Лазерная спектроскопия, ионные ловушки, анализ изотопов криптона… Обсуждению этих многообещающих методов изотопной гидрологии, а также технологий «больших данных» был посвящен состоявшийся на этой неделе в Вене Международный симпозиум МАГАТЭ по изотопной гидрологии. Мероприятие собрало почти 250 международных экспертов из 78 стран мира, которые обменивались своими идеями и знаниями в этой широкой области применения ядерных технологий.
«Симпозиум МАГАТЭ по изотопной гидрологии свидетельствует о важности той роли, которую ядерные технологии вот уже почти 60 лет играют в деле совершенствования управления водными ресурсами», — заявила Мелисса Динеке, директор Отдела физических и химических наук МАГАТЭ.
«В целом в некоторых регионах мировой вектор развития в сторону устойчивого и чистого водопользования довольно сильно ослабевает, но все же мы видим позитивные признаки, свидетельствующие о том, что в этой области предпринимаются серьезные меры.»
Она добавила, что многие из представленных на этой неделе докладов касались вопросов снабжения водой, восполнения и обеспечения устойчивости ее запасов, а также последствий ее загрязнения или дефицита; и во всех случаях ядерные технологии позволяют взглянуть на эти вопросы с важного и информативного ракурса, который был бы недоступен в рамках традиционных гидрологических методов.
Понимание проблем в сфере водных ресурсов
На симпозиуме эксперты делились примерами того, как целые страны, регионы и города сталкиваются с дефицитом водных ресурсов различной степени тяжести: от чрезмерной эксплуатации водоносных горизонтов и поверхностных вод, возникновения засухи и нехватки воды и до системно-значимого и широко распространенного загрязнения поверхностных и грунтовых вод.
Хотя целью 6 ООН в области устойчивого развития предусматривается доступ к безопасной воде для всех к 2030 году, статистические данные Института глобальных водных ресурсов указывают, что уже к 2030 году из-за острого дефицита воды 700 миллионов человек по всему миру могут покинуть свои дома. Причина этого заключается в том, что в мировом масштабе водные ресурсы используются сверх рациональных лимитов, чтобы удовлетворить растущий спрос, вызванный ростом населения и интенсивной сельскохозяйственной деятельностью.
«В целом в некоторых регионах мировой вектор развития в сторону устойчивого и чистого водопользования довольно сильно ослабевает, но все же мы видим позитивные признаки, свидетельствующие о том, что в этой области предпринимаются серьезные меры», — заявила г-жа Динеке. В качестве примера она привела изменение отношения к охране водных ресурсов в Кейптауне, Южная Африка, после того, как там случился кризис водоснабжения, и долгосрочный проект по купированию сильного загрязнения нитратами неглубоко залегающих водоносных горизонтов в Нидерландах. «В международном масштабе это маленькие и затратные шаги, но в правильном направлении», — добавила она.
Узнать больше о работе Агентства в сфере изотопной гидрологии можно в последнем выпуске Бюллетеня МАГАТЭ, которые посвящен теме «Вода».
Новые методы
Ученые также обсудили новые изотопные методы с использованием лазерной спектрометрии и ионных ловушек, которые расширяют возможности анализа долгоживущих химически неактивных изотопов таких инертных газов, как аргон и криптон, и позволяют оценивать восполняемость водных ресурсов на протяжении сотен и даже миллионов лет.
«Когда ты присутствуешь здесь и узнаешь о том, какие передовые инструменты есть в нашем распоряжении и с какими трудностями сталкиваются другие ученые, это помогает стимулировать новые идеи, — говорит Триша Стаднюк, доцент кафедры гидротехники в Университете Манитобы (Канада) и главный докладчик на симпозиуме. — Ученым полезно знать, что получается на выходе из данных, и увидеть общую картину, т. е. применение полученных ими результатов».
На симпозиуме также обсуждалась значимость «больших данных» — от данных наблюдений методом дистанционного зондирования, например, собранных спутниками GRACE, до данных Глобальной сети МАГАТЭ «Изотопы в осадках» (ГСИО) — которые позволяют создавать новые, более совершенные изотопные модели водного баланса. С их помощью ученые могут предсказывать, как будут меняться со временем мировые показатели распределения дождевого стока и восполнения водоносных горизонтов в результате землепользования, сельскохозяйственной деятельности и изменения климата. Предметом обсуждения также стали и радиоактивные изотопы, такие как тритий и гелий, так как появляется все больше возможностей маркировать с их помощью участки ландшафтов и водосборных бассейнов на нашей планете для обеспечения эффективной защиты наиболее уязвимых водоносных горизонтов от загрязнения.
На полях симпозиума состоялось информационно-просветительское мероприятие под названием «Вода, вода, одна вода… Помощь государствам — членам МАГАТЭ в сфере водных ресурсов и безопасности водоснабжения». Эксперты МАГАТЭ обсудили различные варианты применения ядерной науки и технологии для задач управления водными ресурсами, в числе которых: улучшение показателей водообеспеченности, оптимизация эффективности водопользования, экологически безопасная обработка сточных вод, мониторинг загрязнения морской среды.
Источник: IAEA 24.05.2019