Bolivia phát hiện tầng nước ngầm bằng công nghệ hạt nhân20:08:00 13/06/2017

Bolivia đã tìm ra cách bảo vệ và sử dụng bền vững nguồn nước ngầm ở Purapurani với sự trợ giúp của công nghệ hạt nhân.

Mặc dù đã cung cấp nước cho các thành phố El Alto và Viacha gần thủ đô La Paz hàng thế kỷ nay, tuy nhiên cho đến thời gian gần đây nguồn nước ngầm ở Purapurani mới được biết đến. Các nhà khoa học hiện đang sử dụng kỹ thuật đồng vị để thu thập thông tin quan trọng về tuổi, chất lượng và khởi nguồn nước ngầm ở Purapurani, từ đó giúp họ lên kế hoạch sử dụng hiệu quả hơn nguồn nước này.

Ông Paola Mancilla Ortuño, chuyên gia thủy văn thuộc Bộ Môi trường và Nước Bolivia cho biết: “Nhờ các đồng vị, chúng tôi đã tìm ra những bí mật ở tầng nước ngầm. Bây giờ, chúng tôi đã biết rằng ở khu vực phía Bắc của tầng nước ngầm, nước ở các tầng nông đã bị ô nhiễm. Chúng tôi cũng biết rằng một phần nước ở khu vực phía đông có thể đã hơn 2000 năm tuổi và một phần nước ở tầng nước ngầm có nguồn gốc từ nước mưa ở dãy Andes”.

Một người dân ở Bolivia đang lấy nước từ tầng nước ngầm để phục vụ sinh hoạt (Nguồn: L. Potterton/IAEA)

Purapurani là nguồn tài nguyên quan trọng đối với sự phát triển của khu vực, hơn một triệu người dân phải dựa vào tầng nước ngầm trải rộng 300 km2 này. Ông Mancilla Ortuño cho biết: “Hai thành phố đã phát triển kinh tế nhờ Purapurani”. Người dân đang sử dụng nguồn nước này cho sinh hoạt hàng ngày, các công ty dựa vào nó để theo kịp đô thị hóa và nông dân cần có nó để cung cấp cho cây trồng và vật nuôi.

Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) đã giúp Bolivia xây dựng phòng thí nghiệm thủy văn đồng vị đầu tiên và kể từ năm 2012 các chuyên gia IAEA đã đào tạo một nhóm các nhà khoa học Bolivia về việc sử dụng kỹ thuật đồng vị để đánh giá tài nguyên nước, xác định nguồn gốc, tuổi, sự ô nhiễm, sự di chuyển và tương tác cả ở trên và dưới mặt đất. Ông Mancilla Ortuño nói:  “Kỹ thuật đồng vị cung cấp cho chúng tôi thông tin hữu ích mà không thể có được từ các phương pháp khác. Điều này giúp chúng tôi có tầm nhìn rộng hơn”.

Năng lực được củng cố cho phép các nhà khoa học trả lời những câu hỏi mà họ không thể giải quyết trước đây: Nước bao nhiêu tuổi và có nguồn gốc từ đâu? Chất lượng có tốt không? Trữ lượng còn lại bao nhiêu? Việc trả lời những câu hỏi này giúp thúc đẩy nghiên cứu khoa học về Purapurani và định hình các chính sách bảo vệ và quản lý nước để phản ánh tiềm năng và giới hạn của tầng chứa nước.

Kết quả nghiên cứu và khám phá

Các nhà khoa học Bolivia đã nghiên cứu độ tuổi của nước vì nó chỉ ra khoảng thời gian cần thiết để nguồn nước ngầm được bổ sung – trong trường hợp này là hàng nghìn năm – và giúp ước tính giới hạn cung cấp của tầng chứa nước. Tương tự vậy, họ kiểm tra chất gây ô nhiễm để xác định mối đe dọa đối với tầng nước ngầm có thể gây nguy hiểm cho việc sử dụng trong tương lai. Tại Purapurani, ô nhiễm chỉ được xác định ở một khu vực hạn hẹp ở tầng chứa nước và có thể liên quan đến nước sông lẫn với nước ngầm.

Ông Rafael Cortéz, chuyên gia tư vấn của Bộ Môi trường và Nước, giảng viên của Đại học San Andres cho biết: “Giờ đây chúng ta đã biết nước từ đâu, chúng ta phải bảo vệ các nguồn nước của tầng chứa nước để đảm bảo tính bền vững và chất lượng”. Bước tiếp theo, ông và các nhà khoa học dự định xây dựng kế hoạch nạp nước nhân tạo để đảm bảo cung cấp nước mưa ổn định.

Sự kết hợp giữa hai lĩnh vực

Hợp tác với IAEA đã mang lại một lợi ích khác cho Bolivia đó là xây dựng được một nhóm nghiên cứu đa ngành các nhà hóa học và thủy văn.

Ông Luis Araguás Araguás, chuyên gia thủy văn đồng vị thuộc Phòng khoa học Vật lý và Hóa học của IAEA cho biết: “Với những dự án này, chúng tôi sẽ tập hợp các chuyên gia từ các lĩnh vực thủy văn và hóa học. “Một nhà thủy văn học thường không nghiên cứu các đồng vị, và một nhà hóa học thường không nghiên cứu tài nguyên nước. Nhờ các dự án của chúng tôi, họ đã gặp gỡ nhau và trao đổi chuyên môn”.

Nhóm nghiên cứu hiện đang nghiên cứu áp dụng kỹ thuật đồng vị cho các tầng nước ngầm ở thành phố Oruro và nhân rộng các nghiên cứu tương tự ở các thành phố khác nhau của Bolivia. Bolivia có năm lưu vực đô thị lớn chính, nhưng chỉ có ba nghiên cứu cho đến nay. Các nghiên cứu thủy văn gần đây được sự hỗ trợ bởi IAEA đang thu hút sự chú ý của các hội nghị ở cấp quốc gia và các trường đại học đã giới thiệu khái niệm thủy văn đồng vị trong các chương trình giảng dạy của họ.

 

Kỹ thuật thủy văn đồng vị

Các phân tử nước mang theo “vết riêng” dựa theo tỷ lệ các đồng vị khác nhau của chúng, đó là các nguyên tố hóa học với các nguyên tử có cùng số proton, nhưng có số nơtron khác nhau. Chúng có thể tồn tại trong tự nhiên hoặc do nhân tạo. Đồng vị không bền là những đồng vị phóng xạ, chúng phân rã để trở thành những đồng vị bền. Các nhà khoa học có thể đo thời gian bán giã của đồng vị phóng xạ. Bằng cách biết được chu kỳ bán rã của đồng vị phóng xạ và hàm lượng đồng vị trong nước hoặc các chất khác, các nhà khoa học có thể xác định tuổi của nước có chứa đồng vị phóng xạ đó. Các đồng vị bền không phân rã và không thay đổi trong suốt thời gian tồn tại trong nước. Các nhà khoa học sử dụng hàm lượng đồng vị khác nhau trong nước trên mặt đất và nước ngầm để xác định các yếu tố và quá trình khác nhau, bao gồm nguồn gốc, lịch sử nguồn nước, tình trạng lượng mưa trong quá khứ và hiện tại, nạp thêm tầng chứa nước, sự trộn lẫn và tương tác của các nguồn nước, quá trình bay hơi, tài nguyên địa nhiệt và các quá trinh ô nhiễm.

Ứng dụng kỹ thuật thủy văn đồng vị ở Việt Nam

Kỹ thuật thủy văn đồng vị chính thức được đưa vào nghiên cứu và ứng dụng ở nước ta từ năm 1983 với sự trợ giúp của IAEA nhằm phát triển và bảo vệ nguồn nước tại Việt Nam. Hiện nay, Phòng thí nghiệm Thủy văn đồng vị thuộc Viện Khoa học kỹ thuật hạt nhân (Hà Nội) và Phòng Phân tích đồng vị thuộc Trung tâm Hạt nhân Thành phố Hồ Chí Minh đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thủy văn đồng vị để cung cấp các giải pháp cho cơ quản quản lý nước ở các thành phố như Hà Nôi, Tp Hồ Chí Minh và khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long.

Vào tháng 3/2017, tại Tp. Pleiku, Cục Năng lượng nguyên tử phối hợp với Sở KH&CN tỉnh Gia Lai tổ chức Hội thảo Hợp tác phát triển ứng dụng bức xạ và đồng vị phóng xạ trong các lĩnh vực kinh tế-xã hội. Tại Hội thảo, các nhà quản lý và các chuyên gia đã thảo luận các vấn đề về phát triển ứng dụng bức xạ và đồng vị phóng xạ trong các lĩnh vực kinh tế - xã hội, trong đó đề cập đến vấn đề ứng dụng kỹ thuật thủy văn đồng vị trong quản lý tài nguyên nước tại khu vực Tây nguyên nói chung, đặc biệt là triển vọng ứng dụng các kỹ thuật đồng vị phục vụ hiệu quả cho quản lý toàn diện tài nguyên nước ngầm phục vụ phát triển bền vững.

 

Phùng Khắc Toàn, Trung tâm TT TVHN

Tổng hợp từ nguồn IAEA

Tin Tức khác
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