Tại Hội thảo khoa học quốc tế GIS-IDEAS 2023 “Tin học địa lý cho phát triển cơ sở hạ tầng – không gian trong khoa học trái đất và liên minh” với chủ đề “Công nghệ tích hợp không gian địa lý cho các hiểm họa thiên nhiên và các vấn đề môi trường” mới đây, một số nghiên cứu được đánh giá cao bởi tính khả thi khi áp dụng thực tế.

Hội thảo do Trường Đại học TN&MT Hà Nội đã phối hợp cùng Hội Địa tin học Việt Nhật và trường Đại học Osaka Nhật Bản tổ chức đầu tháng 11 vừa qua.

 

Dùng công nghệ cao cảnh báo các vấn đề môi trường

Nghiên cứu “Quản trị nước và chia sẻ dữ liệu xuyên biên giới tại hạ lưu sông Mê Kông và nghiên cứu trường hợp đập thuỷ điện Yali – Việt Nam” của TS. Hạ Quang Hưng – Đại học Fulbright Việt Nam được đánh giá cao trong phiên thảo luận về “Công nghệ tích hợp AI: Dự đoán và cảnh báo các mối nguy hiểm tự nhiên và bảo vệ môi trường”.

Với đề tài này, nhóm nghiên cứu đã nhấn mạnh vai trò của phân tích viễn thám định lượng để đánh giá, định vị nguồn gây ô nhiễm môi trường thông qua phân tích không gian. Việc kết hợp các mô hình định lượng, quang sinh học (bio-optical models), và thuật toán học sâu để phân tích tư liệu viễn thám giúp khắc phục việc thiếu về số lượng và hạn chế về chất lượng mạng lưới trạm quan trắc số liệu môi trường ở Việt Nam hiện nay thay vì thuần túy dựa vào số liệu từ trạm đo mặt đất.

Phương pháp tính toán định lượng bằng mô hình quang sinh học tư liệu viễn thám định lượng giúp cứu chỉ ra sự ô nhiễm tại hồ thuỷ điện Yali vào năm 2022 do hoạt động canh tác nông nghiệp như sử dụng quá mức phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, đồng thời là hoạt động của các nhà máy chế biến tinh bột sắn và cao su ở thượng nguồn vào lòng hồ khiến lượng dinh dưỡng dư thừa quá mức làm tảo nở hoa đi kèm hiện tượng chuyển đổi từ thực vật trôi nổi thông thường sang dạng vi khuẩn lam ở hồ thuỷ điện Yali làm nổi váng và bốc mùi hôi thối đi kèm các nguy cơ về sức khỏe cộng đồng.

Đồng thời, giai đoạn tháng 11, 12, tháng 1, 2 là thời kỳ thu hoạch và chế biến cây sắn và cây nông nghiệp khác dẫn đến các chất dinh dưỡng tàn dư từ nông nghiệp và từ các nhà máy chế biến nguyên liệu nông nghiệp tích tụ quá mức dẫn đến hiện tượng phú dưỡng và làm tăng áp lực tích tụ chất thải và chất gây ô nhiễm lên hồ thuỷ điện Yali. Đặc biệt, hoạt động của các nhà máy chế biến tinh bột sắn và cao su ở thượng nguồn Đăk Xier góp phần khiến chất lượng nước ở Yali trở nên xấu đi và được thể hiện ở mức tập trung chất diệp lục a (chlorophyll-a) tăng cao kéo dài tới cuối tháng 2/2022 (so với mức cao ở tháng 11-12/2009).

Vì đập thủy điện Yali là tác nhân làm tích tụ các yếu tố gây ô nhiễm và suy thoái nguồn nước trong khu vực, nên nhóm nghiên cứu đề xuất các nhà chức trách địa phương cần nghiên cứu các phương án hạn chế lượng vật liệu thải, trầm tích vào lòng hồ. Đồng thời, xây dựng lộ trình kiểm soát lượng chất dinh dưỡng tích tụ ở lòng sông, suối thông qua các chương trình truyền thông, tư vấn về tác động của thâm canh tới môi trường và tính ổn định bền vững của hoạt động canh tác nông nghiệp.

 

Nhóm nghiên cứu cũng đưa ra đề xuất điều chỉnh nguyên tắc người gây ô nhiễm phải trả tiền (polluter-pays principles – PPP) quy định về thuế/phí môi trường theo hướng không chỉ người gây ô nhiễm (thường là các nhà máy và khu chế xuất có xả thải) trực tiếp trả tiền thông qua các khoản thuế và phí môi trường, mà bản thân người nông dân hưởng lợi từ nông sản bán cho các nhà máy và khu chế xuất cũng là đối tượng trả các loại phí và thuế bảo vệ môi trường (khoản thu này có thể tính trực tiếp vào giá thành sản phẩm nông nghiệp).

Hiệu quả của phương pháp PPP phụ thuộc vào khả năng theo dõi các chất ô nhiễm qua không gian đất, nước và không khí nhờ các cảm biến, trạm đo mặt đất và xét nghiệm mẫu ô nhiễm tại hiện trường. Nghiên cứu nhấn mạnh lại khẳng định của Phó Thủ tướng Trần Hồng Hà “Việt Nam không đánh đổi môi trường để lấy phát triển kinh tế, do đó, nếu doanh nghiệp gây ô nhiễm thì doanh nghiệp phải có trách nhiệm cùng địa phương xử lý các vấn đề môi trường đó”.

Đề tài của TS. Hạ Quang Hưng đã chứng minh việc sử dụng phương pháp tính toán định lượng từ tư liệu viễn thám mã nguồn mở bằng các mô hình học sâu, giúp tạo ra nguồn tư liệu định lượng đáng tin cậy và nên là nguồn dữ liệu chia sẻ giúp tiểu vùng sông Mekong có công cụ chia sẻ thông tin. Cách tiếp cận này giúp giải quyết các trở ngại về pháp lý liên quan đến hạn chế chia sẻ dữ liệu quốc gia, cũng như tạo nền tảng dữ liệu chia sẻ trong bối cảnh hạ tầng thông tin và tài nguyên chia sẻ ở khu vực Mê Kông vẫn còn nhiều hạn chế.

Tìm phương án cấp nước cho vùng khan hiếm nước

Đề tài nghiên cứu “Sử dụng việc lưu trữ và phục hồi tầng ngậm nước như một giải pháp cấp nước bền vững cho các vùng khan hiếm nước” của PGS.TS Phạm Quý Nhân cùng đồng sự trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã đề xuất một số phương án cung cấp nước cho vùng nước khan hiếm tại Việt Nam.

PGS.TS Phạm Quý Nhân cho biết, những vùng khan hiếm nước như Đồng bằng Nam Bộ, dải ven biển miền Trung và miền núi phía Bắc hiện nay còn phải đối mặt với tình trạng nước nhiễm mặn. Trên bình diện quốc tế và trong nước, một loạt giải pháp đã được đề xuất và thử nghiệm, tuy nhiên các giải pháp đều khá tốn kém, phức tạp về mặt kỹ thuật hoặc không phù hợp với phong tục địa phương, dẫn đến việc sử dụng tài nguyên không hiệu quả.

Nhằm đáp ứng nhu cầu về nước sinh hoạt và giảm thiểu hiện tượng xâm nhập mặn trong khai thác nước ngầm tại các vùng khan hiếm nước, nhóm nghiên cứu đưa ra một số giải pháp cho các vùng nước khan hiếm là lưu giữ và khai thác nước ngầm, thông qua phương pháp nghiên cứu thu thập dữ liệu và khảo sát bổ sung đánh giá hiện trạng cùng việc triển khai công nghệ lưu trữ và phục hồi tầng ngậm nước (ASR).

 

Nhóm nghiên cứu thực hiện tiến hành thí nghiệm với nguồn nước lưu giữ trong những đụn cát và những lỗ khoan của tầng nước nằm sâu hơn, đặc biệt tại các vùng bị xâm nhập mặn và nghiên cứu được thực hiện với 6 – 7 khối nước/ giờ.

Qua đó, vào mùa mưa, nước được lưu trữ trong những đụn cát rất phong phú, tuy nhiên đến mùa khô thì nguồn nước đó chảy đi hoặc bốc hơi mất và rõ ràng sẽ rất lãng phí nếu không được sử dụng. Khi đó, việc lưu giữ nguồn nước này vào mùa mưa và đến mùa khô khan hiếm nước thì lấy lên sử dụng là rất hữu ích.

Từ quá trình thực nghiệm, mô phỏng cho thấy hiệu quả của nó và hy vọng rằng sau khi nghiệm thu nghiên cứu sẽ có thể được phổ biến rộng rãi và áp dụng vào các nơi khác tại Việt Nam trong thời gian sắp tới.