đánh giá nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng nước ngầm nhiễm chì, arsen

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AT: Thời gian phơi nhiễm trung bình Averaging Time ABSs: Phần trăm lượng chất được hấp thụ trong dạ dày BW: Trọng lượng cơ thể Body Weight BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi

TÓM TẮT

Theo báo cáo môi trường quốc gia về môi trường đô thị của Bộ Tài nguyên và Môi trường (tháng 11/2017): nước ngầm đang bị ô nhiễm tại nhiều nơi, đặc biệt là các thành phố lớn với hàm lượng kim loại nặng như chì, arsen, mangan vượt quy chuẩn Nhiễm độc arsen trong nước ngầm được xem là một cuộc khủng hoảng môi trường chưa từng

có trong lịch sử thế giới hiện đại

Tuy nhiên tài nguyên nước vẫn chưa được quan tâm thỏa đáng, cần có nhiều hơn nữa các chương trình nghiên cứu về nước Việc đánh giá ảnh hưởng của kim loại nặng trong nước đến sức khỏe người sử dụng là hết sức cần thiết Trước sự đe dọa của tình trạng ô nhiễm kim loại nặng trong nước sinh hoạt và ăn uống, việc nghiên cứu hiện trạng, khoanh vùng ô nhiễm, đánh giá rủi ro tiềm tàng do tình trạng ô nhiễm đó gây ra đến sức khỏe người sử dụng và đề xuất giải pháp phòng ngừa ảnh hưởng của nó là điều hết sức cần thiết

Đề tài đã tiến hành khảo sát 368 mẫu nước giếng tại hai khu vực nghiên cứu giả định Thu thập số liệu về hiện trạng thai thác sử dụng nước giếng, tình hình dân số, phân

bố dân cư, độ tuổi, ý kiến của người dân về nguồn nước họ đang sử dụng… làm cơ sở tính toán liều lượng tiếp nhận cho ba nhóm đối tượng là trẻ dưới 6 tuổi, trẻ từ 6 – 12 tuổi

và người lớn Từ đó tính toán các mức độ rủi ro từ chất gây ung thư (chì, arsen) khi con người phơi nhiễm qua tiêu hóa, thể hiện sự phân bố mức độ ô nhiễm của các giếng lên bản đồ địa hình khu vực

Kết quả tính toán rủi ro cho thấy: nguy cơ nhiễm bẩn arsen của các giếng ở hai khu vực cao hơn nguy cơ nhiễm bẩn chì Mức độ rủi ro tăng dần theo độ tuổi, trẻ dưới 6 tuổi

có rủi ro thấp hơn trẻ từ 6-12 tuổi và trẻ từ 6-12 tuổi có rủi ro thấp hơn người lớn Điều

đó chứng tỏ cần phải có thời gian tích tụ lâu dài trong cơ thể thì các kim loại này mới gây ra ung thư cho người được

Người dân ở hai khu vực, đặc biệt là những hộ dân có mẫu nước giếng có hàm lượng chì, arsen cao cần sử dụng các biện pháp phòng tránh hoặc giảm thiểu hàm lượng chì, arsen trong nước để giảm thiểu rủi ro tới sức khỏe Với những giếng có nguy cơ rủi

ro cao người dân nên tiến hành trám lắp giếng theo đúng yêu cầu kĩ thuật, với những giếng có rủi ro trung bình nên hạn chế sử dụng Người dân nên sử dụng nguồn nước thay thế (nước cấp) hoặc sử dụng các thiết bị lọc có khả năng loại bỏ kim loại nặng với hiệu suất cao để bảo vệ sức khỏe của mình

ABSTRACT

According to the Ministry of Natural Resources and Environment's National Environment Report (November, 2017): Groundwater is polluted in many places, especially large cities with heavy metals content Lead, arsenic, manganese exceed standards Arsenic poisoning in groundwater is considered to be an unpredictable environmental crisis in the present

Water resource has not been adequately interested, we need more research on groundwater Assessing the impact of heavy metals on the user’s health is essential In view of the threat of heavy metal contamination in drinking water, the study of the actuality, the delimitation of contaminated areas, the assessment of potential risks caused by the pollution to the user and suggest solutions is essential

The study investigated 368 well water samples in two hypothetical study areas Collecting data on status quo of water use, population situation, distribution of population, age, opinions of people on the water they are using as the basis for calculating the Chronic daily intake for three age groups (children are under 6, children 6-12 and adults) And then calculating the levels of risk from carcinogens (lead, arsenic) when humans exposed through digestion, showing the distribution of pollution levels of the wells on topographic maps of the area

The risk assessment results show that the risk of arsenic contamination of wells in two areas is higher than the risk of lead contamination Risk increases with age, risk on children under 6 are lower than children 6-12 and children 6-12 are at lower risk than adults This proves that heavy metals need a long time to accumulate in the body to cause cancer for human

The residents in two areas, especially households have wells with high risk of lead and arsenic, should take measures to prevent or reduce lead and arsenic levels in water

to minimize risks to health For high risk wells, they should be filled wells with technical requirements, with average risk wells should be limited to use People should use alternative water sources (water supply) or use filtering devices are capable of removing heavy metals with high efficiency to protect their health

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm…

Giảng viên hướng dẫn

PGS TS Nguyễn Thị Vân Hà

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm

Giảng viên phản biện

Th.S Trần Thị Bích Phượng

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 2

3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2

4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2

5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

6 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM 4

1.1 KHÁI NIỆM NƯỚC NGẦM 4

1.1.1 Khái niệm 4

1.1.2 Đặc điểm và tính chất 4

1.1.3 Tầm quan trọng của nước ngầm 5

1.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước ngầm 5

1.2.1 pH 5

1.2.2 Độ cứng tổng 5

1.2.3 Tổng chất rắn hòa tan (TDS) 6

1.2.4 Hàm lượng đạm nitrat (N-NO 3- ) 6

1.2.5 Hàm lượng sunfate (SO4 2- ) 6

1.2.6 Hàm lượng đạm Amoni (N-NH 4+ ) 7

1.2.7 Clorua 7

1.2.8 Ảnh hưởng của kim loại nặng 8

a Chì 10

b Arsen 11

1.3 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC NGẦM TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT

NAM 13

1.3.1 Hiện trạng ô nhiễm nước ngầm trên thế giới 13

1.3.2 Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước ngầm ở Việt Nam 15

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ RỦI RO 18

2.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐÁNH GIÁ RỦI RO MÔI TRƯỜNG 18

2.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM 18

2.3 PHÂN LOẠI ĐÁNH GIÁ RỦI RO MÔI TRƯỜNG 19

2.4 TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO SỨC KHỎE CON NGƯỜI 20

2.4.1 Cách tiếp cận đánh giá rủi ro về sức khỏe 20

2.4.2 Phương pháp và vật liệu nghiên cứu 22

2.4.3 Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước về đánh giá rủi ro 26

2.5 CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH 28

CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ GIẢ ĐỊNH CHO CHẤT GÂY UNG THƯ 31

3.1 GIỚI THIỆU VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU 31

3.1.1 Địa chất – thủy văn 31

3.1.2 Thói quen sử dụng nước của người dân 31

3.1.3 Hệ thống cấp nước 31

3.2 VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM LẤY MẪU Ở 2 KHU VỰC GIẢ ĐỊNH 32

3.3 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NƯỚC NGẦM TẠI KHU VỰC KHẢO SÁT 33

3.4 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM 38

3.4.1 Chì 38

3.4.2 Arsen 39

3.5 KẾT QUẢ VỀ RỦI RO LÊN SỨC KHOẺ CỘNG ĐỒNG 41

3.5.1 Kết quả về rủi ro mẫu được khảo sát 41

3.5.2 Nguy cơ mắc bệnh ung thư thực sự của người dân đang sử dụng giếng ở hai KV 45

3.5.3 Khoanh vùng có rủi ro ung thư đối với sức khỏe 47

CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 52

4.1 QUY HOẠCH CẤP NƯỚC VÀ KHAI THÁC NƯỚC NGẦM TRONG KHU

VỰC 52

4.2 GIẢI PHÁP KĨ THUẬT 52

4.3 GIẢI PHÁP QUẢN LÍ 53

4.4 GIẢI PHÁP GIÁO DỤC, TRUYỀN THÔNG 53

4.5 CÔNG CỤ KINH TẾ 53

4.6 CÁC BIỆN PHÁP XỬ LÍ Ô NHIỄM 54

4.6.1 Mô hình xử lý nước ngầm áp dụng cho trạm cấp nước 54

4.6.2 Mô hình xử lý cho hộ gia đình 56

4.6.3 Máy lọc nước RO 57

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59

1 Kết luận 59

2 Kiến nghị 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 63

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

AT: Thời gian phơi nhiễm trung bình (Averaging Time)

ABSs: Phần trăm lượng chất được hấp thụ trong dạ dày

BW: Trọng lượng cơ thể (Body Weight)

BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường

CDI: Lượng hóa chất đi vào cơ thể mỗi ngày (Chronic daily intake)

Cw: Nồng độ hóa chất trong nước (Concentration in water)

EF: Tần số phơi nhiễm (Frequency Exposure)

ED: Thời gian phơi nhiễm (Exposure duration)

IRAC: Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế (International Agency for

Research on Cancer) HRA: Đánh giá rủi ro sức khỏe (Health Risk Assessment)

OEHHA: Văn phòng Giám định rủi ro Môi trường California (Office of

Environmental Health Hazard Assessment)

SF: Hệ số dốc (Slope Factor)

US EPA: Cơ bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (US Environmental Protection

Agency) UNEP: Chương trình Môi trường Liên Hệp Quốc

WHO: Tổ chức Y tế Thế giới (World Health Organization)

WIR: Tốc độ tiêu hóa nước (Water ingestion rate)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Tác hại của kim loại nặng đối với con người và môi trường 9

Bảng 2.1 Thông số tính toán liều lượng phơi nhiễm 29

Bảng 2.2 Phân mức rủi ro 30

Bảng 3.1 Tình hình loại bỏ nước thải ở hai ấp 33

Bảng 3.2 Tình hình sử dụng nước sinh hoạt chính 34

Bảng 3.3 Cách xử lí nước để uống 35

Bảng 3.4 Tình hình sử dụng các loại nước uống 36

Bảng 3.5 Số ngày không sử dụng nước tại chỗ 36

Bảng 3.6 Các loại ô nhiễm chất lượng nước 37

Bảng 3.7 Giải pháp tránh ảnh hưởng từ nguồn nước ô nhiễm 37

Bảng 3.8 Ý thức người dân đối với nguồn nước sử dụng 38

Bảng 3.9 Kết quả tóm tắt nguy cơ rủi ro bị ung thư do nấu ăn và uống nước giếng nhiễm bẩn ở 2 khu vực 41

Bảng 3.10 Đánh giá mức độ ảnh hưởng của những người đang phơi nhiễm với các chất có nguy cơ gây ung thư ở KV1 và KV2 45

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Mô hình đánh giá rủi ro 22

Hình 2.2 Biểu đồ minh họa sự hiện diện của rủi ro 23

Hình 3.1 Bản đồ các vị trí lấy mẫu tại khu vực khảo sát 32

Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện cách thải bỏ nước thải ở hai khu vực 33

Hình 3.3 Tình hình sử dụng nước sinh hoạt chính (ăn uống) 34

Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện cách xử lí nước trước khi uống 35

Hình 3.5 Hàm lượng Chì trong nước ngầm tại KV 1 38

Hình 3.6 Hàm lượng Chì trong nước ngầm tại KV 2 39

Hình 3.7 Hàm lượng Arsen trong nước ngầm tại KV 1 40

Hình 3.8 Hàm lượng Arsen trong nước ngầm tại KV 2 40

Hình 3.9 Tỉ lệ % giếng có nguy cơ nhiễm chì ở 2 KV 42

Hình 3.10 Tỉ lệ % giếng có nguy cơ nhiễm Arsen ở 2 KV 43

Hình 3.11 Tỉ lệ % giếng phơi nhiễm chì, arsen 44

Hình 3.12 Số người thực tế phơi nhiễm chì, arsen ở 2 KV 46

Hình 3.13 Bản đồ phân bố rủi ro của Chì đối với 3 nhóm đối tượng 48

Hình 3.14 Bản đồ phân bố rủi ro của Arsen đối với 3 nhóm đối tượng 49

Hình 3.15 Bản đồ phân bố rủi ro tổng cộng của chất gây ung thư đối với 3 nhóm đối tượng 50

Hình 4.1 Quy trình xử lý chung cho nước ngầm cho trạm cấp nước 54

Hình 4.2 Mô hình xử lý nước ngầm tại xã Tân Long 56

Hình 4.3 Mô hình xử lý Arsen và Sắt trong nước ngầm áp dụng cho hộ gia đình 56

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Nước ngầm là một hợp phần quan trọng của tài nguyên nước, là nguồn cung cấp nước rất quan trọng cho sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp… nhưng đang bị suy giảm trữ lượng đồng thời ô nhiễm nghiêm trọng Tài nguyên nước ngầm đang chịu sự tác động mạnh mẽ do hoạt động của con người, biến đổi khí hậu… nước ngầm đang có nhiều dấu hiệu ô nhiễm, hàm lượng các kim loại nặng như Fe, Pb, As, Zn, Cd, Ni…có dấu hiệu vượt giới hạn cho phép so với QCVN 09-MT:2015/BTNMT Nước ngầm ô nhiễm kim loại nặng gây ra nhiều tác hại đối với sức khỏe người sử dụng, ảnh hưởng đến quá trình sinh hoạt, sản xuất…

Theo báo cáo của Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường (2017), hiện nay tại Việt Nam vẫn còn khoảng 20% dân số (17-18 triệu người) sử dụng nước giếng khoan trong sinh hoạt Hàm lượng asen đã được xác định có nhiều trong nước ngầm ở vùng đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long Theo số liệu của WHO, cứ 10.000 người thì có 6 người bị ung thư do sử dụng nước ăn có nồng độ asen lớn hơn 0,01 mg/L Hiện tượng nước ngầm nhiễm Arsen đã có từ lâu nhưng không được điều tra và khuyến cáo kịp thời nên người dân vẫn sử dụng nước ngầm để ăn uống hằng ngày mà không hề hay biết những tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe khi những chất độc này trong tích

tụ trong cơ thể

Những hậu quả của việc sử dụng nước ngầm có nhiễm chì, arsen vào mục đích sinh hoạt ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân là rất nghiêm trọng, việc đưa ra những giải pháp đối với vấn đề ô nhiễm này với nước ta cũng không còn mới lạ Tuy nhiên, chúng ta mới chỉ đề cập đến những ảnh hưởng tới cộng đồng dân cư khi mà những biểu hiện về nguy hại đã thể hiện rõ rệt qua sự suy giảm về sức khỏe mà chưa dành sự quan tâm thích đáng tới những rủi ro tiềm tàng như nguy cơ gây ung thư với người dân sử dụng nguồn nước ngầm nhiễm chì, arsen với nồng độ tuy thấp nhưng trong thời gian dài (suốt cuộc đời)

Trước sự đe dọa về hiểm họa của tình trạng ô nhiễm chì, arsen cũng như các kim loại nặng trong đất, nước sinh hoạt và ăn uống; việc nghiên cứu hiện trạng, khoanh vùng hàm lượng chì, arsen trong nước ngầm, đánh giá rủi ro tiềm tàng do tình trạng ô nhiễm

đó đến sức khỏe người dân và đề xuất giải pháp phòng ngừa ảnh hưởng của nó là điều hết sức cần thiết

Do đó, đề tài “Đánh giá ảnh hưởng sức khỏe người sử dụng nước ngầm nhiễm Chì, Arsen” đã được thực hiện cho hai khu vực điển hình nhằm nâng cao sự quan tâm đến sức khoẻ của người dân khi sử dụng nước ngầm không qua xử lí

2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Khảo sát, đánh giá rủi ro đến sức khỏe đối với người sử dụng nước ngầm chưa qua

xử lí và phơi nhiễm với chì, arsen qua con đường ăn uống Từ đó nâng cao nhận thức người dân về an toàn sức khỏe và bảo vệ sức khỏe người dân trong vùng cảnh báo

3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

- Khảo sát, đánh giá hiện trạng khai thác sử dụng nước ngầm tại 2 khu vực giả định làm cơ sở để tính toán những ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng

- Thu thập các số liệu về số giếng nước, dân số, độ tuổi, phân bố dân cư sử dụng nước ngầm

- Khảo sát, lấy mẫu, đo nhanh tại hện trường các thông số: pH, TDS, EC, nhiệt độ

và gửi kết quả để phân tích As, Pb

- Tính toán liều lượng tiếp nhận vào cơ thể đối với cộng đồng dân cư sử dụng nguồn nước ngầm bị ô nhiễm chì, arsen vào mục đích ăn uống

- Tính toán rủi ro của chì, arsen đối với các đối tượng phơi nhiễm

- Vẽ bản đồ phân bố rủi ro của chì, arsen của các giếng nước trên địa bàn khảo sát

- Đề xuất biện pháp giảm thiểu rủi ro đến sức khỏe người sử dụng

4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN

- Phương pháp khảo sát điều tra: Lập phiếu khảo sát, điều tra tình hình sử dụng nước ngầm của 368 hộ dân trong khu vực Thực hiện phỏng vấn, lấy thông tin về số người sử dụng nước ở mỗi giếng, độ tuổi; ảnh hưởng của nước giếng đến sức khỏe người dân trong 6 tháng gần đây…

- Phương pháp thống kê số liệu: thống kê tình hình khai thác sử dụng các giếng, dân số ở các độ tuổi, số lít nước uống mỗi ngày, số ngày không sử dụng nước giếng…

ở khu vực khảo sát

- Phương pháp khảo sát thực địa: Phương pháp này được áp dụng nhằm lấy mẫu nước giếng tại hiện trường, thêm kí hiệu mẫu, đo nhanh các thông số hiện trường (pH, TDS, EC, nhiệt độ), bảo quản mẫu… sau đó gửi mẫu đi phân tích Pb, As Thời gian thực hiện khảo sát từ 01/08/2017 đến 01/10/2017

- Phương pháp so sánh: Các kết quả phân tích chất lượng nước ngầm được so sánh với QCVN 09-MT:2015/BTNMT và QCVN 01:2009/BYT

- Phương pháp đánh giá rủi ro sức khỏe (HRA) được sử dụng để đánh giá rủi ro sức khỏe trên ba nhóm đối tượng: trẻ em (0 – 6 tuổi), trẻ em (6 – 12 tuổi) và người lớn

Hai nguyên tố kim loại nặng arsen, chì, đều được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa

Kỳ (EPA) và Cơ quan Quốc tế Nghiên cứu về Ung thư (IARC) coi là tác nhân gây ung thư ở người Vì thế, rủi ro do phơi nhiễm Chì, Arsen qua đường tiêu hóa được tính theo công thức sau:

Risk = CDI * SF

Trong đó: + Risk: Rủi ro từ chất ung thư

+ CDI: Liều lượng hóa chất đi vào cơ thể liên tục mỗi ngày (mg/kg/ngày)

+ SF: Hệ số dốc đường cong liều lựng phản ứng (kg/ngày/mg)

- Phương pháp ứng dụng GIS để vẽ bản đồ vị trí lấy mẫu và bản đồ phân bố rủi ro của các giếng nhiễm bẩn trên địa bàn khảo sát Các bản đồ được xây dựng trên hệ tọa

độ WGS-84 với tỉ lệ bản đồ 1:10,000

GIS là một hệ thống thông tin được thiết kế để thu thập, cập nhật, lưu trữ, tích hợp

và xử lí, tra cứu, phân tích và hiển thị mọi dạng dữ liệu địa lí

Phương pháp được sử dụng để vẽ bản đồ phân bố là phương pháp Kriging Kriging

là phương pháp nội suy thống kê đầy đủ sử dụng cho nhiều lĩnh vực chuyên sâu khác nhau như là khoa học sức khỏe, mô hình ô nhiễm… Có nhiều loại Kriging, đề tài sử dụng Ordinary Kriging Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất

5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Đối tượng nghiên cứu: Chì, Arsen trong nước ngầm và dân cư sử dụng nước ngầm vào mục đích ăn uống tại khu vực nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu: nước ngầm tại KV1, KV2 Tên địa điểm nghiên cứu được

mã hóa theo yêu cầu bảo mật thông tin

6 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

- Đề tài tiến hành đánh giá hàm lượng chì, arsen trên địa bàn khảo sát, từ đó thu thập được các số liệu về những vị trí giếng ô nhiễm chì, arsen, xây dựng bản đồ phân bố rủi ro chì, arsen trên địa bàn khảo sát

- Từ những kết quả khảo sát, đề tài xác định được những vị trí có nồng độ chì, arsen cao và đưa ra cảnh báo cho người dân tại những khu vực này có những biện pháp phòng tránh giảm thiểu tác hại đến sức khỏe của phơi nhiễm chì, arsen trong nước ngầm

- Đề tài tiến hành đánh giá rủi ro đến sức khỏe người dân Từ đó, tạo cơ sở cho các nhà quản lí môi trường xây dựng chương trình quản lí giảm thiểu rủi ro tới sức khỏe người dân

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC NGẦM

1.1 KHÁI NIỆM NƯỚC NGẦM

1.1.1 Khái niệm

Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt trái đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người

Theo độ sâu phân bố, có thể chia nước ngầm thành nước ngầm tầng mặt và nước ngầm tầng sâu Ðặc điểm chung của nước ngầm là khả năng di chuyển nhanh trong các lớp đất xốp, tạo thành dòng chảy ngầm theo địa hình Nước ngầm tầng mặt thường không

có lớp ngăn cách với địa hình bề mặt Do vậy, thành phần và mực nước biến đổi nhiều, phụ thuộc vào trạng thái của nước mặt Loại nước ngầm tầng mặt rất dễ bị ô nhiễm Nước ngầm tầng sâu thường nằm trong lớp đất đá xốp được ngăn cách bên trên và phía dưới bởi các lớp không thấm nước Theo không gian phân bố, một lớp nước ngầm tầng sâu thường có ba vùng chức năng:

1.1.2 Đặc điểm và tính chất

Nước ngầmđược khai thác từ các tầng chứa nước dưới đất, chất lượng nước ngầm phụ thuộc vào thành phần khoáng hóa và cấu trúc địa tầng mà nước thấm qua Do vậy nước chảy qua các địa tầng chứa đá vôi thì nước thường có độ cứng và độ kiềm hydrocacbonat khá cao Ngoài ra đặc trưng chung của nước ngầm là:

- Độ đục thấp

- Không có oxy nhưng có thể chứa nhiều khí: CO2, H2S…

- Chứa nhiều khoáng chất hòa tan chủ yếu là sắt, magan, canxi, magie, flo…

- Không có hiện diện của vi sinh vật

1.1.3 Tầm quan trọng của nước ngầm

Nước ngầm phục vụ cho sinh hoạt như: ăn, uống, tắm giặt, sưởi ấm…

Nước là nhân tố quan trọng tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên hầu hết các lĩnh vực kinh tế, xã hội: từ nông nghiệp, công nghiệp, du lịch đến các vấn đề về sức khỏe…

- Đối với nông nghiệp: Nước cần thiết cho cả chăn nuôi lẫn trồng trọt Thiếu nước, các loài cây trồng, vật nuôi không thể phát triển được Bên cạnh đó, trong sản xuất nông nghiệp, thủy lợi luôn là vấn đề được ưu tiên hàng đầu Trong công tác thủy lợi, ngoài hệ thống tưới tiêu nước còn có tác dụng chống lũ, cải tạo đất…

- Đối với công nghiệp: Mức độ sử dụng nước trong các ngành công nghiệp là rất lớn Tiêu biểu là các ngành khai khoáng, sản xuất nguyên liệu công nghiệp như than, thép, giấy…đều cần một trữ lượng nước rất lớn

- Đối với du lịch: Du lịch đường sông, du lịch biển đang ngày càng phát triển Đặc biệt ở một nước nhiệt đới có nhiều sông hồ và đường bờ biển dài hàng ngàn kilomet như

pH = - log [H+] Thang pH chỉ từ 0 - 14 Về lý thuyết, nước có pH = 7 là trung tính Khi

pH > 7, nước lại mang tính kiềm Khi pH < 7 nước có tính axit

1.2.2 Độ cứng tổng

Độ cứng của nước được quyết định bởi hàm lượng chất khoáng hòa tan trong nước, chủ yếu là do các muối có chứa ion Ca2+ và Mg2+ Độ cứng của nước được chia làm 2 loại:

- Độ cứng tạm thời hay độ cứng carbonat: Tạo bởi các muối Ca và Mg carbonat và bicarbonat, trong đó chủ yếu là bicarbonat vì muối carbobat Ca và Mg hầu như không tan trong nước Gọi là độ cứng tạm thời vì chúng ta có thể giảm được nó bằng nhiều phương pháp đơn giản Trong tự nhiên, độ cứng tạm thời của nước cũng thay đổi thường xuyên dưới tác dụng của nhiều yếu tố, ví dụ như nhiệt độ

- Độ cứng vĩnh viễn: Tạo bởi các muối khác của Ca và Mg như sulphat, clorua chỉ có thể thay đổi bằng các phương pháp phức tạp và đắt tiền

Thường nước ngầm có độ cứng cao hơn nước mặt, nước có độ cứng > 100 mg/L

đã được xem là nước cứng và > 200mg/L là nước rất cứng

1.2.3 Tổng chất rắn hòa tan (TDS)

Tổng chất rắn hoà tan là tổng số các ion mang điện tích, bao gồm khoáng chất, muối hoặc kim loại tồn tại trong một khối lượng nước nhất định, thường được biểu thị bằng hàm số mg/L hoặc ppm TDS thường được lấy làm cơ sở ban đầu để xác định mức

độ sạch của nguồn nước

Do nước luôn có tính hoà tan rất cao nên nó thường có xu hướng lấy các ion từ các vật mà nó tiếp xúc Ví dụ, khi chảy ngầm, nước sẽ lấy các ion Can-xi, các khoáng chất Khi chảy trong đường ống, nước sẽ lấy các ion kim loại trên bề mặt đường ống, như sắt, đồng, chì…

Theo qui định hiện hành của WHO, US EPA và cả Việt Nam thì TDS không được vượt quá 500 mg/L đối với nước tinh khiết và không vượt quá 1000 mg/L đối với nước sinh hoạt

1.2.4 Hàm lượng đạm nitrat (N-NO3 - )

Theo quy định của Bộ y tế thì chỉ tiêu Nitrat (NO3-) nằm ở mức dưới 50 mg/L Đây

là một yếu tố khó xử lý trong công nghệ nước sạch hiện nay

Việc dư thừa hàm lượng Nitrat trong nước uống gây ra các hậu quả về mặt sức khỏe ảnh hưởng trực tiếp tới người sử dụng Khi nitrat xâm nhập vào trong cơ thể với hàm lượng cao dưới tác động của enzim trong cơ thể nitrat sẽ được chuyển hóa thành nitrit ngăn cản các quá trình hình thành và trao đổi oxy của Hemoglobin trong máu dẫn đến việc thiếu hụt oxy trong máu được gọi là hội chứng ngộ độc Nitrat

Với cơ thể một người trưởng thành thì việc hấp phụ một lượng nitrat dư thừa không ảnh hưởng lớn đến sức khỏe, tuy nhiên nó đặc biệt nguy hiểm đối với trẻ nhỏ

Nếu sử dụng nguồn nước thừa Nitrat trong thời gian dài sẽ dẫn đến các bệnh do việc thiếu hụt oxy và các bệnh khác do nitrat kết hợp với các enzim trong đường ruột dẫn đến việc hấp thu thức ăn kém Điển hình của bệnh này là các hiện tượng da xanh, bệnh ung thư hay một số các bệnh khó chữa khác

1.2.5 Hàm lượng sunfate (SO4 2- )

Sulfate (SO42-) xuất hiện trong gần như tất cả các nguồn nước tự nhiên Hầu hết các hợp chất sulfat đều bắt nguồn từ sự oxi hoá các quặng sulfit, sự xuất hiện của các đá

phiến sét và sự tồn tại của các chất thải công nghiệp Sulfate là một trong những thành phần không tan trong mưa

Nồng độ sulfate trong nước cao gây nên những ảnh hưởng tới nhuận tràng khi kết hợp với canxi và magie, hai thành phần chủ yếu nhất gây ra độ cứng của nước Vi khuẩn tấn công và làm giảm lượng sulfate tạo ra khí hydro sulfua (H2S)

Theo quy định về các tiêu chuẩn của Bộ Y tế đưa ra, nồng độ sulfat được khuyến cáo là dưới 250 mg/L Theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT, giới hạn cho phép nồng độ sunfate trong nước ngầm là 400 mg/L

1.2.6 Hàm lượng đạm Amoni (N-NH 4+ )

Amoni có công thức hóa học NH3, là chất khí không màu và có mùi khai Trong nước, Amoni tồn tại dưới 2 dạng là NH3 và NH4+ Tổng NH3 và NH4+ được gọi là tổng Amoni tự do Đối với nước uống, tổng Amoni sẽ bao gồm amoni tự do, monochloramine (NH2Cl), dichloramine (NHCl2) và trichloramine (NHCl3)

Bản thân Amoni không quá độc với cơ thể, nhưng nếu tồn tại trong nước với hàm lượng vượt quá tiêu chuẩn cho phép, nó có thể chuyển hóa thành các chất gây ung thư

và các bệnh nguy hiểm khác Các nghiên cứu cho thấy, 1g amoni khi chuyển hóa hết sẽ tạo thành 2,7g nitrit và 3,65g nitrat Trong khi hàm lượng cho phép của nitrit là 0,1 mg/L

và nitrat là 10-50 mg/L (Trịnh Thị Thanh, 2000)

Amoni là một trong những yếu tố gây cản trở trong công nghệ xử lý nước cấp: làm giảm tác dụng của clo, giảm hiệu quả khử trùng nước do phản ứng với clo tạo thành monocloamin là chất sát trùng thứ cấp hiệu quả kém clo hơn 100 lần Amoni cùng với các chất vi lượng trong nước (hợp chất hữu cơ, phốt pho, sắt, mangan…) là “thức ăn”

để vi khuẩn phát triển, gây ảnh hưởng tới chất lượng nước sau xử lý Nước có thể bị đục, đóng cặn trong hệ thống dẫn, chứa nước Nước bị xuống cấp, làm giảm các yếu tố cảm quan

1.2.7 Clorua

Clorua làm tăng độ dẫn điện trong nước và do đó tăng khả năng ăn mòn của nước đối với các thiết bị kim loại Trong đường ống dẫn nước bằng kim loại, clorua phản ứng với ion kim loại tạo thành các muối hòa tan và tăng hàm lượng ion kim loại trong nước

ăn uống Đối với ống nước bằng vật liệu có chứa chì, thường được bọc lớp oxit bảo vệ, nhưng clorua làm tăng khả năng ăn mòn đường ống Clorua trong nước cũng có thể làm tăng tỷ lệ gây thủng các ống làm bằng kim loại

Theo quy định của Bộ Y tế:

- Hàm lượng clorua tối đa cho phép trong nước ăn uống là 250 mg/L (QCVN 01:2009/BYT)

- Hàm lượng clorua tối đa cho phép trong nước sinh hoạt là 300 mg/L (QCVN 02:2009/BYT)

1.2.8 Ảnh hưởng của kim loại nặng

Thuật ngữ "Kim loại nặng" thường được dùng cho những kim loại có trọng lượng

cụ thể hơn 5 g/cm3 (Holleman và Wiberg, 1985) Có khoảng 40 nguyên tố mà rơi vào trường hợp này

Kim loại nặng có thể chia làm 4 nhóm chính dựa trên tầm quan trọng cho sức khỏe của chúng:

+ Kim loại cần thiết như Cu, Zn, Co, Cr, Mn và Fe

+ Kim loại không cần thiết như Ba, Al, Li và Zr

+ Kim loại ít độc hại như Sn, As

+ Kim loại có tính độc cao như Hg, Cd và Pb

Phần lớn các phần ăn được của thực vật là nguồn cung cấp chính của lượng kim loại nặng cho con người thông qua tiêu hóa, lâu dài dẫn đến có hại cho sức khỏe con người khi sử dụng quá mức Kim loại nặng gây nguy hiểm cho con người vì nó tồn tại lâu dài trong tự nhiên và có xu hướng tích tụ trong các hệ thống sinh học Chúng có khả năng ảnh hưởng đến các cơ quan của cơ thể con người và trong 1 số đó là chất gây ung thư Tác động bất lợi của các kim loại nặng cho sức khỏe con người được thảo luận theo bảng bên dưới:

Bảng 1.1 Tác hại của kim loại nặng đối với con người và môi trường

Kim loại

nặng

Nồng độ cho phép trong nước uống (mg/L)*

Tác hại

Arsen có thể gây ra 19 căn bệnh khác nhau: làm keo tụ protein do tạo phức với arsen III và phá huỷ quá trình photpho hoá; gây ung thư tiểu mô

da, phổi, phế quản, xoang…

Trẻ em: chậm phát triển về thể chất, trí tuệ và tinh thần

Người lớn: gây hại thận, tim mạch, nội tạng

Cd 0,003 Gây nhiễu một số enzim nhất định, gây nên

hội chứng tăng huyết áp và ung thư phổi

Cr 0,05 Gây bệnh ung thư, rối loạn gen và nhiều bệnh khác

Mn 0.3

Nếu hàm lượng lớn gây độc cho cơ thể, gây độc với nguyên sinh chất của tế bào, tác động lên hệ thần kinh trung ương, gây tổn thương thận, bộ máy tuần hoàn, phổi, ngộ độc nặng gây tử vong

Khi nồng độ Cu trong máu rất cao thì nguy

cơ tử vong do bất cứ nguyên nhân nào sẽ tăng lên 50% và do ung thư là 40% khi so sánh với những người có nồng độ Cu trong máu ở mức bình thường

Hàm lượng của sắt lớn hơn 1–2 mg/L sẽ làm giảm giác quan của con người, ảnh hưởng đến chất lượng nước khi sử dụng

(*): Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống (QCVN 01:2009/BYT)

Tuy nhiên do còn hiều hạn chế về thời gian, kiến thức đề tài này chỉ đánh giá ảnh hưởng nồng độ của chì, arsen trong các giếng nước sinh hoạt đến sức khỏe con người qua đường ăn uống

a Chì

a.1 Tổng quan về chì

Trong những chất thải độc hại thì Chì, Thủy ngân, Arsen và Cadimi đứng vị trí thứ nhất, thứ nhì, thứ ba, và thứ sáu theo xếp loại độc tính của Hoa Kì Những kim loại này gây độc trong tất cả các trạng thái tồn tại của chúng Chì là một trong những mối nguy hại hàng đầu

Chì được loài người biết đến từ lâu Chì và các hợp chất của chì được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như công nghiệp, y học, quân sự, năng lượng nguyên tử, kĩ thuật hạt nhân…Như vậy, chì đóng vai trò rất quan trọng và không thể thiếu trong nền kinh

tế quốc dân và đời sống của con người Tuy nhiên, song song với những lợi ích mà chì mang lại thì nó luôn là một mối đe dọa môi trường nghiêm trọng nhất đến sức khỏe con người, đặc biệt ở các đô thị lớn Và ảnh hưởng đáng lo ngại nhất là sự tác động của chì đến sự phát triển trí tuệ và sự phát triển của thế hệ trẻ – tương lai của xã hội

Chì và các hợp chất của chì đều độc Các hợp chất chì càng dễ hòa tan độc tính càng cao Ngay cả các muối không tan của chì như cacbonat, sunfate khi vào đường tiêu hóa cũng bị axit clohyrit (HCl) ở dạ dày hòa tan một phần và gây độc

Trong nước tự nhiên hàm lượng chì thường rất nhỏ, nằm trong khoảng 0,001 – 0,023 mg/L Trong nước sinh hoạt cũng thường có vết chì (vì nước chảy qua ống dẫn có chứa chì)

a.2 Tác hại của nguồn nước bị nhiễm chì tới sức khỏe con người

Chì có trong nước có thể phơi nhiễm qua đường tiếp xúc với da, nhưng chủ yếu vẫn là đường tiêu hóa nếu uống nước nhiễm chì

Chì không có vai trò có lợi về sinh lý với cơ thể, nồng độ chì máu toàn phần bình thường < 10 µg/dL, nồng độ lý tưởng là 0 µg/dL Các chuyên gia cảnh báo việc hít thở không khí có chì hoặc hấp thụ thực phẩm, nước uống hay thuốc nhiễm chì sẽ khiến cơ thể tích tụ chì dẫn đến nhiều bệnh nguy hiểm

Giới hạn cho phép của hàm lượng chì trong nước ăn uống theo QCVN 01:2009/BYT là 0,01mg/L Khi nồng độ chì trong nước uống là 0,042 – 1 mg/L sẽ xuất hiện triệu chứng bị ngộ độc kinh niên ở người

Nguồn nước bị ô nhiễm các kim loại nặng, đặc biệt là Pb có ảnh hưởng rất lớn tới sức khỏe con người Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), việc sử dụng nguồn nước nhiễm một lượng chì lớn và trong thời gian dài có thể khiến một người bị nhiễm độc và thậm chí tử vong nếu không được cứu chữa kịp thời Một số tác hại không thể không kể đến của chì đối với sức khỏe:

+ Đối với trẻ em: trẻ em có mức hấp thụ chì cao gấp 3-4 lần người lớn Chì tích tụ

ở xương, cản trở chuyển hóa Canxi bằng cách kìm hãm sự chuyển hóa vitamin D, gây độc cản cơ quan thần kinh trung ương lẫn thần kinh ngoại biên Đặc biệt, chì gây tác động mãn tính tới phát triển trí tuệ Ngộ độc chì còn gây ra biến chứng viêm não ở trẻ

+ Tác dụng hóa sinh chủ yếu của chì gây ảnh hưởng đến sự tổng hợp máu, phá vỡ hồng cầu Khi nồng độ chì trong máu > 0,8 mg/L có thể gây nên hiện tượng thiếu máu

do thiếu hemoglobin Nếu hàm lượng chì trong máu trong khoảng 0,5-0,8 mg/L sẽ gây rối loạn chức năng của thận và phá hủy não

JECFA đã thiết lập giá trị tạm thời cho lượng chì đưa vào cơ thể hàng tuần có thể chịu đựng được đối với trẻ sơ sinh và thiếu nhi là 25 µg/kg thể trọng (tương đương với 3,5 µg/kg thể trọng/ngày)

b Arsen

b.1 Tổng quan về Arsen

Arsen (thạch tín) là một á kim màu trắng xám, mùi tỏi, tỷ trọng là 5,7 (tỷ trọng của nước bằng 1) Khi nóng arsen chảy ra và thăng hoa ở 613oC Nó là thứ phẩm của công nghiệp luyện kim (như Cu, Pb, Zn, Sn, Au ) vì trong các quặng kim loại có chứa arsen như một tạp chất

US EPA định nghĩa arsen là một trong những hóa chất bền vững, sinh tụ và độc hại; có khả năng kết tụ bền vững trong môi trường không khí, đất và nước Về phía Việt Nam, arsen nằm trong danh sách các hóa chất bị cấm xử dụng do nghị định số 23/BVTV-KHKT/QĐ ngày 20/4/1992 do Bộ Nông nghiệp Lương thực phê chuẩn

Arsen tinh khiết được xem là không độc, nhưng trong điều kiện bình thường arsen không bao giờ ở trạng thái tinh khiết vì khi tiếp xúc với không khí một phần arsen đã bị oxi hóa thành oxit rất độc Arsen cháy trong không khí tạo thành khói trắng là trioxit arsen rất độc

Arsen trong thiên nhiên có thể tồn tại trong các thành phần môi trường đất, nước, không khí, sinh học và có liên quan chặt chẽ tới các quá trình địa chất, địa hóa, sinh

địa hóa Các quá trình này sẽ làm cho Arsen nguyên sinh có mặt trong một số thành tạo địa chất (các phân vị địa tầng, mangan, các biến đổi nhiệt dịch và quặng hóa sunphua chứa Arsen) tiếp tục phân tán hay tập trung gây ô nhiễm môi trường sống

b.2 Tác hại của nguồn nước nhiễm Arsen tới sức khỏe con người

Về mặt sinh học, Arsen là một chất độc có thể gây một số bệnh trong đó có ung thư da và phổi Mặt khác, Arsen có vai trò trong trao đổi nuclein, tổng hợp protit và hemoglobin As ảnh hưởng đến thực vật như một chất cản trao đổi chất, làm giảm mạnh năng suất, đặc biệt trong môi trường thiếu photpho Trong môi trường sinh thái, các dạng hợp chất As (III) có độc tính cao hơn dạng As (V) Môi trường khử là điều kiện thuận lợi để cho nhiều hợp chất As (V) chuyển sang As (III) Sự nhiễm độc As còn gọi

là Arsenicosis xuất hiện như một tai họa môi trường đối với sức khỏe con người trên thế giới Theo các nghiên cứu những người sống trên khu vực có hàm lượng As trong nước giếng khoan cao hơn 0,05 mg/L cho thấy tới 20% dân cư bị xạm da, dầy biểu bì và có hiện tượng ung thư da Hiện chưa có phương pháp hữu hiệu chữa bệnh nhiễm độc As

Sự nhiễm độc As có thể phân loại thành các dạng nhiễm độc cấp tính và nhiễm độc mãn tính với các biểu hiện:

 Ngộ độc As cấp tính: khát nước dữ dội, đau bụng, nôn mửa, tiêu chảy, mạch đập yếu, bí tiểu và có thể tử vong

 Nhiễm độc As mãn tính: xuất hiện các đốm sẫm màu trên thân thể hay ở đầu các chi, niêm mạc lưỡi hoặc sừng hóa da (thường xuất hiện ở tay, chân, phần

cơ thể bị cọ sát nhiều hoặc tiếp xúc với ánh sáng nhiều), có thể gây đến hoại

tử, rụng dần từng đốt ngón chân cuối cùng sẽ có thể dẫn đến ung thư, đột biến gen và tử vong Sự nhiễm độc As mãn tính được phân làm bốn giai đoạn chính:

- Giai đoạn tiền lâm sàng: chưa có biểu hiện tổn thương thực thể nhưng As

có thể phát hiện được tại các mẫu nước tiểu và mẫu mô cơ thể

- Giai đoạn lâm sàng: sự ảnh hưởng suất hiện trên da, hay gặp nhất là cơ thể

có bầm tím tay chân, trong trường hợp nặng có hiện tượng hóa sừng tại da bàn tay, lòng bàn chân Theo Tổ chức y tế thế giới – WHO thì giai đoạn này xuất hiện sau 5 đến 10 năm uống nước nhiễm thạch tín quá tiêu chuẩn

- Giai đoạn biến chứng: khi các triệu trứng lâm sàng càng trở nên trầm trọng hơn, gan thận và lách sưng to, cơ thể bị viêm giác mạc, viêm phế quản và đái tháo đường

- Giai đoạn cuối: Sự xuất hiện của bệnh ung thư (da, phổi )

As (III) thể hiện độc tính của nó bằng sự tấn công vào nhóm –SH làm ức chế hoạt động của enzyme Dihydrolipoic acid protein là enzyme trong chu trình acid citric

Theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước dưới đất QCVN MT:2015/BTNMT, tiêu chuẩn nước ngầm đối với arsen là 0,05 mg/L

09-Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) từ năm 1993 đến nay, có khuyến cáo, nồng độ Arsen trong nước uống không được lớn hơn 0,01mg/L Từ năm 2002, Bộ Y tế Việt Nam đã đưa tiêu chuẩn arsen nhỏ hơn hoặc bằng 0,01 mg/L vào áp dụng Hiện nay, Quy chuẩn

kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống của Bộ Y tế QCVN 01:2009/BYT qui định thông số arsen không được lớn hơn 0,01 mg/L

1.3 HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM NƯỚC NGẦM TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.3.1 Hiện trạng ô nhiễm nước ngầm trên thế giới

Trên thế giới vấn đề ô nhiễm nước ngầm được quan tâm vào những năm đầu của thập niên 80 của thế kỉ 20 với các nghiên cứu về nồng độ của kim loại nặng trong nước ngầm, đặc biệt là Arsen

Trên thế giới, hàng trăm triệu người của các nước như Chile, Mexico, Trung Quốc, Argentina, Mỹ, Hungary, Ấn Độ, Banglades đang tiếp xúc và sử dụng nước ngầm chứa nồng độ Arsen cao > 50 ppb Trong đó, có khoảng 45 triệu người thuộc các nước đang phát triển ở châu Á (có cả Việt Nam) (Shiv Shankar et al, 2014)

Nhiều khu vực của Hoa Kỳ và các nước khác đã báo cáo tình trạng nước ngầm ô nhiễm Nitrat đáng kể từ các bể tự hoại và mức độ ô nhiễm nước ngầm thường có liên quan đến mật độ của các hệ thống tự hoại Tại các trang trại nhỏ ở châu Âu, nước ngầm cũng bị nhiễm Nitrat ở nồng độ cao > 10 mg/L (Hallberg và Keeney, 1993)

Theo kết quả nghiên cứu Arsen và Mangan trong nước ngầm ở Banglades, 42% mẫu nước nhiễm Mangan > 0,4 mg/L và 68% mẫu nhiễm Arsen > 0,05 mg/L Những vùng nhiễm Mangan cao thì Arsen thường thấp và ngược lại (Samiul Hasaln and M Ashraf Ali, 2010)

a Chì

Viện Blacksmith – Hoa Kỳ, một tổ chức nghiên cứu môi trường quốc tế có trụ sở tại New York (Mỹ), đã công bố danh sách 10 thành phố thuộc 8 nước được coi là ô nhiễm nhất thế giới năm 2006, trong đó có thành phố Haina, ở Cộng hòa Dominica (Châu Phi), nơi chuyên tái chế ắc quy chì Năm 2000, Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường Dominica đã xác định Haina là một điểm nóng quốc gia về ô nhiễm chì với hàm lượng chì trong đất lớn hơn 1000 lần so với tiêu chuẩn cho phép của Mỹ Hơn 90% dân

số của Haina có hàm lượng chì trong máu cao, nồng độ trung bình của chì trong máu của cư dân ở đây là 60 µg/dL (tiêu chuẩn nồng độ chì cho phép trong máu của Mỹ là 10 µg/dL) Ước tính có khoảng 300.000 người bị ảnh hưởng trực tiếp từ khu vực bị ô nhiễm

chì Theo Liên Hợp Quốc, dân số của Haina được coi là có mức nhiễm chì cao nhất trên thế giới

Ở Châu Á là một trong những nơi có tình trạng ô nhiễm kim loại nặng cao trên thế giới, trong đó đặc biệt là Trung Quốc với hơn 10% đất bị ô nhiễm chì, tại Thái Lan theo Viện Quốc tế quản lý nước thì 154 ruộng lúa thuộc tỉnh Tak đã nhiễm chì cao gấp 94 lần so với tiêu chuẩn cho phép Tuy vậy, tại các nước phát triển vẫn phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm mà các ngành công nghiệp khác gây ra

Theo WHO - nhiễm độc chì gây ra những hậu quả rất nghiêm trọng và lâu dài cho sức khỏe, đặc biệt là ở trẻ em Cũng theo tổ chức này: Khoảng 600.000 ca chậm phát triển trí tuệ hàng năm là do nhiễm độc chì Điều đáng chú ý là có tới 99% trẻ bị nhiễm chì đến từ các nước có thu nhập thấp và trung bình

WHO - OMS thống kê có đến 853.000 người chết năm 2013 vì ô nhiễm chì, đa số

là ở các nước nghèo và các nước có lợi tức trung bình Ô nhiễm chì còn là nguyên nhân của khoảng 9,3 % các khuyết tật về trí tuệ trên toàn cầu

b Arsen

Arsen đang là mối quan tâm hàng đầu của những nước như Băngladet, Ấn Độ, Hoa

Kỳ, Myanma, Thái Lan và Việt Nam Năm 2005, Trung Quốc là nhà sản xuất arsen trắng hàng đầu, chiếm gần 50% sản lượng thế giới Sau đó là Chile và Peru, theo báo cáo của Khảo sát Địa chất Vương quốc Anh

Cách đây khoảng nửa thế kỷ, các khoa học trên thế giới chưa lưu tâm nhiều đến nạn ô nhiễm arsen trong các mạch nước ngầm Mãi đến năm 1961, ô nhiễm arsen trong nước ngầm mới được khám phá lần đầu tiên ở Taiwan Và sau đó, các nước sau đây lần lượt khám phá ra tình trạng ô nhiễm trên như Bỉ, Hòa Lan, Đức, Ý, Bồ Đào Nha, Ghana, Hoa Kỳ, Chí Lợi, Mễ Tây Cơ, Á Căn Đình, và Thái Lan Năm 1992, nhiễm độc arsen

đã được khám phá và là một quốc nạn cho Ấn Độ tại West Bengal Thảm trạng trên có thể được xem là một nguy cơ hủy diệt cho vùng này Arsen hiện diện trong bảy quận hạt bao gồm 37.500 km2 với 34 triệu dân sinh sống và theo Mandal, chuyên gia về độc hại của Ấn Độ, ước tính khoảng 17 triệu dân trong vùng bị nhiễm Gần đây, ô nhiễm arsen

ở Bangladesh còn trầm trọng hơn nữa, ảnh hưởng đến hơn 23 triệu dân năm 1997; con

số này tăng lên gần 60 triệu theo công bố mới nhất của Bộ Water Resources của Bangladesh (2005)

Nguyên nhân tạo ra hai thảm trạng ô nhiễm trên là do hàm lượng quá cao của arsen trong các mạch nước ngầm giữa biên giới Ấn Độ và Bangladesh, hàm lượng trên thay đổi từ 0,059 đến 0,105 mg/L

Theo Peter Ravenscroft từ khoa Địa -Trường Đại học Cambridge, khoảng 80 triệu người trên khắp thế giới tiêu thụ khoảng 10 tới 50 ppb arsen trong nước uống của họ

1.3.2 Hiện trạng ô nhiễm nguồn nước ngầm ở Việt Nam

Theo báo cáo của Tổng cục Môi trường (Bộ Tài nguyên - Môi trường): Tại Hà Nội, số giếng khoan có hàm lượng P-PO4 cao hơn mức cho phép (0,4 mg/L) chiếm tới 71% Còn tại khu vực Hà Giang-Tuyên Quang, hàm lượng sắt ở một số nơi cao vượt mức cho phép trên 1 mg/L, có nơi trên 15-20 mg/L, tập trung chủ yếu quanh các mỏ khai thác sunphua Ngoài ra, việc khai thác nước quá mức ở tầng holocen cũng làm cho hàm lượng arsen trong nước dưới đất tăng lên rõ rệt, vượt mức giới hạn cho phép 10 mg/L Đặc biệt, vùng ô nhiễm arsen phân bố gần như trùng với diện tích phân bố của vùng có hàm lượng amoni cao, tập trung chủ yếu ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng sông Cửu Long

Kết quả quan trắc của Trung tâm Quan trắc và Dự báo tài nguyên nước (Bộ Tài nguyên - Môi trường) cũng cho thấy mực nước ngầm đang sụt giảm mạnh, chất lượng nước ở nhiều nơi không đạt tiêu chuẩn Ở đồng bằng Bắc bộ, mực nước ngầm hạ sâu, đặc biệt ở khu vực Mai Dịch (Cầu Giấy – Hà Nội) Vào mùa khô, cả 7/7 mẫu đều có hàm lượng amoni cao hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần Riêng ở Tân Lập (Đan Phượng – Hà Nội), hàm lượng amoni lên đến 23,3 mg/L (gấp 233 lần tiêu chuẩn cho phép) Ngoài ra, còn có 17/32 mẫu có hàm lượng mangan (Mn) vượt quá hàm lượng tiêu chuẩn, 4/32 mẫu có hàm lượng arsen (As) vượt tiêu chuẩn…

Tại đồng bằng Nam bộ, tại một số điểm quan trắc, mực nước đã hạ thấp sâu, đặc biệt ở khu vực quận 12, quận Bình Tân (TP Hồ Chí Minh), hàm lượng mangan và metan cũng vượt quá tiêu chuẩn cho phép Hiện nay, theo đánh giá của các nhà khoa học, chỉ

có Tây Nguyên là vùng có tầng nước ngầm khá an toàn

Nguồn nước ngầm ô nhiễm chủ yếu do tác động của sự phát triển công nghiệp, làng nghề cũng như sử dụng phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật trong nông nghiệp Riêng với ngành công nghiệp dệt may, công nghiệp giấy và bột giấy, hàm lượng nước thải có chứa xyanua (CN-) và hàm lượng NH3 vượt đến 84 lần so với tiêu chuẩn cho phép

a Arsen

Việt Nam là một trong những nước Đông Nam Á có nguồn nước bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi asen Nước ngầm tự nhiên tự nhiên đã có sẵn asen cao do các loại đất giàu asen đã giải phóng vào nước ngầm Sau đó, thời gian phát triển công nghiệp, mức

độ ô nhiễm càng tăng; nguy hiểm và đáng báo động hơn khi nhiều vùng quê sử dụng nước ngầm cạn có nồng độ asen cao làm nước uống và sinh hoạt

Tình trạng giếng khoan tự phát tại các khu dân cư, giếng khoan khai thác nước quy

mô nhỏ trong sản xuất, kinh doanh nhà hàng không được kiểm soát chặt chẽ dẫn đến thực tế khai thác và sử dụng tùy tiện Một giếng khoan có đến hàng chục hộ sử dụng và các loại tạp chất thải ở gần khu vực khoan, ngấm xuống các tầng chứa nước ngầm gây nhiễm bẩn và lan xuống các tầng chứa nước Theo các nhà khoa học, với mức độ nhiễm arsen trên toàn vùng, nguyên nhân chủ yếu do địa chất trong đất chứa quặng sắt, ô nhiễm nguồn nước ngầm

Do cấu tạo địa chất, nhiều vùng ở nước ta nước ngầm bị nhiễm arsen Theo thống

kê chưa đầy đủ của Bộ Y tế (2009), cả nước có khoảng hơn 1 triệu giếng khoan, trong

đó nhiều giếng có nồng độ arsen cao hơn từ 20-50 lần nồng độ cho phép (0,01mg/L), ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ, tính mạng của cộng đồng

Theo kết quả cuộc khảo sát của Viện Công nghệ Môi trường, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Cục Thuỷ Lợi, Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn 2004, tại châu thổ sông Hồng, những vùng bị nhiễm nghiêm trọng nhất là phía Nam

Hà Nội, Hà Nam, Hà Tây, Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình, Thái Bình và Hải Dương

Ở Đồng bằng sông Cửu Long, cũng phát hiện nhiều giếng khoan có nồng độ arsen cao nằm ở Đồng Tháp và An Giang Hiện 21% dân số Việt Nam đang dùng nguồn nước nhiễm arsen vượt quá mức cho phép và tình trạng nhiễm độc arsen ngày càng rõ rệt và nặng nề trong dân cư Song phần lớn người dân vẫn không hề hay biết những tác hại nghiêm trọng đối với sức khỏe khi tích tụ những chất độc này trong cơ thể

Theo đánh giá hiện trạng ô nhiễm Arsen trong nước ngầm của Viện Vệ sinh y tế công cộng (Bộ Y tế), mức độ nhiễm arsen ở 4 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long là Long

An, Đồng Tháp, An Giang và Kiên Giang, hàm lượng khá cao, đe dọa sức khỏe của người dân Tại một số huyện của Đồng Tháp và An Giang, tình trạng này rất đáng báo động khi phần lớn các mẫu khảo sát đều bị nhiễm với hàm lượng vượt ngưỡng 100 ppb,

cá biệt có những mẫu lên tới 1.000 ppb Tổng số mẫu khảo sát tại tỉnh An Giang là 2.699 mẫu với tỉ lệ nhiễm Arsen là 20,18%, tập trung nhiều tại một số huyện như: An Phú 97,3%, Phú Tân 53,19%, Tân Châu 26,98% và Chợ Mới 27,82% Hàm lượng arsen trong nước ngầm tại các huyện này khi phân tích đều từ 100 ppb trở lên, được tìm thấy ở các giếng tầng nông, độ sâu dưới 60m và được dùng cho sinh hoạt là phổ biến

do môi trường ô nhiễm Số lượng bệnh nhân vào trung tâm có chiều hướng giảm đi với 2.550 nạn nhân giai đoạn 2011 – 2012

Làng Đông Mai (Hưng Yên) bị ô nhiễm chì nặng do công việc tái chế pin, ắc quy Các mẫu đất, nước và không khí đều cho thấy chứa lượng chì lớn Theo Sở Y tế tỉnh Hưng Yên, đến nay có hơn 200 trẻ trong làng (97%) bị nhiễm độc chì, trong đó 33 trường hợp nhiễm độc nặng đã tiến hành sàng lọc Tuy nhiên, nếu môi trường sống vẫn tiếp tục chưa được cải thiện, việc điều trị gặp nhiều khó khăn, số bệnh nhân sẽ tiếp tục tăng lên

Ngày 28-5-2015, sau quá trình kiểm tra, thứ trưởng Bộ Y Tế, ông Nguyễn Thanh Long, xác nhận tình trạng ô nhiễm chì tại thôn Đông Mai ở mức đáng báo động, ra lệnh

di dời khẩn cấp 13 hộ sản xuất ra nơi khác Trước đây có khoảng 400 hộ dân làm nghề tái chế bình ắc quy chì nhưng nay thì chỉ còn 13 hộ, sống xen lẫn với các nhà dân, trong lúc những cơ sở khác thì đã được di dời vào cụm công nghiệp làng nghề Đông Mai

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ RỦI RO

2.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐÁNH GIÁ RỦI RO MÔI TRƯỜNG

Sau những sự cố về công nghiệp vào những thập niên 70:

- Năm 1974 vụ nổ Cyclohexan ở Flixborough (Anh)

- Năm 1976 vụ thoát hơi Dioxin ở Seveso (Ý)

Những sự cố này tiếp tục gia tăng đến mức báo động, các vấn đề này trở nên nóng bỏng trong xã hội và đòi hỏi phải có biện pháp ngăn ngừa các mối đe dọa này

Năm 1980 ở châu Âu, khung phương pháp luận của công nghiệp hạt nhân được áp dụng trong công nghiệp hóa chất và công nghiệp dầu mỏ, và có nhiều qui định với chất nguy hại được hình thành Ở Anh, những qui định này được thực hiện thông qua qui định CIMAH, ở châu Âu thông qua Seveso Cùng thời điểm này hội đồng khoa học về các vấn đề môi trường (SCOPE) và Hiệp hội quốc tế về khoa học đã xuất bản báo cáo đánh giá rủi ro môi trường Tuy nhiên, từ những thập niên 70, phương pháp đánh giá định lượng rủi ro (QRA) và hướng dẫn Seveso (I và II) đã được sử dụng trong công nghiệp hóa chất

Năm 1982: Hội đồng Kinh tế châu Âu đã cho ra tài liệu về tiềm năng các mối nguy hại công nghiệp

Đến 1990: Ngân hàng phát triển châu Á mới xuất bản đánh giá tác động môi trường

về các vấn đề không chắc chắn trong đánh giá tác động môi trường

Năm 1992: trên 50 ngân hàng thương mại đã kí cam kết về các thủ tục để đánh giá, phê duyệt dự án vay tiền, yêu cầu thực hiện đánh giá tác động môi trường và đánh giá rủi ro môi trường

2.2 MỘT SỐ KHÁI NIỆM

Rủi ro là xác xuất xảy ra các thiệt hại hay sự việc tồi tệ, khi hậu quả của sự thiệt

hai tính toán được

Rủi ro = Xác xuất của biến cố * Mức độ thiệt hại Rủi ro môi trường là xác suất của một tác động bất lợi lên con người hoặc môi

trường do tiếp xúc với mối nguy hại Rủi ro thường được biểu diễn bằng xác suất xảy ra tác động có hại khi hậu quả của sự thiệt hại tính toán được

Phân tích rủi ro là sự sử dụng có hệ thống những thông tin có sẵn để xác định các

mối nguy hại và để ước lượng rủi ro đối với cá nhân, quần thể, tài sản, hoặc môi trường

Phân tích rủi ro bao gồm việc xác định các sự cố không mong muốn, các nguyên nhân và các hậu quả của các sự cố đó

Đánh giá rủi ro môi trường là hoạt động nhằm xác định con người hay các yếu

tố môi trường bị tác động tổn hại bởi ô nhiễm đất, nước và không khí Điều đó sẽ cho phép người quản lý quyết định về việc quản lý các rủi ro trong vùng có liên quan

Quản lí rủi ro môi trường là thiết lập và thực hiện chính sách, chọn lọc và thực

hiện các hoạt động phản ứng lại rủi ro và giảm bớt rủi ro sao cho chi phí hợp lí nhất Quản lý rủi ro cung cấp các thông tin nguy cơ cho các nhà quản lý dự án để phục vụ cho việc ra quyết định, là một quá trình thực thi các quyết định về lựa chọn hay chấp nhận rủi ro

Quản lý rủi ro môi trường là cách tiếp cận tốt nhất để cân bằng giữa lợi ích kinh tế

xã hội và rủi ro môi trường Vấn đề giảm thiểu tối đa hoặc giảm mức độ có thể tạm chấp nhận các ảnh hưởng bất lợi đối với những vấn đề rủi ro, đối với những người tạo ra rủi

ro hoặc chịu trách nhiệm và quản lý rủi ro

2.3 PHÂN LOẠI ĐÁNH GIÁ RỦI RO MÔI TRƯỜNG

Rủi ro môi trường được chia làm 5 loại:

- Rủi ro đối với sức khỏe cộng đồng

- Rủi ro cho các nguồn tài nguyên thiên nhiên

- Rủi ro từ sự phát triển kinh tế

- Rủi ro do thiên tai

- Rủi ro do phát triển công nghệ mới và sản phẩm mới

 Rủi ro đối với sức khỏe cộng đồng

Tại các nước đang phát triển, sức khỏe kém thường xuyên là do thiếu chất dinh dưỡng (suy dinh dưỡng), mắc các bệnh do các kí sinh trùng, bệnh truyền nhiễm, ô nhiễm thức ăn và nước, điều kiện sinh hoạt chưa thích hợp, các dịch vụ về y tế chưa thích hợp

và tình trạng nhà ổ chuột Đây là các lĩnh vực mà chính quyền các quốc gia cần quan tâm Ở các khu vực này rủi ro về sức khỏe là cao Ngoài ra còn có các rủi ro khác như thủng tầng ozone, sử dụng thuốc trừ sâu làm ảnh hưởng đến đa dạng loài

 Rủi ro cho các nguồn tài nguyên thiên nhiên

Quản lí nguồn tài nguyên thiên nhiên thông thường liên quan đến kiểm soát rủi ro môi trường như cạn kiệt tài nguyên, suy thoái đất đai, phá hủy rừng do con người khai thác và không có biện pháp bảo quản rừng chặt chẽ, và đặc biệt ở các khu vực kinh tế chủ yếu

 Rủi ro từ sự phát triển kinh tế

Một rủi ro khác về môi trường có liên quan đến các hoạt động kinh tế là trong các quốc gia việc xây dựng dự án mới, khu công nghiệp như các dự án khai thác mỏ, thủy lợi thì ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển kinh tế và môi trường Khi thành lập dự án cần đánh giá hai loại rủi ro: rủi ro đối với môi trường do dự án gây ra và rủi ro đối với các dự án gây ra do các yếu tố kinh tế xã hội và cả môi trường

 Rủi ro do thiên tai hoặc thảm họa do con người gây ra (động đất, núi lửa,

cháy rừng)

Môi trường là chủ đề của các thảm họa thiên nhiên, vai trò của các nhà ra quyết định là nhằm hạn chế những thảm họa này bởi xây dựng các chương trình để giảm thiểu tổn thất và khôi phục lại môi trường ban đầu, các hệ thống cảnh báo thiên tai để giảm các tác động của các nguy hại môi trường Trong nhiều nơi mà xảy ra những thảm họa bất ngờ, cần phải có sự hợp tác, giúp đỡ song phương, trợ giúp quốc tế và các chương trình là giảm bớt đi các thảm họa

 Rủi ro do sự giới thiệu các sản phẩm mới

Khi ta làm quen với một sản phẩm mới thì cũng nảy sinh ra các rủi ro về sản phẩm mới Các chất hóa học có trong thuốc trừ sâu, các sản phẩm tiêu thụ cả trong nước lẫn xuất khẩu đều có các rủi ro Nhiều sản phẩm thuốc, các hóa chất đã được giới thiệu ở tất

cả các nước hơn là họ đã kiểm tra đầy đủ

Với mục tiêu đánh giá ảnh hưởng của nước ngầm bị nhiễm Chì, Arsen tới người dân; đề tài tiến hành phương pháp đánh giá rủi ro sức khỏe con người (HRA)

2.4 TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ RỦI RO SỨC KHỎE CON NGƯỜI

Đánh giá rủi ro sức khỏe là đánh giá các mối nguy hại tiềm tàng ảnh hưởng đến sức khỏe khi con người phơi nhiễm các hóa chất độc hại Đây là một tiến trình tiêu biểu

mà việc đánh giá hoặc phơi nhiễm với hóa chất trong vấn đề ô nhiễm môi trường được xác định rõ Đánh giá sự phơi nhiễm được xem xét trong mối quan hệ với các loại hoặc mức độ độc chất hóa học, cho phép đánh giá rủi ro sức khỏe hiện tại và tương lai đến rủi ro đối với cộng đồng

Đánh giá rủi ro sức khỏe là một công cụ được dùng trong quản lí rủi ro sức khỏe

Đó là quá trình mà những nhà khoa học và các cơ quan chính phủ thường đánh giá rủi

ro sức khỏe con người, những người mà phơi nhiễm với những lượng khác nhau của các chất độc hại

2.4.1 Cách tiếp cận đánh giá rủi ro về sức khỏe

 Phơi nhiễm và liều lượng

Từ các kết quả dự báo tuyến phơi nhiễm người ta có thể ước lượng được liều lượng của một chất độc gây tác hại cho một người hoặc một nhóm dân số Quá trình này thay đổi tùy vào cách phơi nhiễm với chất độc: tiêu thụ thức ăn hoặc nước uống, thông qua việc hít thở hoặc qua da

EPA giả thiết rằng không có những phơi nhiễm mà bảo “ không rủi ro” ngay cả mức độ phơi nhiễm (liều) rất thấp với các chất ô nhiễm gây ung thư cũng có thể gia tăng rủi ro về ung thư ( mặc dù một số lượng nhỏ) EPA cũng giả thiết rằng mối quan hệ giữa liều và sự đáp ứng là một đường thẳng mỗi đơn vị của sự phơi nhiễm (liều) tăng lên, có một sự tăng trong đáp lại ung thư

 Bệnh ung thư

Chất gây ung thư là chất có xu hướng gây ra bệnh ung thư khi phơi nhiễm Chất ung thư có khuynh hướng chiếm ưu thế hơn các loại chất khác đối với vấn đề rủi ro sức khỏe

Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ EPA đã tài trợ cho dự án xây dựng những phương pháp ước lượng rủi ro tăng thêm mắc bệnh ung thư do phơi nhiễm với các chất ung thư cho con người trong môi trường Vài trăm hợp chất hóa học đã được thử nghiệm trên động vật Quá trình này được tiến hành như sau: người ta cho một nhóm động vật thí nghiệm phơi nhiễm với những chất bị nghi ngờ là gây ung thư theo liều cao (hít thở, tiêu hóa hoặc hấp thụ qua da) trong một khoảng thời gian Thử nghiệm kết thúc khi mỗi động vật thí nghiệm xuất hiện những khối u

Phần trăm những động vật phát bệnh ung thư ở mỗi mức liều lượng đều được ghi nhận Sau đó, độ dốc đường cong này được ngoại suy cho con đường phơi nhiễm với hóa chất đó theo liều lượng thấp Người ta đưa ra nhiều giả định khác nhau về dạng của đường cong liều lượng – phản ứng ngoại suy này khi nó tiệm cận đến liều lượng bằng 0 hoặc phản ứng bằng 0 Hệ số dốc đường cong liều lượng - phản ứng SF:

+ Hệ số này biểu thị khả năng gây ung thư của một chất

+ Nó được xác định từ đường cong liều lượng - phản ứng gây ung thư với giới hạn tin cậy trên 95%

+ Đơn vị: (kg.ngày)/mg

 Rủi ro mắc bệnh ung thư

Khi lấy hệ số rủi ro ung thư đơn vị nhân với liều lượng của một cá nhân, được đo bằng mg/kg/ngày thì thu được rủi ro tăng thêm vào rủi ro mắc bệnh ung thư trong thời gian phơi nhiễm với tác nhân độc hại ở mức liều lượng đang được đề cập Đây là rủi ro vượt quá tổng số rủi ro mắc bệnh ung thư khác Mặc dù đây là một rủi ro nhỏ tăng thêm,

nhưng việc xác định nó là hết sức quan trọng Nhiều chất gây ung thư có trong thực phẩm có khả năng gây ung thư cao hơn là những chất độc trong công nghiệp hóa chất Một vài phơi nhiễm của cộng đồng mang tính ngẫu nhiên và không thể tránh khỏi (ví

dụ, phơi nhiễm với không khí bị ô nhiễm) Những rủi ro đó, dù nhỏ, nói chung là không thể chấp nhận được vì chúng là những rủi ro bất lợi và thông thường thì mọi người không

có cách nào để tránh

Rủi ro mắc bệnh ung thư thì không giống với rủi ro tử vong Không phải tất cả các bệnh ung thư đều gây ra tử vong Những chất độc gây ra những khối u theo bệnh ung thư khác nhau tại những bộ phận khác nhau trên cơ thể sẽ có những tỉ lệ tử vong khác nhau Có khoảng 50% những bệnh nhân ung thư vẫn còn sống ít nhất là 5 năm Một phần tư số những người chết ở Mỹ là do ung thư gây ra; vì thế rủi ro tử vong tổng cộng

do ung thư là 25%

Một cách thể hiện rủi ro khác cũng tiện lợi không kém là tỉ lệ mắc bệnh ung thư hằng năm do phơi nhiễm với một số chất gây ung thư đặc thù, đó chính là số trường hợp ung thư mới gia tăng thêm trong dân số mỗi năm Tỷ lệ này tùy thuộc vào số người phơi nhiễm với những nồng độ chất gây ung thư đó

2.4.2 Phương pháp và vật liệu nghiên cứu

Mô hình HRA

Hình 2.1 Mô hình đánh giá rủi ro

(Nguồn: Smith, 1988 và ADB, 1991)

Nhận diện mối nguy hại

Ước lượng mối nguy hại (đánh giá độc tính)

Đánh giá phơi nhiễm

Mô tả đặc tính rủi

ro Quản lý rủi ro

Tuy nhiên, với điều kiện nghiên cứu còn hạn chế, đề tài chỉ tiến hành đến bước mô

tả đặc tính rủi ro (tính toán và đánh giá rủi ro) để xây dựng cơ sở dữ liệu cho các nhà quản lý thiết kế chương trình quản lí rủi ro

a Nhận biết mối nguy hại

Nhận biết mối nguy hại là bước đầu tiên trong HRA, các chất độc gây ô nhiễm môi trường có liên quan rất mật thiết tới những vấn đề sức khỏe do chúng gây ra hoặc ảnh hưởng tới nhiều người Nhận biết mối nguy hại và các vấn đề sức khỏe có thể bao gồm ung thư, sự kích thích, những vấn đề thần kinh và các khuyết tật bẩm sinh…

Một số vấn đề sức khỏe xuất hiện rất sớm sau khi một người phơi nhiễm với một chất độc gây ô nhiễm môi trường Những tác dụng trực tiếp này có thể phụ, như đôi mắt sủng nước Hay chúng có thể nghiểm trọng như gây hư hại phổi đe dọa cuộc sống Những vấn đề sức khỏe khác có thể không xuất hiện sau nhiều tháng hay nhhiều năm sau lần phơi nhiễm đầu tiên của người tới chất độc gây ô nhiễm môi trường Ung thư là một ví dụ điển hình

Thu thập dữ liệu và định lượng:

- Tập hợp và phân tích dữ liệu theo từng vấn đề

- Xác định sự ô nhiễm tiềm tàng dựa trên:

+ Đặc tính độc hại

+ Số lượng hiện diện tại nơi xem xét

+ Đường dẫn và các con đường phơi nhiễm

Hình 2.2 Biểu đồ minh họa sự hiện diện của rủi ro

(Nguồn: Lê Thị Hồng Trân, 2008)

Khi cả 3 yếu tố cùng nằm trong 1 đối tượng, vấn đề rủi ro được xác định là tồn tại Khi trong đối tượng đánh giá chỉ mang 2 yếu tố thì đối tượng đó mang rủi ro tiềm tàng Khi mỗi yếu tố này đứng riêng lẻ thì không phát hiện rủi ro

b Ước lượng mối nguy hại

Ước lượng mối nguy hại (đánh giá phơi nhiễm) là một đánh giá phơi nhiễm ước lượng có bao nhiêu chất ô nhiễm con người hít vào trong suốt khoảng thời gian đặc biệt, cũng tốt như có bao nhiêu người đã phơi nhiễm Bước này bao gồm cả các bước tiếp xúc hay phơi nhiễm chính trong HRA

Có nhiều nguồn phát thải chất độc gây ô nhiễm môi trường Chẳng hạn, một ống khói nhà máy hay hàng ngàn những xe ô tô chạy mỗi ngày có thể là nguồn của một chất gây ô nhiễm đang xét Vì vậy bước đầu tiên trong việc đánh giá phơi nhiễm là xác định nguồn nào đang phát sinh chất gây ô nhiễm đó

Sau khi nhận biết được các nguồn gây ô nhiễm mối nguy hại về sức khỏe, bước tiếp theo sẽ xác định số lượng chất độc gây ô nhiễm môi trường đã được thải ra trong

một thời gian nhất định và mức độ phát tán của nó

Mức độ rủi ro của khu vực nghiên cứu chia làm 4 mức:

- Rủi ro R ~ 0: Rủi ro mắc bệnh ung thư rất thấp

- Rủi ro R < 10-6: Rủi ro mắc bệnh ung thư thấp, có thể chấp nhận

- Rủi ro 10-6 < R < 10-4: Rủi ro mắc bệnh ung thư trung bình, có thể có hoặc không

có quyết định giảm thiểu rủi ro và những quyết định này phải dựa trên nghiên cứu bổ sung (nồng độ độc chất cao hơn QCVN)

- Rủi ro R > 10-4: rủi ro mắc bệnh ung thư cao, ô nhiễm cao hoặc có các nguồn thải độc hại, cần biện pháp bảo vệ môi trường và con người (nồng độ độc chất cao gấp trên

100 lần QCVN)

c Đánh giá phơi nhiễm

- Phân tích các tuyến phát thải

- Nhận dạng và mô tả đặc điểm người nhận dạng có khả năng

- Xác định sự di chuyển và các con đường phơi nhiễm

- Đánh giá mức độ phơi nhiễm sau này cho các tuyến phơi nhiễm đáng chú ý

- Tính toán liều lượng ô nhiễm cho tất cả các đường dẫn

d Đặc tính rủi ro

Nhận biết kết quả của sự phơi nhiễm của nhân tố ô nhiễm môi trường cũng là một

ưu tiên rất cao trong việc nhận biết sự nguy hại và đánh giá độc tính Chất độc gây ô nhiễm môi trường thông qua việc hít thở Nó cũng có thể đi vào cơ thể thông qua đường

ăn uống (như trẻ con ăn phải đất có chứa chì) hoặc thấm qua da Khi chất ô nhiễm đi vào trong cơ thể nó có thể ở trong phổi (như amiăng), hoặc đi vào máu từ phổi (giống như oxi), bị thải ra hoặc từ hệ tiêu hóa hoặc từ da Trong máu nó sẽ được mang đi đến tất cả các bộ phận của cơ thể, các chất ô nhiễm sẽ có những biến đổi hóa học, đặc biệt khi biến đổi chúng có thể trở nên độc hơn hoặc yếu hơn

Chất ô nhiễm có thể được thải ra ngoài thông qua nước tiểu, qua đường ruột, qua

mồ hôi hoặc qua sữa mẹ, chất ô nhiễm cũng có thể trữ lại trong tóc, xương hoặc mỡ Chất độc gây ảnh hưởng tới cơ thể Chất độc gây ô nhiễm môi trường có thể gây ra những vấn đề về sức khỏe khi tác động vào các bộ phận cơ thể con người Thông thường nhất

là chúng làm thay đổi các phản ứng hóa học trong các tế bào, những bộ phận cấu thành của cơ thể Sự thay đổi có thể giết chết các tế bào, làm suy yếu cấu trúc của tế bào hoặc làm thay đổi hoạt động của tế bào Kết quả có thể là phá hủy các cơ quan nội tạng, gây

ra khuyết tật bẩm sinh khi các tế bào của bào thai bị phá hủy Nó cũng có thể gây ra ung thư khi mà các tế bào phát triển không kiểm soát được

Mô tả đặc tính rủi ro mà mô hình hóa hoặc ước lượng phạm vi các tác động bất lợi đến nguồn tiếp nhận tiềm năng dưới điều kiện phơi nhiễm đang xét

Tùy vào mỗi loại đánh giá rủi ro mà có những phương pháp và công thức tính rủi

ro riêng Với mỗi phương pháp cũng tùy vào đối tượng được đánh giá mà yếu tố dùng tính toán có ý nghĩa khác nhau Nhìn chung, rủi ro có thể được tính toán bằng nhiều phương pháp, trong đó, đề tài sử dụng phương pháp tính toán theo Lê Thị Hồng Trân (2008) là:

Rủi ro = CDI x SF

Trong đó: CDI: Lượng hóa chất đi vào cơ thể mỗi ngày (mg/kg/ngày)

SF: Hệ số dốc đường cong liều lượng – phản ứng (kg/ngày/mg)

Mỗi hóa chất độc hại đều có một giá trị hệ số tiềm năng gây ung thư trong từng trường hợp phơi nhiễm riêng

e Quản lý rủi ro

Khái niệm về quản lý rủi ro và đánh giá rủi ro là thường gây ra sự lẫn lộn, nhưng chúng có 2 tính chất phân biệt nhau Sự phân biệt này rất quang trọng để tránh sự sai lầm trong nhận thức của những người đưa ra các quyết định trong chính phủ hay các

nhà ra quyết định không dựa vào khoa học cơ bản, mà theo sự bằng lòng của những nhà làm luật

Quản lý rủi ro là quá trình làm giảm thiểu tác động, phân tích dữ liệu phân tích quyết định sau khi đã có đánh giá rủi ro, đặc biệt là quyết định cuối cùng có ảnh hưởng lớn đến chi phí kinh tế hay xã hội ( Landis, 1998) Ngoài ra có sự phân biệt về các hoạt động khoa hoc với các áp lực chính trị và duy trì tính chất đặc thù riêng giữa mức độ rủi

ro và chi phí về môi trường, kinh tế, xã hội của nó (Douben, 1998) Đánh giá rủi ro có thể được xác định như là một tiến trình đánh giá khả năng các sự kiện đặc trưng có thể xảy ra dưới điều kiện nào đó

Ngược lại, quản lý rủi ro là quá trình quyết định xem đánh giá rủi ro cần được quản

lý bằng cách nào và phương tiện để hoàn thành nó, đối với việc bảo vệ sức khỏe công chúng và các nguồn tài nguyên môi trường (Linthrust, 1995) Quản lý rủi ro liên quan đến việc quyết định dựa trên thông tin thu thập được từ các bước đánh giá rủi ro trước

đó thông qua việc xem xét các giá trị văn hóa và xã hội, các yếu tố chính trị và hiện trạng về kinh tế

2.4.3 Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước về đánh giá rủi ro

a Nghiên cứu trong nước

Tại Việt Nam, nghiên cứu về đánh giá rủi ro kim loại vẫn còn là vấn đề rất mới mẻ đối với nước ta, tất cả các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở việc phân tích, đánh giá hiện trạng ô nhiễm

 Năm 2010, Đặng Hoài Nhơn và cộng sự đã tiến hành đánh giá hiện trạng môi trường trầm tích mặt ở ven bờ Hải Phòng, kết quả cho thấy, trầm tích mặt bị ô nhiễm KLN vượt ngưỡng tiêu chuẩn nguy cơ tiềm ẩn gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái ven bờ và sức khỏe con người

 Đánh giá hiện trạng sử dụng và mức độ ô nhiễm fomalđehyt trong môi trường làm việc tại một số Bệnh viện do Nguyễn Thị Thanh Hải (Trường đại học Khoa học

Tự nhiên, 2012) Điều tra đánh giá tình hình sức khỏe của nhân viên y tế tiếp xúc trực tiếp với fomalđehyt (HCHO) tại một số Bệnh viện

Kết hợp từ việc điều tra, phỏng vấn và hồi cứu hồ sơ bệnh nghề nghiệp và khảo sát thực tế cho thấy bước đầu có sự khác biệt rõ rệt giữa nhân viên y tế làm việc với môi trường không khí có nồng độ HCHO và nhân viên y tế làm việc trong môi trường không khí không có HCHO Việc này đồng nghĩa có sự phơi nhiễm của HCHO trong môi trường không khí làm việc tới nhân viên y tế tại Khoa giải phẫu bệnh

Nguy cơ rủi ro ung thư (hệ số rủi ro Risk) ở mức nồng độ tối đa có giá trị lớn hơn

10-3 (1,7.10-3 > 10-3) hay nguy cơ rủi ro ở mức “rất cao”, nghĩa là nhân viên tại Khoa giải phẫu bệnh có nguy cơ bị ung thư ở mức “rất cao” khi làm việc với môi trường không khí có nồng độ HCHO Trong khi đó, với nồng độ trung bình hệ số rủi ro Risk có giá trị nằm trong khoảng 10-4 < Risk < 10-3 tương đương với mức rủi ro “cao”, thấp hơn ở mức nồng độ tối đa

 Đánh giá rủi ro sức khỏe đối với vấn đề ô nhiễm Asen (As) trong nước ngầm ở thành phố Hồ Chí Minh do Nguyễn Hào Quang (Viện Kĩ thuật Môi tường thực hiện): Dựa trên kết quả quan trắc đánh giá chất lượng nước ngầm của Chi cục Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh năm 2011, tiến hành đánh giá rủi ro sức khỏe đối với vấn đề ô nhiểm Asen trong nước ngầm trên ba đối tượng là trẻ em, người trưởng thành và người già Các kết quả RQ cho thấy nước ngầm trên địa bàn toàn thành phố có mức rủi ro đối với sức khỏe thấp Chỉ số RQ sau tính toán là khá nhỏ, tất cả các điểm mẫu đối với nhóm trẻ em, người trưởng thành và người già đều có chỉ số RQ < 10-6, do đó đồng nghĩa với Rủi ro mắc bệnh ung thư thấp, có thể chấp nhận Tuy nhiên chỉ số RQ thấp nhưng vẫn có các nguy cơ tiềm tàng gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người, và các hệ sinh thái ở những mức độ khác nhau

 Ngày 27 tháng 02 năm 2009, Lê Thị Hồng Trân và Trần Thị Tuyết Giang (Đại học Bách Khoa TP.HCM): Đánh giá rủi ro sinh thái cho nước thải công nghiệp và rủi

ro sức khỏe do ô nhiễm không khí đối với công nhân giới hạn tại KCN Vĩnh Lộc

và KCN Tân Thới Hiệp Phương pháp đánh giá rủi ro bán định lượng RQ (risk quotient) và HQ (hazard quotient) được sử dụng trong đánh giá rủi ro sinh thái và sức khỏe Ngòai ra, ma trận rủi ro cũng được sử dụng trong đánh giá rủi ro sinhthái cho nước thải công nghiệp với môi trường nước mặt

Các kết quả đánh giá rủi ro cho biết khu vực nào gây rủi ro cao, trung bình, thấp của nước thải công nghiệp đối với môi trường và so sánh các rủi ro tại KCN có hệ thống xử lý nước thải tập trung (XLNTTT) và không có hệ thống XLNTTT Kết quả cho thấy: Tại KCN Vĩnh Lộc, tiềm năng gây rủi ro cao của nước thải công nghiệp đối với môi trường là các chỉ tiêu Coliform, Cl, COD, T-P; rủi ro thấp đối với là các chỉ tiêu Cr, Fe, TSS , T-N , Cd và ít rủi ro là Zn , Pb ,Ni Tại KCN Tân Thới Hiệp, thành phần nước thải đầu vào gây rủi ro cao đối với hệ sinh thái nước mặt là coliform, COD, BOD5 Nhưng sau khi qua hệ thống xử lý thì tất cả các chỉ tiêu đều nằm trong vùng rủi ro trung bình và ít rủi ro Nhưng tại hố ga cuối cùng trước khi đấu nối vào hệ thống cống thành phố thì chỉ tiêu COD lại nằm vùng rủi

ro cao; có thể thấy rằng có thể có hiện tượng xả thải trực tiếp ra ngoài môi trường

mà không qua hệ thống XLNTTT tại khu vực này

Từ kết quả đánh giá hệ số RQ cho thấy: tại KCN Vĩnh Lộc, do chưa có hệ thống XLNTTT nên chất lượng nước thải công nghiệp có nhiều tiềm năng gây rủi ro cho môi trường nước mặt Còn KCN Tân Thới Hiệp, nhờ có hệ thống XLNTTT mà tiềm năng gây rủi ro do nước thải công nghiệp đối với môi trường là thấp hơn

b Nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay, trên thế giới, việc đánh giá rủi ro đã được tiến hành nghiên cứu ở nhiều nước, đánh giá theo nhiều hướng khác nhau và đã thành công trên nhiều chỉ số với tại nhiều khu vực Điển hình như ở những nước phát triển Trung Quốc, Mỹ, Hàn Quốc, Thụy Điển, Anh, Đức…

Tại Thụy Điển, năm 2005, việc sử dụng chỉ số rủi ro RI trong của môi trường nuôi trồng thủy sản đánh giá rủi ro trên nhiều kim loại với một mạng lưới hồ dày đặc đã đạt được những mục đích nhất định Qua nhiều thử nghiệm, phân tích, đánh giá Hội đồng bảo vệ môi trường quốc gia Thụy Điển, phòng thí nghiệm chất lượng nước Uppsala xác định để đánh giá rủi ro môi trường thủy sản, cách tiếp cận hiệu quả nhất là môi trường trầm tích và nhờ vào hướng tiếp cận này họ đã kiểm soát được nguồn gây ô nhiễm môi trường thủy sản đồng thời xây dựng hệ thống “sạch”

Năm 2008, nghiên cứu “Đánh giá rủi ro của các KLN trong trầm tích ở sông Dương

Tử, Trung Quốc” của Chuan Fu và cộng sự đã tiến hành đánh giá rủi ro dựa trên các phân tích kết quả của năm kim loại Pb, Cd, Cr, Cu và Zn trong trầm tích theo phương pháp của Hakanson để đánh giá chất lượng trầm tích Kết quả chỉ ra rằng, Cd có yếu tố

ô nhiễm lớn nhất và là nhân tố ô nhiễm chính trong các kim loại Và chỉ số RI trung bình

là 152,35 Điều này chúng tỏ, sông Dương Tử có tiềm năng rủi ro sinh thái trung bình Một nghiên cứu của Zhu Hui-na và cộng sự năm 2012 tại cảng Xiawan một khu vực điển hình ô nhiễm bởi sản xuất công nghiệp ở Trung Quốc Họ nghiên cứu trên bốn KLN Cd, Cu, Zn, Pb và đánh giá rủi ro theo ba chỉ số RI, RAC, MRI Kết quả cho thấy cảng Xiawan ô nhiễm kim loại nghiêm trọng, đặc biệt là Cd và chỉ ra rằng mỗi chỉ số đều có tính hay riêng, chúng là các công cụ hữu ích trong đánh giá rủi ro KLN

CDI: Lượng hóa chất đi vào cơ thể mỗi ngày (mg/kg/ngày)

Cw: Nồng độ hóa chất trong nước (mg/L)

WIR: Tốc độ tiêu thụ trung bình (l/ngày)

ABSs: Phần trăm lượng chất được hấp thụ trong dạ dày, hệ số hấp thụ (%)

EF: Tần số phơi nhiễm (ngày/năm)

ED: Thời gian phơi nhiễm (năm)

BW: Trọng lượng cơ thể (kg)

AT: Thời gian phơi nhiễm trung bình (ngày)

FI: Phần được tiêu hóa từ nguồn ô nhiễm

Đề tài không xét đến liều lượng phơi nhiễm qua đường hô hấp và đường tiếp xúc

mà chỉ tính toán phơi nhiễm qua đường ăn uống Cụ thể, trong tính toán của đề tài, các giá trị được lấy như sau:

Bảng 2.1 Thông số tính toán liều lượng phơi nhiễm

hiệu Đơn vị

Trẻ em (0-6 tuổi)

Trẻ em (6-12 tuổi)

Người lớn Tốc độ tiêu thụ trung

Trong đó:

CDI: Liều lượng phơi nhiễm (kết quả tính toán từ bước 1)

SF: Hệ số tiềm năng gây ung thư (mg/kg/ngày)

- Hệ số tiềm năng gây ung thư của chì qua con đường phơi nhiễm ăn uống, (theo OEHHA, 2009) là SFPb = 0,0085 (mg/kg/ngày)

- Hệ số tiềm năng gây ung thư của arsen qua con đường phơi nhiễm ăn uống, (theo EPA, 1990) là SFAs =1,75 (mg/kg/ngày)

Đề tài tiến hành dùng liều lượng phơi nhiễm riêng biệt của các nhóm đối tượng phơi nhiễm với mỗi mẫu khảo sát, sau đó tính toán rủi ro tổng cộng theo công thức sau:

Trong các giá trị rủi ro tính toán được, cần lưu ý, khi đánh giá rủi ro với đối tượng nghiên cứu phơi nhiễm tại vùng có nồng độ độc chất cao nhất hoặc đánh giá rủi ro cao nhất với toàn bộ dân cư (trong trường hợp phơi nhiễm tức thời với độc chất hàm lượng cao) thì sử dụng nồng độ lớn nhất khảo sát được tại khu vực nghiên cứu để tính toán Vì vậy, giá trị rủi ro ứng với nồng độ cao nhất của mẫu khảo sát được là giá trị rủi ro tức thời lớn nhất với toàn bộ dân cư khu vực nghiên cứu

Bước 3 Nhận định rủi ro vùng nghiên cứu theo phân mức rủi ro

Đối với những hoá chất và chất thải có tiềm năng gây ung thư, người ta không sử dụng khái niệm ngưỡng, tức là không có mức an toàn Tuy nhiên, khi nghiên cứu mối quan hệ "mức tiếp xúc - phản ứng" đối với chất có khả năng gây ung thư, người ta đã sử dụng khái niệm "mức chấp nhận" Cụ thể trong trường hợp chất gây ung thư, người ta chấp nhận một giá trị rủi ro (xác suất) nhất định EPA quy định giá trị đó là một phần triệu (10-6) Phân mức rủi ro được thể hiện trong bảng sau: