Sự suy giảm chất lượng nước ngầm đã được trở thành vấn đề đáng báo động tại hầu hết các địa phương ở khu vực Đông Nam bộ, đặc biệt là tại các khu vực đô thị hóa, các khu công nghiệp và chuyên canh nông nghiệp lớn. Ngoài sự gia tăng tốc độ xâm nhập mặn, chất lượng nước ngầm còn bị ảnh hưởng bởi sự gia tăng hàm lượng của một số chất ô nhiễm, trong đó có các hợp chất nitơ và cacbon.
Việc đánh giá nguồn gốc nhiễm bẩn của nước ngầm là cấp bách với mục tiêu đóng góp và xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho công tác quản lý, hoạch định khai thác, thậm chí là tính toán bổ sung nhân tạo (Ngô, 2007) và đề xuất các giải pháp khoa học công nghệ phục vụ khai thác bền vững nguồn tài nguyên nước dưới đất (Đoàn & nnc, 2013).
Kỹ thuật đồng vị được xem như là một phương pháp rất hiệu quả trong nghiên cứu địa chất thủy văn và đánh giá tài nguyên nước dưới đất (Craig, 1961; Kendall & McDonnell, 1998), được áp dụng tại Việt Nam từ những năm 80 ở miền Bắc và sau đó phát triển mạnh mẽ bởi nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Phạm Quý Nhân để truy tìm nguồn gốc và sự phân bố của amoni và asenic trong các tầng chứa nước đồng bằng sông Hồng (Phạm, 2008; Larsen & et al., 2008; Norrman & et al., 2015). Ngoài ra, kỹ thuật đồng vị đã được sử dụng để đánh giá nguồn gốc và động lực giữa nước mặt và nước ngầm ở tỉnh Bình Dương (Nguyễn, 2000). Với những yêu cầu thực tế cùng với định hướng đẩy mạnh ứng dụng kỹ thuật hạt nhân, đặc biệt là kỹ thuật đồng vị môi trường trong lĩnh vực tài nguyên và môi trường nước, đề tài “Nghiên cứu nhận diện và xác định mức đóng góp của các nguồn nước thải chứa hợp chất nitơ và cacbon tới nước ngầm tại huyện Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh” được đề xuất thực hiện với mục tiêu chính như sau với mục tiêu Đánh giá khả năng ô nhiễm của các hợp chất chứa nitơ và cacbon của nguồn nước ngầm khu vực huyện Củ Chi, TPHCM do xâm nhiễm từ bên ngoài, đặc biệt do khuếch tán từ các bãi chôn lấp, do các hoạt động khai thác thiếu quy hoạch và kiểm soát. Đánh giá được mức độ đóng góp của các nguồn phát thải khác nhau vào sự ô nhiễm nguồn nước ngầm, từ đó đề ra biện pháp hạn chế, khắc phục.
Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:
Đã hoàn thành tất cả các nội dung đã đăng ký và đạt mục tiêu đề ra là đánh giá khả năng ô nhiễm các hợp chất chứa nitơ và cacbon của nguồn nước ngầm khu vực huyện Củ Chi, TPHCM; đồng thời xác định mức độ đóng góp của các nguồn phát thải khác nhau vào sự ô nhiễm nguồn nước ngầm trong khu vực nghiên cứu.
Trong đó, kỹ thuật đồng vị đã được ứng dụng thành công để phân tích các giá trị tỉ số đồng vị 2H và δ180 của nước mưa, nước sông, và nước ngầm; từ đó xây dựng đường nước khí tượng địa phương được và đánh giá khả năng bổ cấp của các nguồn nước vào nước ngầm. Kết quả thu được đường nước khí tượng cho khu vực nghiên cứu có dạng 2H = 7.16 - 180 + 5.52, và nguồn nước ngầm khu vực Củ Chi được bổ cấp chủ yếu do nước mưa chiếm 83% và nước sông/kênh chiếm 17%.
Ngoài ra, kết quả phân tích 180 NO3 và 15NNO3 của các mẫu ngầm cũng cho kết luận rằng các mẫu nước ngầm tại huyện Củ Chi có nguồn gốc ô nhiễm nitơ chủ yếu là từ nguồn nitrate trong phân bón, phân động vật và chất thải hữu cơ, chiếm 88.5% tổng số mẫu đã thu thập và phân tích. Đặc biệt tại khu vực bãi rác Tam Tân và khu công nghiệp Tây Bắc Củ Chi, giá trị phân tích δ15Nn03 là rất cao và rất gần với giá trị 15Nn03 của nước rỉ rác và nước thải khu công nghiệp. Kết quả tính toán cũng xác định được mức đóng góp vào tổng hàm lượng 15-N trong nước ngầm của nguồn nước thải từ rỉ rác có thể đạt 62% tại bãi rác Tam Tân và 75% cho nguồn nước thải tại khu công nghiệp Tây Bắc Củ Chi.
Bên cạnh đó, kết quả phân tích 13C cho thấy rằng phần lớn nước ngầm trong khu vực nghiên cứu bị ô nhiễm carbon từ sự phân hủy các loại thực vật C4 như ngô, mía, kê, lúa. Đặc biệt tại bãi rác Tam Tân, mức đóng góp vào tổng hàm lượng 13-C trong nước ngầm của nước rỉ rác đạt gần 60%. Ngoài ra, các giá trị 13CV-PDB tăng vào mùa khô khoảng 10-30% so với mùa mưa.
Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 13766/2017) tại Cục Thông tin KHCNQG.