SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỈNH TÂY NINH
Kỹ thuật thủy văn đồng vị hỗ trợ khai thác bền vững tài nguyên nước ngầm ở Bắc Phi
Tài nguyên nước ngọt bao gồm nguồn nước mặt có thể nhìn thấy được như sông, ao hồ, băng,… và các nguồn nước ngầm (nước dưới đất). Nước ngầm thường được tìm thấy trong các khoảng trống trong đất, cát và đá, được lưu trữ và di chuyển chậm qua các tầng ngậm nước. Nước ngầm chiếm đến 99% lượng nước ngọt trên Trái đất.
Theo Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hợp quốc (UNESCO), gần một nửa dân số đô thị trên thế giới phụ thuộc vào nguồn nước ngầm. Dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, sự phụ thuộc vào nước ngầm dự kiến ngày càng tăng.
Thông qua chương trình hợp tác kỹ thuật của IAEA và các dự án nghiên cứu phối hợp, kỹ thuật thủy văn đồng vị đã được ứng dụng rộng rãi tại châu Phi, cho phép các nhà khoa học quản lý khai thác bền vững nguồn nước ngầm.
Thông qua việc nghiên cứu đồng vị của nước, các nhà khoa học có thể đưa ra hướng dẫn về bảo vệ và quản lý nguồn tài nguyên này. Hàm lượng đồng vị bền của nước và của các chất khác trong tự nhiên được sử dụng để tìm ra nguồn gốc, quá trình chuyển động, chất lượng và tuổi của nước cũng như để xác định các nguồn gây ô nhiễm nước. Để xác định tuổi của nước, các nhà khoa học đo tỷ lệ nồng độ giữa các đồng vị. Tuổi của nước ngầm là chìa khóa để dự đoán sự xuất hiện của các chất gây ô nhiễm và hiểu được quá trình bổ cấp nước tại các tầng ngậm nước. Ông Trabelsi giải thích rằng nước ngầm “trẻ” được bổ sung bằng nước mặt một cách tự nhiên khi có mưa nhưng dễ bị ô nhiễm và ảnh hưởng khi điều kiện khí hậu thay đổi. Còn nước ngầm “già” mất nhiều thời gian hơn để bổ sung một cách tự nhiên, ít có khả năng bị ô nhiễm hoặc bị ảnh hưởng khi điều kiện khí hậu thay đổi.
Bà Yuliya Vystavna, một nhà thủy văn học đồng vị làm việc tại Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) giải thích hiện tượng này như sau: “Sự biến động của lượng mưa, tần suất xuất hiện các hiện tượng thời tiết cực đoan cũng như những thách thức gây ra do ô nhiễm môi trường và phương thức thâm canh nông nghiệp đã ảnh hưởng đến sự phân bố và dự trữ nguồn nước. Điều này đặc biệt nghiêm trọng ở các vùng khô hạn và bán khô hạn của Châu Phi, nơi có tốc độ bốc hơi cao, lượng mưa ít và phụ thuộc chủ yếu vào nguồn nước ngầm. Để đối phó với những thách thức và tình trạng khan hiếm nước, chúng ta cần có những hiểu biết về tài nguyên nước và quản lý chúng một cách bền vững”.
Giống như các lĩnh vực khoa học khác, việc xây dựng năng lực cho các phòng thí nghiệm để có thể áp dụng kỹ thuật và phương pháp phân tích thủy văn đồng vị là rất cần thiết. Ông Marah, Giám đốc Khoa học tại Trung tâm Năng lượng, Khoa học và Công nghệ Hạt nhân quốc gia Maroc (CNESTEN) cho biết vào những năm 1990 khi ông bắt đầu làm việc trong lĩnh vực quản lý tài nguyên nước, các mẫu nước phải gửi đến châu lục khác để phân tích do không có phòng thí nghiệm nào ở Châu Phi có khả năng phân tích các đồng vị bền. “Nhờ sự hỗ trợ của IAEA trong những năm qua, năng lực phân tích của lục địa này đã được nâng cao. Hiện nay, chúng tôi đã có một số phòng thí nghiệm ở Châu Phi có khả năng phân tích các đồng vị cho kết quả đáng tin cậy”.
Thông qua chương trình hợp tác kỹ thuật của IAEA và các dự án nghiên cứu phối hợp, kỹ thuật thủy văn đồng vị đã được ứng dụng rộng rãi tại châu Phi, cho phép các nhà khoa học quản lý khai thác bền vững nguồn nước ngầm. Trong 10 năm qua, gần một nửa số dự án thích ứng với biến đổi khí hậu của IAEA đã được thực hiện ở Châu Phi, bao gồm các dự án quản lý tài nguyên nước. Các quốc gia như Maroc và Tunisia giữ vai trò dẫn đầu trong việc áp dụng các kỹ thuật đồng vị trên khắp Châu phi và Trung Đông.
Kể từ năm 2009, LARAE và CNESTEN đã trở thành các trung tâm nghiên cứu do IAEA chỉ định trong khu vực theo Thỏa thuận hợp tác khu vực châu Phi về nghiên cứu, phát triển và đào tạo về khoa học và công nghệ hạt nhân (AFRA). AFRA là một thỏa thuận liên chính phủ do các nước châu Phi thành lập nhằm tăng cường và mở rộng sự đóng góp của khoa học và công nghệ hạt nhân vào phát triển kinh tế xã hội trên lục địa châu Phi.
Năm 2015, CNESTEN trở thành Trung tâm hợp tác của IAEA tập trung vào việc đánh giá và quản lý tài nguyên nước. LARAE và CNESTEN thường xuyên tổ chức đào tạo các nhà khoa học từ khắp các nước thuộc khu vực Châu Phi và Trung Đông đồng thời thực hiện hàng nghìn các mẫu phân tích đồng vị phục vụ cho nghiên cứu thủy văn quốc gia và các dự án do IAEA hỗ trợ, nhằm giải quyết các vấn đề về chất lượng và nguồn nước liên quan đến các tầng chứa nước và lưu vực.
Trong các nghiên cứu thực hiện năm 2020, LARAE đã phân tích thành phần hóa học và đồng vị các mẫu nước ngầm từ một tầng ngậm nước ở vùng trung tâm phía Tây Tunisia. Việc mở rộng và phát triển hệ thống tưới tiêu trong ngành nông nghiệp những thập kỷ gần đây đã làm cạn kiệt nguồn nước mặt. Thông qua một dự án nghiên cứu phối hợp do IAEA tài trợ, LARAE cũng đã tiến hành nghiên cứu xác định mức độ phù hợp của nước ngầm trong việc cung cấp nước uống và tưới tiêu, đồng thời xác định các nguồn gây ra sự biến đổi độ mặn của nước. Kết quả của nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí Nông nghiệp, Hệ sinh thái & Môi trường vào tháng 6 năm 2021.
Để tạo điều kiện cho các nhà khoa học có cơ hội tìm hiểu thêm về tài nguyên nước ngầm và vai trò của chúng trong việc thích ứng và giảm thiểu biến đổi khí hậu, IAEA sẽ tổ chức Hội nghị chuyên đề về Thủy văn đồng vị từ ngày 3- 7/7/2023 tại Viên, Áo. Hội nghị này được tổ chức định kỳ bốn năm kể từ năm 1963 và dự kiến năm nay, Hội nghị sẽ đánh dấu 60 năm hoạt động với mục tiêu xem xét hiện trạng khoa học, ứng dụng thực tế cũng như xu hướng và nhu cầu nghiên cứu trong thủy văn đồng vị. Hội nghị cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi thông tin và kiến thức giữa các chuyên gia về nước và môi trường từ các nước phát triển và đang phát triển.
Thông qua chương trình hợp tác kỹ thuật của IAEA và các dự án nghiên cứu phối hợp, kỹ thuật thủy văn đồng vị đã được ứng dụng rộng rãi tại châu Phi, cho phép các nhà khoa học quản lý khai thác bền vững nguồn nước ngầm.
Trung tâm Năng lượng, Khoa học và Công nghệ Hạt nhân Quốc gia Ma-rốc (CNESTEN) đóng vai trò hàng đầu trong việc áp dụng các kỹ thuật đồng vị trên khắp Châu Phi và Trung Đông (Ảnh: CNESTEN)
Bắc Phi, quê hương của sa mạc Sahara, là một trong những khu vực khô hạn nhất trên Trái đất. Trong đó, Tunisia nằm ở cực bắc của lục địa châu Phi, chịu tác động trực tiếp của sự thay đổi lượng mưa và được xếp hạng là một trong số các quốc gia có ít tài nguyên nước nhất ở khu vực Địa Trung Hải. Vì vậy nước ngầm thực sự là nguồn tài nguyên đáng tin cậy nhất cho sự phát triển bền vững của Tunisia và người dân ở đây ngày càng phụ thuộc nhiều hơn vào nguồn nước ngầm. Nhu cầu sử dụng nước ngầm tăng đỏi hòi cần phải hiểu biết hơn nữa về mối liên hệ giữa bổ cấp và thất thoát nước ngầm (quá trình di chuyển của nước từ nước mặt sang nước ngầm và ngược lại). Ông Rim Trabelsi, giám đốc Ban Kỹ thuật Địa chất và là thành viên của Phòng thí nghiệm Phân tích phóng xạ và Môi trường Tunisia (LARAE) thuộc Trường Kỹ thuật Quốc gia Sfax (ENIS) cho biết: “Biến đổi khí hậu khiến nguồn nước ngầm bị suy thoái, xâm nhập mặn, ô nhiễm nitrat khiến cho công tác quản lý nước ngầm đóng vai trò ngày càng quan trọng”. Thông qua việc nghiên cứu đồng vị của nước, các nhà khoa học có thể đưa ra hướng dẫn về bảo vệ và quản lý nguồn tài nguyên này. Hàm lượng đồng vị bền của nước và của các chất khác trong tự nhiên được sử dụng để tìm ra nguồn gốc, quá trình chuyển động, chất lượng và tuổi của nước cũng như để xác định các nguồn gây ô nhiễm nước. Để xác định tuổi của nước, các nhà khoa học đo tỷ lệ nồng độ giữa các đồng vị. Tuổi của nước ngầm là chìa khóa để dự đoán sự xuất hiện của các chất gây ô nhiễm và hiểu được quá trình bổ cấp nước tại các tầng ngậm nước. Ông Trabelsi giải thích rằng nước ngầm “trẻ” được bổ sung bằng nước mặt một cách tự nhiên khi có mưa nhưng dễ bị ô nhiễm và ảnh hưởng khi điều kiện khí hậu thay đổi. Còn nước ngầm “già” mất nhiều thời gian hơn để bổ sung một cách tự nhiên, ít có khả năng bị ô nhiễm hoặc bị ảnh hưởng khi điều kiện khí hậu thay đổi.
Bà Yuliya Vystavna, một nhà thủy văn học đồng vị làm việc tại Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) giải thích hiện tượng này như sau: “Sự biến động của lượng mưa, tần suất xuất hiện các hiện tượng thời tiết cực đoan cũng như những thách thức gây ra do ô nhiễm môi trường và phương thức thâm canh nông nghiệp đã ảnh hưởng đến sự phân bố và dự trữ nguồn nước. Điều này đặc biệt nghiêm trọng ở các vùng khô hạn và bán khô hạn của Châu Phi, nơi có tốc độ bốc hơi cao, lượng mưa ít và phụ thuộc chủ yếu vào nguồn nước ngầm. Để đối phó với những thách thức và tình trạng khan hiếm nước, chúng ta cần có những hiểu biết về tài nguyên nước và quản lý chúng một cách bền vững”.
Giống như các lĩnh vực khoa học khác, việc xây dựng năng lực cho các phòng thí nghiệm để có thể áp dụng kỹ thuật và phương pháp phân tích thủy văn đồng vị là rất cần thiết. Ông Marah, Giám đốc Khoa học tại Trung tâm Năng lượng, Khoa học và Công nghệ Hạt nhân quốc gia Maroc (CNESTEN) cho biết vào những năm 1990 khi ông bắt đầu làm việc trong lĩnh vực quản lý tài nguyên nước, các mẫu nước phải gửi đến châu lục khác để phân tích do không có phòng thí nghiệm nào ở Châu Phi có khả năng phân tích các đồng vị bền. “Nhờ sự hỗ trợ của IAEA trong những năm qua, năng lực phân tích của lục địa này đã được nâng cao. Hiện nay, chúng tôi đã có một số phòng thí nghiệm ở Châu Phi có khả năng phân tích các đồng vị cho kết quả đáng tin cậy”.
Thông qua chương trình hợp tác kỹ thuật của IAEA và các dự án nghiên cứu phối hợp, kỹ thuật thủy văn đồng vị đã được ứng dụng rộng rãi tại châu Phi, cho phép các nhà khoa học quản lý khai thác bền vững nguồn nước ngầm. Trong 10 năm qua, gần một nửa số dự án thích ứng với biến đổi khí hậu của IAEA đã được thực hiện ở Châu Phi, bao gồm các dự án quản lý tài nguyên nước. Các quốc gia như Maroc và Tunisia giữ vai trò dẫn đầu trong việc áp dụng các kỹ thuật đồng vị trên khắp Châu phi và Trung Đông.
Kể từ năm 2009, LARAE và CNESTEN đã trở thành các trung tâm nghiên cứu do IAEA chỉ định trong khu vực theo Thỏa thuận hợp tác khu vực châu Phi về nghiên cứu, phát triển và đào tạo về khoa học và công nghệ hạt nhân (AFRA). AFRA là một thỏa thuận liên chính phủ do các nước châu Phi thành lập nhằm tăng cường và mở rộng sự đóng góp của khoa học và công nghệ hạt nhân vào phát triển kinh tế xã hội trên lục địa châu Phi.
Năm 2015, CNESTEN trở thành Trung tâm hợp tác của IAEA tập trung vào việc đánh giá và quản lý tài nguyên nước. LARAE và CNESTEN thường xuyên tổ chức đào tạo các nhà khoa học từ khắp các nước thuộc khu vực Châu Phi và Trung Đông đồng thời thực hiện hàng nghìn các mẫu phân tích đồng vị phục vụ cho nghiên cứu thủy văn quốc gia và các dự án do IAEA hỗ trợ, nhằm giải quyết các vấn đề về chất lượng và nguồn nước liên quan đến các tầng chứa nước và lưu vực.
Trong các nghiên cứu thực hiện năm 2020, LARAE đã phân tích thành phần hóa học và đồng vị các mẫu nước ngầm từ một tầng ngậm nước ở vùng trung tâm phía Tây Tunisia. Việc mở rộng và phát triển hệ thống tưới tiêu trong ngành nông nghiệp những thập kỷ gần đây đã làm cạn kiệt nguồn nước mặt. Thông qua một dự án nghiên cứu phối hợp do IAEA tài trợ, LARAE cũng đã tiến hành nghiên cứu xác định mức độ phù hợp của nước ngầm trong việc cung cấp nước uống và tưới tiêu, đồng thời xác định các nguồn gây ra sự biến đổi độ mặn của nước. Kết quả của nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí Nông nghiệp, Hệ sinh thái & Môi trường vào tháng 6 năm 2021.
Để tạo điều kiện cho các nhà khoa học có cơ hội tìm hiểu thêm về tài nguyên nước ngầm và vai trò của chúng trong việc thích ứng và giảm thiểu biến đổi khí hậu, IAEA sẽ tổ chức Hội nghị chuyên đề về Thủy văn đồng vị từ ngày 3- 7/7/2023 tại Viên, Áo. Hội nghị này được tổ chức định kỳ bốn năm kể từ năm 1963 và dự kiến năm nay, Hội nghị sẽ đánh dấu 60 năm hoạt động với mục tiêu xem xét hiện trạng khoa học, ứng dụng thực tế cũng như xu hướng và nhu cầu nghiên cứu trong thủy văn đồng vị. Hội nghị cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi thông tin và kiến thức giữa các chuyên gia về nước và môi trường từ các nước phát triển và đang phát triển.
Chu Minh Dương (biên dịch) - Nguồn: iaea.org
Tác giả: Quản trị Quản trị
Ý kiến bạn đọc
Bạn cần đăng nhập với tư cách là Thành viên chính thức để có thể bình luận
Danh mục
Thống kê truy cập
- Đang truy cập11
- Hôm nay1,872
- Tháng hiện tại81,504
- Tổng lượt truy cập2,836,626
