Kỹ thuật hạt nhân và tăng cường phương pháp quản lý giúp giảm thiểu ô nhiễm ở sông Nhuệ của Việt Nam

Nông dân và cư dân sống trong lưu vực sông Nhuệ, Việt Nam đã chứng kiến sự phát triển ngày càng tăng của tảo ở con sông này, đe dọa nguồn nước và sinh kế nhai của họ. Nhờ ứng dụng của kỹ thuật hạt nhân, các nhà khoa học hiện đã thực hiện đánh giá xác định guồn gây ô nhiễm quá nhiều nitơ, phốt pho và đang thực hiện các bước để cải thiện chất lượng nước của con sông dài 70 dặm. Sông Nhuệ là một con sông nhỏ ở miền bắc Việt Nam, là phụ lưu của sông Hồng chảy qua thủ đô Hà Nội. Hiện nay, sông Nhuệ đang bị bồi lắng và ô nhiễm rất nặng do nước thải của các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt gây ảnh hưởng tới sức khỏe của những người dân sống trong lưu vực này.

Nước ở sông Nhuệ có hàm lượng Oxy hòa tan rất thấp đã biến con sông này thành con “sông chết” vì tôm cá không thể sinh sống ở mức độ đó. Vào mùa khô dòng sông cạn kiệt, trơ đáy bùn nên nhiều khúc sông không khác gì bãi rác lộ thiên.

Sự phát triển quá mức của thực vật và tảo tại Sông Nhuệ là kết quả của việc dư thừa các chất dinh dưỡng được gọi là hiện tượng phú dưỡng – đến mức nó không còn được sử dụng để đánh cá, du lịch hoặc thậm chí là tưới tiêu, dẫn đến mất mùa, đe dọa an sinh và ảnh hưởng đến kế sinh nhai của hơn người dân sống trong khu vực lưu sông.

Các nhà khoa học của Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân (INST) – đơn vị trực thuộc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam (VINATOM) và Viện Thổ nhưỡng nông hóa (SFRI) đã sử dụng kỹ thuật hạt nhân (phân tích đồng vị bền N) trong việc xác định phần đóng góp của phân bón vào N trong nước sông Nhuệ. Các nhà khoa học của Việt Nam đã được Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế (IAEA) phối hợp với Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO) hỗ trợ giải quyết vấn đề này.

Theo Joseph Adu-Gyamfi, Chuyên gia Quản lý Tổng hợp Đất và Phân bón tại Trung tâm Hợp tác FAO/IAEA về kỹ thuật hạt nhân cho Nông nghiệp và Thực phẩm, giải thích: “Các đồng vị có thể được sử dụng như dấu “vân tay” để theo dõi các chất ô nhiễm phốt pho và nitơ. Từ đó giúp xác định các nguồn gây ô nhiễm, sự phân bố và sự chuyển dịch của chúng”.

Bằng cách lấy mẫu nước trong các nhánh sông nhỏ và ao ở thượng nguồn sông Nhuệ, nơi trồng các loại rau và hoa màu khác nhau để xác định thành phần đồng vị của nước và chất dinh dưỡng trong đó, các nhà khoa học có thể theo dõi dòng ô nhiễm (xem Sử dụng đồng vị bền để theo dõi các chất ô nhiễm nông nghiệp trong nước) và có thể đưa ra khuyến cáo cho nông dân về việc họ đã sử dụng nhiều phân bón hơn mức mà cây trồng có thể hấp thụ, lượng hóa chất dư thừa đi vào các nhánh sông nhỏ và ao rồi chảy ra sông Nhuệ.

Dựa trên kết quả đồng vị nitơ, các nhà khoa học nghiên cứu về đất có thể xác định thời điểm bón phân và lượng phân bón phù hợp với nhu cầu của cây trồng thông qua vòng đời của chúng. Theo phương pháp này, lượng phân bón chảy tràn đã giảm và trong một số trường hợp, giảm ô nhiễm và phú dưỡng hoàn toàn.

Trong khuôn khổ của một dự án thử nghiệm, từ năm 2011, Viện Nông hóa thổ nhưỡng đã tổ chức các khóa đào tạo về kỹ thuật bón phân đồng bộ và thích hợp cho 500 nông dân. Anh Đỗ Trọng Thắng, một trong những nông dân tham gia khóa tập huấn này cho biết: “Bây giờ tôi mới biết chúng tôi đã từng rất lãng phí tiền của, do bón phân không đúng cách, có tới 70% lượng phân bị thoát ra ngoài ruộng do bay hơi, rửa trôi hoặc chảy tràn”. Chúng tôi có thể giảm hơn một nửa lượng urê (phân N) bón cho cây trồng trong khu vực, từ 75.130 tấn xuống còn 34.560 tấn một năm.

Tiến sĩ Đặng Đức Nhận, chuyên gia của Viện Khoa học và Kỹ thuật hạt nhân đồng thời là người tham gia dự án cho biết: “Suy thoái nguồn nước vẫn chưa được giải quyết triệt để, vì ô nhiễm nước do hoạt động công nghiệp và nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình vẫn đổ ra sông. Tuy nhiên, chất lượng nước đã phần nào được cải thiện và sẽ có tác động thay đổi nhận thức ngày càng lớn khi có nhiều nông dân tham gia vào chương trình ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong quản lý phân bón và nguồn nước này hơn”.

Sử dụng các đồng vị bền để theo dõi các chất ô nhiễm nông nghiệp trong nước

Khi sự ô nhiễm đến từ nhiều nguồn như sông, lạch hoặc ao hồ thì việc giám sát thông thường không thể xác định được nguồn gốc của các chất ô nhiễm ở đâu. Đồng vị bền, là dạng nguyên tử không phóng xạ, có thể được sử dụng làm chất đánh dấu nhờ các đặc điểm độc đáo của chúng: Thành phần đồng vị của từng chất dinh dưỡng có thể là dấu vân tay của nguồn gốc xuất xứ. Chúng có cùng đặc tính hóa học như nguyên tử “thông thường” nhưng có số khối khác nhau và do đó có thể phân biệt được.

Biên dịch: Nguyễn Thị Thu Hà, Ban Kế hoạch và Quản lý khoa học

Nguồn: https//iaea.org