Đánh Giá Nguy Cơ Tiêu Chảy Do Phơi Nhiễm Nước Thải Biogas Tại Hà Nam Năm 2014

Bài viết đánh giá nguy cơ tiêu chảy do phơi nhiễm nước thải biogas tại ba xã tỉnh Hà Nam năm 2014 bằng phương pháp định lượng nguy cơ vi sinh vật.

• Tác giả: Lê Thị Thu
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Việt Hùng
• Trường học: Đại học Y tế Công cộng
• Chuyên ngành: Y tế Công cộng
• Đề tài: Đánh giá nguy cơ tiêu chảy do phơi nhiễm với nước thải biogas bằng phương pháp đánh giá định lượng nguy cơ vi sinh vật tại 3 xã tỉnh Hà Nam năm 2014
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
• TÓM TẮT NGHIÊN CỨU
• ĐẶT VẤN ĐỀ
• MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Tình hình chăn nuôi ở Việt Nam và tại địa bàn nghiên cứu
• 1.2. Thực trạng quản lý phân người và phân động vật
• 1.3. Nguy cơ sức khỏe liên quan đến phân người và phân vật nuôi
• 1.4. Đặc điểm của ba loài vi sinh vật
• 1.4.1. Đặc điểm của Escherichia coli
• 1.4.2. Đặc điểm của Giardia
• 1.4.3. Đặc điểm của Cryptosporidium
• 1.5. Công trình khí sinh học
• 1.5.1. Sơ lược tình hình sử dụng công trình khí sinh học
• 1.5.2. Thông tin chung về khí sinh học biogas
• 1.5.3. Các bộ phận chính của công trình biogas
• 1.5.4. Lợi ích của xây dựng công trình biogas
• 1.5.5. Một số loại công trình biogas phổ biến
• 1.5.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân hủy vi sinh vật và sản sinh biogas
• 1.5.7. Chất lượng và tình hình sử dụng nước thải biogas
• 1.6. Phương pháp đánh giá định lượng nguy cơ sinh vật
• 1.7. Thông tin chung về địa bàn nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 2.2. Đối tượng nghiên cứu
• 2.3. Thiết kế nghiên cứu
• 2.4. Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu
• 2.5. Trình bày phương pháp thu thập số liệu
• 2.6. Các biến số nghiên cứu
• 2.7. Phương pháp phân tích số liệu
• 2.8. Vấn đề đạo đức của nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Độ ô nhiễm vi sinh vật của các mẫu nước thải
• 3.2. Đặc điểm và tình trạng phơi nhiễm của đối tượng nghiên cứu
• 3.3. Mô tả nguy cơ tiêu chảy do E. coli O157:H7, Giardia và Crypto
• 4. CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN
• 4.1. Mức ô nhiễm vi sinh vật của các mẫu nước thải
• 4.2. Đặc điểm và tình trạng phơi nhiễm của đối tượng nghiên cứu
• 4.3. Nguy cơ tiêu chảy do phơi nhiễm với nước thải biogas
• 4.4. Các điểm mạnh và hạn chế của nghiên cứu
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• 5.1. Mức ô nhiễm vi sinh vật của các mẫu nước thải
• 5.2. Tình trạng phơi nhiễm của đối tượng nghiên cứu
• 5.3. Nguy cơ tiêu chảy do phơi nhiễm với nước thải biogas
• 6. CHƯƠNG 6: KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nguy cơ tiêu chảy do nước thải biogas

Nghiên cứu tập trung vào đánh giá nguy cơ tiêu chảy do phơi nhiễm với nước thải biogas tại ba xã thuộc tỉnh Hà Nam năm 2014. Phương pháp định lượng vi sinh được áp dụng để phân tích các chỉ số vi sinh vật như Escherichia coli, Giardia, và Cryptosporidium trong nước thải biogas. Kết quả cho thấy mức độ ô nhiễm vi sinh vật cao, đặc biệt là chỉ số E. coli vượt quá khuyến cáo của WHO. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý nước thải biogas để giảm thiểu nguy cơ sức khỏe cộng đồng.

1.1. Tình hình chăn nuôi và sử dụng biogas tại Hà Nam

Tỉnh Hà Nam là một trong những khu vực phát triển mạnh về chăn nuôi, với số lượng lớn gia súc và gia cầm. Việc sử dụng công trình biogas đã trở nên phổ biến nhằm xử lý chất thải chăn nuôi. Tuy nhiên, nhiều hộ gia đình vẫn xả trực tiếp nước thải biogas ra môi trường hoặc sử dụng cho tưới tiêu mà không qua xử lý. Điều này tiềm ẩn nguy cơ ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là nguy cơ tiêu chảy.

1.2. Ô nhiễm vi sinh vật trong nước thải biogas

Nghiên cứu đã phân tích 45 mẫu nước thải biogas từ các hộ gia đình tại ba xã Hoàng Tây, Lê Hồ, và Chuyên Ngoại. Kết quả cho thấy mức độ ô nhiễm vi sinh vật cao, với chỉ số E. coli trung bình là 14.480 CFU/1ml, Cryptosporidium là 100 bào nang/1ml, và Giardia là 99 bào nang/1ml. Các chỉ số này vượt xa tiêu chuẩn an toàn của WHO, cho thấy nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe người dân khi tiếp xúc với nước thải biogas.

II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu sử dụng phương pháp định lượng vi sinh (QMRA) để đánh giá nguy cơ tiêu chảy do phơi nhiễm với nước thải biogas. Các mẫu nước thải được thu thập và phân tích để xác định nồng độ E. coli, Giardia, và Cryptosporidium. Kết quả cho thấy nguy cơ tiêu chảy trung bình năm do E. coli là 19-23%, do Giardia là 41-55%, và do Cryptosporidium là 18-25%. Nghiên cứu cũng chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về mức độ ô nhiễm giữa các mẫu nước thải.

2.1. Phương pháp thu thập và phân tích mẫu

Nghiên cứu tiến hành thu thập 45 mẫu nước thải từ bể áp và 45 mẫu từ cống rãnh tại ba xã. Các mẫu được phân tích bằng kỹ thuật định lượng vi sinh để xác định nồng độ E. coli, Giardia, và Cryptosporidium. Phương pháp QMRA được áp dụng để tính toán nguy cơ tiêu chảy dựa trên liều phơi nhiễm và tần suất tiếp xúc với nước thải biogas.

2.2. Kết quả đánh giá nguy cơ tiêu chảy

Kết quả nghiên cứu cho thấy nguy cơ tiêu chảy trung bình năm do E. coli là 19-23%, do Giardia là 41-55%, và do Cryptosporidium là 18-25%. Các hoạt động như tưới tiêu và quét dọn cống rãnh có sử dụng nước thải biogas làm tăng nguy cơ phơi nhiễm. Nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết của các biện pháp bảo vệ và xử lý nước thải biogas để giảm thiểu nguy cơ sức khỏe.

III. Bàn luận và khuyến nghị

Nghiên cứu đã chỉ ra mối liên hệ giữa việc sử dụng nước thải biogas và nguy cơ tiêu chảy tại các hộ gia đình ở Hà Nam. Các kết quả cho thấy sự cần thiết của việc nâng cao nhận thức cộng đồng về quản lý nước thải biogas và áp dụng các biện pháp xử lý hiệu quả. Nghiên cứu cũng đề xuất các khuyến nghị cụ thể để giảm thiểu nguy cơ sức khỏe, bao gồm việc xây dựng các công trình biogas đúng kỹ thuật và tăng cường giám sát chất lượng nước thải.

3.1. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu cung cấp bằng chứng khoa học về nguy cơ tiêu chảy do phơi nhiễm với nước thải biogas, đặc biệt là tại các khu vực nông thôn có hoạt động chăn nuôi phát triển. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để xây dựng các chính sách và hướng dẫn về quản lý nước thải biogas, nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường.

3.2. Khuyến nghị cho quản lý nước thải biogas

Nghiên cứu đề xuất các biện pháp như xây dựng công trình biogas đúng kỹ thuật, tăng cường giám sát chất lượng nước thải, và nâng cao nhận thức cộng đồng về nguy cơ sức khỏe. Các khuyến nghị này nhằm giảm thiểu nguy cơ tiêu chảy và đảm bảo an toàn cho người dân khi tiếp xúc với nước thải biogas.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Chăn nuôi gia súc, gia cầm tại Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ với tổng đàn lợn đạt khoảng 26,98 triệu con vào năm 2013, làm phát sinh lượng chất thải chăn nuôi khổng lồ ước tính từ 75 đến 85 triệu tấn mỗi năm. Để giải quyết áp lực ô nhiễm môi trường, hơn 20 triệu công trình khí sinh học (biogas) quy mô hộ gia đình đã được xây dựng và đưa vào vận hành trên cả nước. Tuy nhiên, sự phát triển mang tính tự phát và thiếu quy chuẩn kỹ thuật đồng bộ khiến chất lượng nước thải sau biogas vẫn tiềm ẩn ô nhiễm vi sinh vật nghiêm trọng. Thực tế ghi nhận khoảng 79% hộ gia đình xả thẳng nước thải biogas ra cống rãnh công cộng và 43% hộ tận dụng nguồn nước này để tưới tiêu nông nghiệp, tạo ra con đường phơi nhiễm trực tiếp đe dọa sức khỏe cộng đồng, đặc biệt là nguy cơ bùng phát bệnh tiêu chảy cấp.

Nhằm cung cấp bằng chứng khoa học xác thực, nghiên cứu này được triển khai với mục tiêu phân tích định lượng mật độ ba tác nhân vi sinh vật gồm Escherichia coli O157:H7, Giardia spp. và Cryptosporidium spp. trong nước thải biogas; đánh giá mức độ phơi nhiễm và mô hình hóa nguy cơ mắc bệnh tiêu chảy ở người dân. Phạm vi khảo sát thực hiện từ tháng 11/2013 đến tháng 09/2014 tại 3 xã trọng điểm chăn nuôi của tỉnh Hà Nam là Hoàng Tây, Lê Hồ (huyện Kim Bảng) và Chuyên Ngoại (huyện Duy Tiên). Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc lượng hóa rủi ro sức khỏe bằng các chỉ số toán học cụ thể, đối chiếu với ngưỡng an toàn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) là 0,0001 ca nhiễm trên người mỗi năm, tạo tiền đề khoa học vững chắc để định hướng các chính sách quản lý vệ sinh môi trường nông thôn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng khung Đánh giá định lượng nguy cơ vi sinh vật (QMRA) theo tiêu chuẩn quốc tế gồm 4 bước liên hoàn: xác định yếu tố nguy cơ, phân tích liều - đáp ứng, đánh giá phơi nhiễm và mô tả nguy cơ. Phương pháp này kết hợp các mô hình toán học liều - đáp ứng chuyên biệt nhằm phản ánh chính xác cơ chế gây bệnh của từng chủng vi sinh vật. Đối với vi khuẩn Escherichia coli O157:H7, nghiên cứu áp dụng mô hình Beta-Poisson với liều nhiễm trung bình ID50 là 7,336 và hệ số lây nhiễm alpha là 0,373. Đối với hai loài đơn bào ký sinh là Giardia spp. và Cryptosporidium spp., nghiên cứu sử dụng mô hình hàm số mũ với hệ số lây nhiễm r lần lượt là 0,02 và 0,0042.

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa trong nghiên cứu gồm: Vi sinh vật chỉ thị vệ sinh, Liều phơi nhiễm đơn lẻ, Xác suất nhiễm bệnh hàng năm và Hệ số phát triển bệnh tiêu chảy có điều kiện. Trong đó, xác suất phát triển triệu chứng tiêu chảy sau khi nhiễm mầm bệnh được xác định là 0,25 đối với E. coli O157:H7; 0,67 đối với Giardia spp. và 0,39 đối với Cryptosporidium spp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng thiết kế định lượng cắt ngang kết hợp thực nghiệm phân tích vi sinh trong phòng thí nghiệm. Cỡ mẫu phỏng vấn dịch tễ học gồm 451 hộ gia đình có công trình biogas tại 3 xã (Hoàng Tây: 195 hộ, Lê Hồ: 90 hộ, Chuyên Ngoại: 166 hộ), được xác định theo công thức ước lượng tỷ lệ quần thể với mức tin cậy 95% (hệ số z = 1,96), sai số cho phép d = 0,05 và dự phòng 15% hao hụt. Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên hệ thống được thực hiện từ danh sách hộ chăn nuôi toàn xã nhằm đảm bảo tối đa tính đại diện của quần thể nghiên cứu.

Đối với đánh giá vi sinh vật, tổng cộng 90 mẫu nước thải được thu thập qua 3 đợt nhắc lại (mỗi đợt cách nhau 3 tuần) tại 45 điểm bể điều áp và 45 điểm cống rãnh tiếp nhận nước thải. Mật độ vi khuẩn E. coli được phân tích bằng kỹ thuật nuôi cấy phân lập, trong khi nang bào Giardia và Crypto được định lượng bằng phương pháp miễn dịch huỳnh quang (MDHQ) tại Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương. Dữ liệu phơi nhiễm được mô hình hóa theo kịch bản hấp thụ vô ý 1 mL nước thải trong quá trình lao động. Việc lựa chọn phương pháp mô phỏng xác suất Monte Carlo thông qua phần mềm @Risk giúp xử lý toàn diện tính biến thiên và độ bất định của các biến số nồng độ vi sinh và tần suất tiếp xúc ngoài thực địa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, mức độ ô nhiễm vi sinh vật trong nước thải bể điều áp biogas ở mức rất nghiêm trọng. Mật độ trung bình của E. coli đạt 14.480 CFU/1ml, vượt khuyến cáo của WHO về nước tái sử dụng trong nông nghiệp từ 14,3 đến 1430 lần; mật độ nang bào Crypto đạt 100 ± 323 nang bào/1ml và Giardia đạt 99 ± 226 nang bào/1ml.

Thứ hai, nước thải cống rãnh công cộng chứa biogas vẫn duy trì lượng lớn mầm bệnh với nồng độ E. coli trung bình 11.350 CFU/1ml, Crypto 69 ± 359 nang bào/1ml và Giardia 12 ± 30 nang bào/1ml. Phân tích thống kê bằng kiểm định Mann-Whitney cho thấy có sự suy giảm có ý nghĩa đối với chỉ số Giardia khi thoát ra cống rãnh (p < 0,05), nhưng nồng độ vi sinh tồn dư vẫn ở mức báo động.

Thứ ba, mô hình QMRA chỉ ra nguy cơ tiêu chảy hàng năm ở người dân rất cao. Hoạt động tưới tiêu bằng nước thải biogas gây nguy cơ tiêu chảy thường niên do Giardia từ 45% đến 55%, do Crypto từ 18% đến 25% và do E. coli O157:H7 từ 19% đến 22%. Khi tham gia quét dọn, nạo vét cống rãnh, nguy cơ tiêu chảy hàng năm do Giardia là 41%, Crypto là 25% và E. coli O157:H7 là 23%.

Thứ tư, tỷ lệ người dân sử dụng trang bị bảo hộ lao động khi tiếp xúc với nguồn thải rất hạn chế, tạo điều kiện thuận lợi cho mầm bệnh xâm nhập trực tiếp qua đường tiêu hóa.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến mật độ vi sinh vật cao trong nước thải đầu ra là do các hầm biogas quy mô hộ gia đình thường xuyên bị quá tải về thể tích chất thải nạp hàng ngày. Nhiều hộ không duy trì đủ thời gian lưu phân tối thiểu từ 30 đến 55 ngày theo Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 97-2006. Bên cạnh đó, thói quen xả nước xà phòng, chất tẩy rửa chuồng trại vào hầm biogas đã tiêu diệt các chủng vi khuẩn kỵ khí sinh methane, làm tê liệt quá trình phân hủy sinh học tự nhiên.

Khi so sánh với các nghiên cứu dịch tễ học trước đây tại Hà Nam (tỷ lệ mắc tiêu chảy ghi nhận 0,28 đợt/người/năm) và tại Hà Nội (28,1 ca/100 người/năm), kết quả mô phỏng QMRA cho thấy nguy cơ tiềm ẩn trong cộng đồng cao hơn nhiều so với số ca bệnh ghi nhận thụ động tại cơ sở y tế. Về mặt trực quan hóa, toàn bộ dữ liệu này có thể được trình bày hiệu quả thông qua biểu đồ phân bố tần suất tích lũy từ mô phỏng Monte Carlo để so sánh mức rủi ro thực tế với ngưỡng chuẩn 0,0001 ca/người/năm của WHO, kết hợp bảng số liệu tương quan thể hiện sự suy giảm nồng độ mầm bệnh giữa bể áp và hệ thống kênh mương thoát nước.

Đề xuất và khuyến nghị

Một là, chuẩn hóa quy trình vận hành công trình khí sinh học tại hộ gia đình. Các hộ chăn nuôi cần duy trì thời gian lưu chất thải tối thiểu 30 đến 55 ngày theo đúng Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 97-2006, kiểm soát chặt chẽ tải lượng phân nạp hàng ngày và tuyệt đối không xả hóa chất sát trùng vào hầm ủ. Mục tiêu là phục hồi hiệu suất tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh, do chủ hộ thực hiện dưới sự hướng dẫn của cán bộ khuyến nông xã ngay từ quý 1/2015.

Hai là, lắp đặt hệ thống xử lý thứ cấp sau biogas trước khi xả thải hoặc tái sử dụng. Khuyến nghị chính quyền địa phương hỗ trợ kỹ thuật xây dựng hồ sinh học lắng lọc hiếu khí hoặc bể lọc cát sỏi bổ sung tiếp nối sau bể điều áp, đặt mục tiêu giảm thiểu ít nhất 99% (tương đương 2 log đơn vị) mật độ vi khuẩn và nang ký sinh trùng trong vòng 6 tháng triển khai thí điểm.

Ba là, bắt buộc sử dụng phương tiện bảo hộ lao động cá nhân. Người nông dân khi tưới tiêu hoặc nạo vét kênh mương bắt buộc phải mang ủng chống thấm, găng tay cao su dài và khẩu trang che giọt bắn. Giải pháp này giúp cắt đứt đường lây truyền, giảm trên 90% lượng dung dịch phơi nhiễm vô ý (dưới mức 1 mL), do Trạm Y tế xã phối hợp tổ chức giám sát thường xuyên.

Bốn là, đẩy mạnh truyền thông thay đổi hành vi vệ sinh nông thôn. Tổ chức các chiến dịch tuyên truyền thực hiện rửa tay với xà phòng sau khi lao động nông nghiệp, cấm hoàn toàn hành vi dùng nước thải biogas tưới trực tiếp cho các loại rau ăn sống (hiện chiếm 5,2% số hộ). Chính quyền xã, Hội Nông dân và Hội Phụ nữ giữ vai trò nòng cốt triển khai liên tục trong giai đoạn 2015-2016.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất: Cán bộ y tế dự phòng và quản lý môi trường. Luận văn cung cấp khung phương pháp luận định lượng nguy cơ sức khỏe môi trường hiện đại, hỗ trợ các cơ quan quản lý ban hành quy chuẩn xả thải và tiêu chí vệ sinh nông thôn dựa trên bằng chứng khoa học xác thực.

Nhóm thứ hai: Học viên cao học, nghiên cứu sinh và giảng viên chuyên ngành Y tế công cộng, Dịch tễ học, Kỹ thuật môi trường. Tài liệu là nguồn tham khảo mẫu mực về việc ứng dụng mô hình toán liều - đáp ứng Beta-Poisson, hàm số mũ và kỹ thuật mô phỏng Monte Carlo bằng phần mềm @Risk trên bộ dữ liệu thực địa gồm 451 hộ gia đình và 90 mẫu xét nghiệm vi sinh.

Nhóm thứ ba: Chính quyền địa phương cấp huyện, xã và cán bộ khuyến nông tại các vùng chăn nuôi tập trung. Luận văn cung cấp căn cứ thực tế để xây dựng quy hoạch hạ tầng thoát nước, quản lý môi trường làng nghề và hướng dẫn người dân vận hành hầm biogas an toàn sinh học.

Nhóm thứ tư: Các tổ chức phát triển quốc tế và ban quản lý dự án nông nghiệp nông thôn. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo giá trị giúp đánh giá toàn diện tác động sức khỏe cộng đồng của các dự án khí sinh học, từ đó cải tiến thiết kế kỹ thuật công trình xử lý chất thải vật nuôi.

Câu hỏi thường gặp

Phương pháp QMRA mang lại ưu thế gì nổi bật so với các nghiên cứu dịch tễ học truyền thống? Đánh giá định lượng nguy cơ vi sinh vật (QMRA) cho phép mô hình hóa và lượng giá chính xác nguy cơ nhiễm bệnh ngay cả khi tỷ lệ mắc trong quần thể còn ở mức rất thấp. Phương pháp này tiết kiệm tối đa thời gian, nguồn lực điều tra dịch tễ học diện rộng và có khả năng tích hợp độ bất định của liều phơi nhiễm thực tế từ 1 mL nước thải.

Vì sao nước thải biogas đã qua bể phân giải kỵ khí vẫn chứa hàm lượng lớn E. coli và ký sinh trùng? Quá trình phân giải kỵ khí trong thực tế thường bị rút ngắn thời gian lưu dưới 30 ngày do hầm ủ quá tải. Hơn nữa, việc xả lẫn nước xà phòng làm ức chế hệ vi sinh vật sinh methane, khiến trứng giun sán và nang bào Giardia, Crypto có sức đề kháng cao không bị tiêu diệt, dẫn đến mật độ E. coli tồn lưu tới 14.480 CFU/1ml.

Trong ba tác nhân nghiên cứu, loài vi sinh vật nào gây nguy cơ tiêu chảy cao nhất cho người dân? Giardia spp. là tác nhân gây nguy cơ tiêu chảy cao nhất với xác suất mắc bệnh hàng năm lên tới 45% đến 55% khi tưới tiêu và 41% khi dọn cống rãnh. Nguyên nhân do Giardia có liều gây nhiễm rất thấp (chỉ khoảng 10 bào nang) và hệ số phát triển bệnh tiêu chảy sau khi nhiễm lên tới 0,67.

Thể tích nước thải biogas phơi nhiễm vô ý được xác định trong mô hình nghiên cứu là bao nhiêu? Dựa trên tổng quan y văn quốc tế và điều kiện thực địa nông thôn, nghiên cứu giả định lượng nước thải mà một người vô ý nuốt phải trong mỗi lần tưới tiêu hoặc dọn dẹp cống rãnh là 1 mL. Thể tích này kết hợp với mật độ vi sinh vật đo được để tính toán liều phơi nhiễm cho mô hình Monte Carlo.

Người dân có nên tiếp tục sử dụng nước thải biogas để tưới cây trồng nông nghiệp không? Người dân chỉ nên sử dụng nước thải biogas khi đã qua hệ thống lắng lọc thứ cấp hoặc ủ hiếu khí bổ sung. Tuyệt đối không tưới trực tiếp cho các loại rau ăn sống. Khi thực hiện tưới cho cây ăn quả hoặc hoa màu, bắt buộc phải sử dụng đầy đủ găng tay, ủng bảo hộ để triệt tiêu nguy cơ phơi nhiễm mầm bệnh.

Kết luận

• Luận văn đã định lượng chính xác mức ô nhiễm vi sinh vật nghiêm trọng trong nước thải biogas tại 3 xã tỉnh Hà Nam với mật độ E. coli trung bình 14.480 CFU/1ml, Crypto 100 nang bào/1ml và Giardia 99 nang bào/1ml.
• Đã xác định nguy cơ tiêu chảy hàng năm rất cao ở người tiếp xúc với nước thải biogas, dao động từ 18% đến 55% đối với tưới tiêu và từ 23% đến 41% đối với dọn cống rãnh.
• Đã chứng minh Giardia spp. và E. coli O157:H7 là các tác nhân nguy hiểm hàng đầu, đẩy mức rủi ro thực tế vượt xa ngưỡng an toàn 0,0001 ca/người/năm của Tổ chức Y tế Thế giới.
• Đã xây dựng thành công quy trình đánh giá rủi ro vi sinh kết hợp giữa khảo sát dịch tễ 451 hộ gia đình và mô phỏng xác suất Monte Carlo qua phần mềm @Risk.
• Đã cung cấp cơ sở dữ liệu thực chứng phục vụ hoạch định chính sách quản lý chất thải nông nghiệp và bảo vệ sức khỏe người lao động nông thôn.

Về lộ trình tiếp theo, các địa phương cần phối hợp với ngành y tế hoàn thiện hướng dẫn kỹ thuật vận hành hầm biogas và triển khai lắp đặt thí điểm mô hình hồ sinh học xử lý thứ cấp trong vòng 6 tháng tới. Độc giả quan tâm và các nhà quản lý hãy chủ động liên hệ Trạm Y tế cơ sở hoặc tra cứu toàn văn luận văn tại Thư viện Đại học Y tế công cộng để áp dụng các giải pháp kiểm soát nguy cơ vi sinh vật vào thực tiễn sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG ỔNG QUAN TÀI T LIỆU 1. Tình hình chăn nuôi ở Việt Nam và tại địa bàn nghiên cứu Nhu cầu thực phẩm m ngày một m tăng dẫn đến nhu cầuu chăn nuôi trên ccả nước cũng tăng lên. Tỷ trọng củaa ngành chăn nuôi trong tổng t giá trị ngành nông nghi nghiệp đã tăng từ 19,3% năm 2000 lên 27,1% 1% năm 2009 [60]. Báo cáo của Bộ Nông ông nghi nghiệp và Phát triển nông thôn cho biết, t, tính đến đ tháng 4 năm 2013, số lượng lợn ở Vi Việt Nam đã đạt tới 26,98 triệu u con, cao hơn 1,08% so với v số lượng lợn năm trước [3].

S Số lượng gia súc, gia cầm trên cả nước, đặặc biệt là số lượng lợn tăng lên rõ rệtt trong giai đo đoạn gần 50 năm qua từ năm 1961 đến đ năm 2009. Biểu đồ dưới đây mô tả sự ự biến động của số lượng gia súc, gia cầm củ ủa Việt Nam đến năm 2009.Sự gia tăng số s lượng gia súc, gia cầm ở Việt Nam (Nguồn: SNV Việtt Nam [60]) Theo niên giám thống ng kê của c Tổng cục Thống kê, Hà Nam là mộtt trong các ttỉnh chăn nuôi gia súc gia cầm số lượng lớn. Tính đến năm 2011, tổng số lợnn trên đđịa bàn toàn tỉnh là gần n 360.000 con, tổng t số gia cầm là 5. Báo cáo kkết quả chăn nuôi – thủy sản n năm 2012 của c huyện Kim Bảng cho thấy, tổng số lợ ợn trên địa bàn toàn 5 huyện xấp xỉ 70.000 con gia cầm.

Trong đó, Lê Hồ và Hoàng Tây là hai trong số các xã dẫn đầu toàn huyện về số lượng vật nuôi, cụ thể xã Lê Hồ với 8.100 đầu lợn và 51.200 con gia cầm; xã Hoàng Tây với 5.200 đầu lợn và 40.000 con gia cầm [1]. Ngành chăn nuôi tăng trưởng tốt đã tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập và cải thiện đời sống của người nông dân. Tuy nhiên, ngành chăn nuôi đang gặp khó khăn do thiếu đất canh tác và vốn, cơ sở hạ tầng nghèo nàn và nhận thức cũng như tay nghề của người dân còn thấp. Do đó, chăn nuôi theo nông hộ quy mô nhỏ sẽ còn tiếp tục tồn tại một thời gian dài.

Kiểu chăn nuôi này đang gây ra ô nhiễm môi trường và đang là thách thức lớn cho các nhà quản lý [5]. Thực trạng quản lý phân người và phân động vật Ở nước ta, phân người và phân động vật được sử dụng khá phổ biến trong các hoạt động nông nghiệp và được xem như là một nguồn phân bón giàu chất dinh dưỡng. Ước tính 30% HGĐ nông thôn Việt Nam sử dụng phân người trong sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản. Trong số này chỉ có 20,6% phân được ủ 6 tháng trở lên theo hướng dẫn của Bộ Y tế [23].

Việc xây dựng nhà tiêu hợp vệ sinh ở nông thôn cũng còn nhiều khó khăn. Kết quả Chương trình mục tiêu quốc gia Nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn giai đoạn 2006 – 2010 cho thấy, chỉ có 42% HGĐ ở nông thôn có nhà tiêu hợp vệ sinh [26]. Bên cạnh đó, chăn nuôi tăng cao kéo theo khối lượng phân thải ra cũng rất lớn. Hàng năm, ước tính có khoảng 75 – 85 triệu tấn chất thải chăn nuôi gia súc gia cầm thải ra môi trường.

Nghiên cứu về việc quản lý phân lợn tại các trạng trại ở Thái Bình và Bắc Giang năm 2007 cho thấy 36% phân chuồng được xả trực tiếp ra môi trường, trong đó 19% là không qua xử lý hoặc ủ, còn lại là chất thải của hệ thống biogas, 13% phân chưa qua xử lý được bón trực tiếp cho ao cá [61]. Phân người và động vật nếu không được quản lý tốt sẽ gây ra những hậu quả cho môi trường và cho sức khỏe, tuy nhiên công tác quản lý phân người và phân động vật vẫn 6 còn bỏ ngỏ. Ở Việt Nam, chưa có quy định cụ thể nào dành riêng cho việc quản lý và sử dụng phân động vật, những nội dung đề cập tới việc này nằm rải rác ở các quy định khác và chưa được áp dụng ở quy mô HGĐ. Việc quản lý tái sử dụng phân người hiện cũng chưa có một hướng dẫn chi tiết nào, đa số các quy định đề cập đến điều kiện vệ sinh tại các nhà tiêu, thời gian ủ tối thiểu trong nhà tiêu và một số chất độn có thể sử dụng [18].

Nguy cơ sức khỏe liên quan đến phân người và phân vật nuôi Thói quen sử dụng phân người và phân gia súc gia cầm để bón cho cây trồng của người dân các vùng nông thôn Việt Nam tiềm ẩn nhiều nguy cơ về mặt sức khỏe, mà điển hình là nguy cơ nhiễm các loại VSV có hại cho sức khỏe. Trong phân thường có các VSV bao gồm vi khuẩn, vi rút và các loại ký sinh trùng, động vật đơn bào có thể gây ra một số bệnh truyền nhiễm như tiêu chảy, giun sán [65]. Bảng sau mô tả các VSV trong phân và nước thải và một số đặc tính liên quan của chúng: Bảng 1. Một số vi sinh vật trong phân, nước thải và đặc điểm chủ yếu Nhóm Tác nhân gây bệnh Đặc điểm chủ yếu Vi Salmonella typhi Bệnh thương hàn với sốt, tiêu chảy, đau bụng khuẩn và S.

Paratyphi Shigella Bệnh lỵ với nôn, sốt, đau quặn Vibrio cholerae Tiêu chảy cấp, dữ dội, tỷ lệ tử vong cao nếu không điều trị kịp thời Escherichia coli Viêm ruột, tiêu chảy phân lỏng, nhày máu Yersinia Sốt, đau bụng, tiêu chảy và có thể có ban Đơn bào Cryptosporidium Gây tiêu chảy cấp, phân bố rộng rãi trên toàn parvum thế giới. Vật chủ chính là người và động vật Giardia intestinalis Gây tiêu chảy cấp, phân bố rộng rãi trên toàn thế giới. Vật chủ chính là người Entamoeba histolytica Gây hội chứng lỵ, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới, vật chủ là người. 7 Virus Poliovirus Gây bệnh bại liệt trẻ em, thường không có triệu chứng bị bệnh điển hình, có thể sốt, buồn nôn, đau đầu Rotavius Gây viêm ruột, nhất là ruột non Hepatitis A virus Gây bệnh viêm gan, khi mắc bệnh có triệu chứng sốt, khó chịu, buồn nôn, vàng da (Nguồn: WHO (2006) [66]) Một trong những bệnh điển hình liên quan đến phân người, phân gia súc và cũng đã gây nên nhiều vụ dịch trên thế giới phải kể đến bệnh tiêu chảy.

Tiêu chảy đứng thứ 2 trong số các bệnh gây nên gánh nặng toàn cầu về bệnh tật, đứng trước cả bệnh đau tim và HIV/AIDS. Theo báo cáo của WHO năm 2010, có khoảng 2,5 tỷ trường hợp trẻ dưới 5 tuổi bị tiêu chảy, và 1,5 triệu trẻ em chết do tiêu chảy mỗi năm [67]. Ở Việt Nam, người nông dân vẫn còn thiếu nhận thức về việc phơi nhiễm với phân người và phân động vật và nguy cơ tiêu chảy. Nghiên cứu của Đỗ Thùy Trang và cộng sự về nguy cơ tiêu chảy ở người trưởng thành có sử dụng nước thải trong các hoạt động nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản tại Hà Nội, Việt Nam năm 2007 cho biết, tỷ lệ mắc tiêu chảy là 28,1 lần trên 100 người có nguy cơ mỗi năm [59].

Tương tự, nghiên cứu của tác giả Phạm Đức Phúc (2014) về bệnh tiêu chảy ở người trưởng thành trong cộng đồng nông nghiệp có sử dụng phân và nước thải tại 2 xã Hoàng Tây và Nhật Tân huyện Kim Bảng tỉnh Hà Nam cho thấy tỷ lệ mắc tiêu chảy trong mùa khô là 0,28 lần một người một năm và trong mùa mưa thì tỷ lệ này cao hơn ở cộng đồng người trưởng thành. Ngoài ra nghiên cứu cũng chỉ ra những hành vi nguy cơ có liên quan đến vấn đề này như không sử dụng phương tiện bảo hộ trong khi làm việc, ủ phân dưới 3 tháng, dùng tay tiếp xúc trực tiếp với phân động vật trong quá trình làm việc, hay không rửa tay với xà phòng sau khi làm việc [52]. Đặc điểm của ba loài vi sinh vật Nghiên cứu này lựa chọn phân tích ba loại VSV là E. coli, Giardia và Crypto theo các tiêu chí sau: Vi sinh vật có tính chất phổ biến trong phân người và phân động vật; Các 8 VSV tương đối bền vững ngoài môi trường; Đã biết rõ các đặc điểm của VSV đó cũng như sinh bệnh học, quá trình truyền bệnh, liều nhiễm hoặc liều gây bệnh của chúng; Các VSV này lây truyền theo đường tiêu hóa và là một trong những nguyên nhân gây tiêu chảy cấp thường gặp trong cộng đồng.

Thời gian sống trong nước phân của các vi sinh vật trong điều kiện phòng thí nghiệm [38] Vi sinh vật Trong nước phân (ngày) E. coli 100 Giardia 300 Cryptosporidium >300 E. Liều nhiễm của các loài vi sinh vật [38] Loại VSV Số lượng mỗi loại VSV tối thiểu để có thể gây bệnh E. coli O157:H7 <103 – 109 CFU Giardia 10 bào nang Cryptosporidium 10 – 30 bào nang 1.

Đặc điểm của Escherichia coli E. coli là trực khuẩn gram âm, hiếu khí, sống ở đường tiêu hóa (chủ yếu là ruột già). Điều kiện nhiệt độ thuận lợi nhất cho E. coli phát triển là 370C, mặc dù E.

coli có thể phát triển được ở nhiệt độ 5-400C. Tuy là vi khuẩn cộng sinh nhưng chúng có thể gây viêm đường tiêu hóa, tiết niệu, sinh dục, đường ruột, đường hô hấp và nhiễm khuẩn huyết. Quan trọng nhất là chúng gây viêm dạ dày ruột, biểu hiện bằng tiêu chảy. Bệnh có thể xảy ra có tính chất dịch tễ và gây tử vong khá cao [8].

coli chiếm khoảng 80% các vi khuẩn hiếu khí trong đường tiêu hóa, là vi khuẩn gây bệnh quan trọng hàng đầu trong các vi khuẩn gây tiêu chảy [19] và được sử dụng như một VSV chỉ thị ô nhiễm phân đối với nguồn nước và thực phẩm. Dựa vào tính chất gây bệnh, E. coli được chia 9 thành 6 nhóm. Các nhóm này có những đặc điểm chung về tính chất sinh hóa nhưng thuộc các typ huyết thanh khác nhau.

Trong đó, nhóm bệnh gây chảy máu đường ruột (EHEC týp O157) là nhóm gây bệnh quan trọng nhất bởi tính chất gây bệnh, sinh bệnh học cũng như quá trình truyền bệnh. Biểu hiện của bệnh từ nhẹ là tiêu chảy phân không có máu đến nặng là phân toàn máu. coli O157:H7 có thể tồn tại được trong phân tới 10 tuần và chúng có thể sinh sôi nhân lên trong phân ở 22 và 370C [62]. coli O157:H7 được ước lượng trong tổng số lượng E.

Đã có nhiều nghiên cứu về sự có mặt của E. coli liên quan đến phân và nước thải cũng như sự có mặt của E. coli trong thực phẩm. Nghiên cứu mối liên quan giữa nước thải và nguy cơ VSV tại Thụy Điển năm 2002 cho thấy trung bình có tới 106 E.

coli/100 mL nước thải và tối đa là 106,8 E. coli/100 mL nước thải [49].