Phương pháp mới để tìm ra nguồn gây ô nhiễm nước11:36:00 12/06/2019

Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đã hợp tác với Đại học Massachusetts (Hoa Kỳ) phát triển một phương pháp cải tiến để truy xuất nguồn gốc gây ô nhiễm nitơ trong hồ, biển và sông. Công cụ phân tích có nguồn gốc hạt nhân này rẻ hơn, an toàn hơn và nhanh hơn trong việc xác định xem hàm lượng các hợp chất chứa nitơ vượt ngưỡng trong nước là xuất phát từ nông nghiệp, hệ thống nước thải hay công nghiệp, từ đó hỗ trợ các biện pháp phòng ngừa và khắc phục hậu quả. 

 

Nồng độ nitrat quá cao  ở hồ, biển và sông có thể làm gia tăng sự phát triển của tảo, có thể dẫn đến hiện tượng nở hoa màu xanh lam độc hại. IAEA hợp tác với Đại học Massachusetts đã phát triển một phương pháp cải tiến để truy xuất nguồn gốc của ô nhiễm nitrat trong nước (Ảnh:  IAEA)

Nitơ, một nguyên tố thiết yếu và có dồi dào trên trái đất, là loại phân bón chủ đạo được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp từ giữa những năm 1900. Ông Leonard Wassenaar, Trưởng Bộ phận Thủy văn đồng vị của IAEA cho biết một trong những vấn đề lớn của toàn cầu liên quan đến chất lượng nước là con người đã lạm dụng phân bón hoặc phân bón tổng hợp trong nhiều thập kỷ. Tất cả các chất dinh dưỡng này, đặc biệt là các dạng của nitơ như nitrat, đang ngấm vào nước ngầm và cuối cùng vào sông, hồ và suối. Nồng độ nitrat vượt ngưỡng làm gia tăng sự phát triển của tảo, có thể dẫn đến hiện tượng nở hoa độc hại. Chúng cũng chìm xuống đáy hồ, làm thức ăn cho vi khuẩn và tạo ra cái gọi là “vùng chết”. Nhiều vụ cá chết hàng loạt là do đáy hồ nơi chúng sinh sống bị cạn kiệt oxy bởi loại chất hữu cơ này.

Loại bỏ nitrat khỏi nước là rất khó khăn và tốn kém vì vậy cần có các công cụ để nắm rõ nguồn gốc và đường đi của nitơ, từ đó cung cấp nhiều thông tin hơn cho việc thiết lập các nỗ lực bảo vệ và khắc phục ô nhiễm nước.

Theo phương pháp mới này, các nhà khoa học sẽ đo số lượng và tỷ lệ đồng vị bền của nitrat trong nước. Nitơ có hai đồng vị bền, hoặc các đồng vị không bền khác, với số khối khác nhau. Vì sự khác biệt về số khối, ví dụ như trong chất thải của con người hoặc phân bón, các đồng vị có thể được sử dụng để xác định nguồn gốc nitơ.

Kỹ thuật đồng vị rất hữu hiệu trong việc đo chất dinh dưỡng trong nước, nhưng trước đây việc sử dụng chúng rất khó khăn do chi phí cao và khả năng tiếp cận hạn chế. Kỹ thuật mới cho phép các nhà khoa học phân tích được nhiều mẫu hơn và rẻ hơn nhiều đối với các nghiên cứu quy mô lớn. Chi phí cho việc phân tích mẫu thấp hơn 5-10 lần so với trước đây và chỉ mất vài phút để chuẩn bị mẫu.

Phương pháp mới sử dụng một dạng titan clorua - một loại muối - để chuyển nitrat trong mẫu nước thành khí oxit nitơ. Từ khí này, các đồng vị có thể được phân tích bằng các thiết bị như máy quang phổ khối hoặc laser. Các phương pháp hiện có sử dụng vi khuẩn biến đổi gen hoặc cadmium kim loại có độc tính cao để chuyển đổi oxit nitơ, vì vậy mất nhiều công sức, tốn kém và chỉ giới hạn trong một số phòng thí nghiệm rất chuyên biệt.

Nhóm nghiên cứu có kế hoạch sử dụng phương pháp này để nghiên cứu tác động của các biện pháp kiểm soát ô nhiễm ở Long Island Sound, vùng bờ biển phía đông Hoa Kỳ, nơi bị ảnh hưởng nặng nề bởi hàm lượng nitrat vượt ngưỡng trong quá khứ.

IAEA thúc đẩy việc ứng dụng các kỹ thuật hạt nhân và đồng vị để xác định nguồn gốc, tuổi, chất lượng và tính bền vững của nước nhằm giúp các quốc gia quản lý tốt hơn nguồn tài nguyên quan trọng này.

Nguyễn Thị Vân Anh – Phòng Hợp tác quốc tế (biên dịch)

Nguồn: IAEA

Google translate
Liên kết
  • Bộ Khoa học và Công nghệ
    Bộ Khoa học và Công nghệ
Thư viện ảnh
Đối tác
Media
Thống kê truy cập