Thực trạng thâm nhiễm asen ở người dân sử dụng nước ô nhiễm asen và hiệu quả một số giải pháp can thiệp trần thị khuyên

Khi con người sử dụng lâu dài nguồn nước bị nhiễm asen để ăn uống và sinh hoạt sẽ gây tác hại tới chức năng của nhiều cơ quan trong cơ thể như thần kinh, tim mạch, tiêu hóa, sinh sản,...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y THÁI BÌNH

TRẦN THỊ KHUYÊN

THỰC TRẠNG THÂM NHIỄM ASEN

Ở NGƯỜI DÂN SỬ DỤNG NƯỚC Ô NHIỄM ASEN

VÀ HIỆU QUẢ MỘT SỐ GIẢI PHÁP CAN THIỆP

LUẬN ÁN TIẾN SỸ Y TẾ CÔNG CỘNG

TT-GDSK Truyền thông giáo dục sức khỏe

UNICEF United Nations Children's Fund (Quỹ Nhi đồng Liên hợp quốc)

YHLĐ&VSMT Y học lao động và Vệ sinh môi trường

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

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.l Đặc điểm lý hóa và đặc tính của asen 3

1.l.1 Đặc điểm lý hóa của asen 3

1.l.2 Độc tính của asen và sự hấp thụ, phân bố, chuyển hóa, 3

đào thải asen trong cơ thể 1.2 Tình hình ô nhiễm asen nguồn nước trên Thế giới và Việt Nam 5

1.3 Thực trạng thâm nhiễm asen trong tóc, trong nước tiểu và 8

một số ảnh hưởng của asen tới sức khỏe con người 1.3.1 Thực trạng thâm nhiễm asen trong tóc, nước tiểu 8

1.3.2 Một số ảnh hưởng của asen tới sức khỏe con người 10

1.4 Một số giải pháp giảm asen trong nước ăn uống và sinh hoạt 25

1.4.1 Truyền thông giáo dục cộng đồng 25

1.4.2 Một số giải pháp kỹ thuật giảm asen trong nước ăn uống 25

và sinh hoạt CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Địa bàn và đối tượng nghiên cứu 37

2.1.1 Địa bàn nghiên cứu 37

2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 39

2.1.3 Thời gian nghiên cứu 39

2.2 Phương pháp nghiên cứu 40

2.2.1 Thiết kế nghiên cứu 40

2.2.2 Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu 47

2.2.3 Các kỹ thuật áp dụng trong nghiên cứu 50

2.2.4 Tiêu chuẩn đánh giá 54

2.3 Phương pháp xử lý số liệu 58

2.4 Các biện pháp khống chế sai số 60

2.5 Hạn chế của nghiên cứu 61

2.6 Đạo đức trong nghiên cứu 61

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 Thông tin chung về đối tượng nghiên cứu 62

3.2 Thực trạng thâm nhiễm asen trong tóc, trong nước tiểu và 63

sức khỏe của người dân 3.2.1 Kết quả xét nghiệm asen trong tóc 63

3.2.2 Kết quả xét nghiệm asen trong nước tiểu 67

3.2.3 Tình hình sức khỏe của người dân sử dụng nước ô nhiễm asen 69

3.3 Hiệu quả một số giải pháp can thiệp 73

3.3.1 Hoạt động các biện pháp can thiệp 73

3.3.2 Một số thông tin chung về đối tượng nghiên cứu 75

3.3.3 Hiệu quả can thiệp giảm asen trong nước 77

3.3.4 Hiệu quả thay đổi nhận thức, thái độ và thực hành của 78

người dân về phòng bệnh do sử dụng nước ô nhiễm asen CHƯƠNG 4 BÀN LUẬN 4.1 Thực trạng thâm nhiễm asen trong tóc, trong nước tiểu và 97

sức khỏe của người dân sử dụng nguồn nước ô nhiễm asen 4.1.1 Thực trạng thâm nhiễm asen trong tóc của người dân 98

4.1.2 Thực trạng thâm nhiễm asen trong nước tiểu của người dân 102

4.1.3 Sức khỏe của người dân sử dụng nguồn nước ô nhiễm 105

asen trong ăn uống và sinh hoạt 4.2 Hiệu quả một số giải pháp can thiệp 109

4.2.1 Lựa chọn giải pháp can thiệp 109

4.2.2 Lựa chọn địa bàn và đổi tượng nghiên cứu 112

4.2.2 Hiệu quả can thiệp 113

4.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 127

KÉT LUẬN

KHUYẾN NGHỊ

NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Trang Bảng 1.1 Hiệu quả lọc asen của than gáo dừa so với limonit 34

Bảng 3.1 Phân bố đối tượng nghiên cứu theo nhóm tuổi 62

Bảng 3.2 Phân bố đối tượng nghiên cứu theo giới tính 62

Bảng 3.3 Phân bố đối tượng tiếp xúc theo nồng độ nhiễm asen trong nguồn nước ngầm 63

Bảng 3.4 Kết quả xét nghiệm asen trong tóc theo địa bàn nghiên cứu 62

Bảng 3.5 Kết quả xét nghiệm asen trong tóc theo nhóm tuổi 64

Bảng 3.6 Kết quả xét nghiệm asen trong tóc theo giới tính 65

Bảng 3.7 Kết quả xét nghiệm asen trong nước tiểu theo địa bàn nghiên cứu 67 Bảng 3.8 Kết quả xét nghiệm asen trong nước tiểu theo nhóm tuổi 67

Bảng 3.9 Kết quả xét nghiệm asen trong nước tiểu theo giới tính 68

Bảng 3.10 Tỷ lệ người dân có tiền sử rối loạn vận mạch 69

Bảng 3.11 Tỷ lệ người dân có triệu chứng về da, tóc 70

Bảng 3.12 Tỷ lệ người dân có bệnh lý hệ tim mạch 71

Bảng 3.13 Tỷ lệ người dân có tổn thương thực thể trên da 71

Bảng 3.14 Tỷ lệ người dân được chẩn đoán nghi ngờ nhiễm độc asen mạn tính 72

Bảng 3.15 Tỷ lệ người dân được chẩn đoán xác định nhiễm độc asen mạn tính 73

Bảng 3.16 Trình độ học vấn của người dân tại 2 xã nghiên cứu 75

Bảng 3.17 Nghề nghiệp của người dân tại 2 xã nghiên cứu 76

Bảng 3.18 Nồng độ sắt trong nguồn nước nghiên cứu 76

Bảng 3.19 Nồng độ asen trung bình trong nước trước và sau can thiệp 77

Bảng 3.20 Tỷ lệ mẫu nước giếng khoan đạt tiêu chuân về asen trước và sau can thiệp 77

Bảng 3.21 Nhận thức của người dân về mục đích sử dụng bế lọc trước và sau can thiệp 78

Bảng 3.22 Nhận thức của người dân về nơi tồn tại của asen trong môi trường trước và sau can thiệp 79

Bảng 3.23 Nhận thức của người dân về đường xâm nhập của asen

vào cơ thể trước và sau can thiệp 80

Bảng 3.24 Nhận thức của người dân về bệnh do asen gây ra với con

người trước và sau can thiệp 82

Bảng 3.25 Nhận thức của người dân về loại bể lọc loại asen ra khỏi

nguồn nước trước và sau can thiệp 83

Bảng 3.26 Nhận thức của người dân về các biện pháp loại asen ra

khỏi nguồn nước trước và sau can thiệp 84

Bảng 3.27 Nhận thức của người dân về biện pháp tránh nhiễm asen

trước và sau can thiệp 85

Bảng 3.28 Thái độ lo ngại của người dân về nguồn nước ô nhiễm

asen trước và sau can thiệp 86

Bảng 3.29 Thái độ của người dân về tìm biện pháp loại asen ra khỏi

nguồn nước trước và sau can thiệp 87

Bảng 3.30 Tỷ lệ người dân sử dụng bể lọc trước và sau can thiệp 88

Bảng 3.31 Tỷ lệ người dân sử dụng bể lọc cát kết hợp với giàn mưa

trước và sau can thiệp 89

Bảng 3.32 Tỷ lệ người dân cải tạo và xây mới bể lọc theo mẫu quy 90

định sau thời gian can thiệp

Bảng 3.33 Thực hành của người dân về sử dụng bể lọc theo tính chất 90

nguồn nước trước và sau can thiệp

Bảng 3.34 Thực hành của người dân về thòi gian thau rửa bể lọc

trước và sau can thiệp 91

Bảng 3.35 Thực hành của người dân về chiều cao cột lọc của bể lọc

trước và sau can thiệp 92

Bảng 3.36 Thực hành của người dân về thau rửa bể lọc trước và sau can thiệp 93 Bảng 3.37 Thực hành của người dân về vệ sinh nguồn nước giếng

khoan trước và sau can thiệp 94

Bảng 3.38 Thực hành của người dân về gửi mẫu nước xét nghiệm

asen trước và sau can thiệp 95

Bảng 3.39 Thực hành của người dân giúp cộng đồng phòng tránh nguy cơ

nhiễm bệnh do sử dụng nước ô nhiễm asen trước và sau can thiệp 96

sức khỏe trước và sau can thiệp 79 Biểu đồ 3.6 Tỷ lệ người dân biết xét nghiệm nước là cách phát hiện

nguồn nước bị nhiễm asen trước và sau can thiệp 81 Biểu đồ 3.7 Tỷ lệ người dân biết asen gây bệnh nguy hiểm trước và

sau can thiệp 81 Biểu đồ 3.8 Nhận thức của người dân về các biện pháp xử trí khi bị

nhiễm độc asen trước và sau can thiệp 83 Biểu đồ 3.9 Tỷ lệ người dân cho rằng việc xét nghiệm asen nguồn

nước là cần thiết trước và sau can thiệp 86 Biểu đồ 3.10 Tỷ lệ người dân sử dụng bể lọc trước và sau can thiệp 88 Biểu đồ 3.11 Tỷ lệ người dân sử dụng bể lọc cát kết hợp với giàn mưa

trước và sau can thiệp 89 Biểu đồ 3.12 Tỷ lệ người dân sử dụng bể lọc 2 lóp trước và sau can thiệp 92 Biểu đồ 3.13 Thực hành của người dân về gửi mẫu nước xét nghiệm

asen trước và sau can thiệp 95

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Trang

Sơ đồ 2.1 Hệ thống lọc cát có giàn phun mưa 45

Sơ đồ 2.2 Thiết kế nghiên cứu 46

ĐẶT VẤN ĐỀ

Từ những năm đầu thập niên 10 của thế kỷ XX, nguồn nước ngầm được sử dụng là nguồn nước cung cấp cho ăn uống và sinh hoạt thay thế dần việc sử dụng nước bề mặt nhờ ưu điểm không bị ô nhiễm các vi sinh vật gây bệnh và chất thải hữu

cơ Song ở một số vùng, nguồn nước này lại chứa các kim loại nặng như chì, mangan, đặc biệt là asen với nồng độ cao đáng lo ngại Khi con người sử dụng lâu dài nguồn nước bị nhiễm asen để ăn uống và sinh hoạt sẽ gây tác hại tới chức năng của nhiều cơ quan trong cơ thể như thần kinh, tim mạch, tiêu hóa, sinh sản, [118]

Theo các kết quả nghiên cứu của Trung Quốc, Mỹ, Anh và nhiều nước khác

đã chỉ ra rằng asen là chất gây ung thư da, phổi, lách và nhiều loại ung thư khác Theo

Tổ chức Y tế Thế giới cứ 10.000 người thì có 6 người bị ung thư do sử dụng nước ăn uống có nồng độ asen vượt quá tiêu chuẩn cho phép [5] Nghiên cứu ở Đài Loan (Trung Quốc) cho thấy nguy cơ ung thư da xảy ra với người sử dụng lâu dài nước có chứa nồng độ asen 0,2mg/l, với tỷ lệ 10,6/1000 dân; tỷ lệ mắc các bệnh sừng hóa da khá cao 183,5/1000 dân, bệnh keratoza 71/1000 dân [129] Ước tính tại châu Á có trên

200 triệu người sử dụng nước ngầm bị nhiễm asen có nguy cơ mắc bệnh Riêng tại Băng-la-đét khoảng 30 - 36 triệu người bị bệnh, vùng Tây Ben-gan, Ấn Độ có tới trên

6 triệu người bị bệnh [129]

Ở Việt Nam, từ những năm đầu 1990, vấn đề ô nhiễm asen mới được biết đến qua các nghiên cứu của Viện Địa chất Hiện nay, tình trạng nguồn nước bị ô nhiễm asen ở nước ta khá phổ biến Các báo cáo nghiên cứu về địa chất học cho thấy, Việt Nam cũng có cấu tạo địa tầng như Băng-la-đét đặc biệt ở lưu vực đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long Ngoại trừ các đô thị lớn, nơi người dân được tiếp cận với nước máy, hầu hết người dân nông thôn đều sử dụng nước ngầm cho ăn uống

và sinh hoạt Ngay cả các đô thị lớn vẫn còn tồn tại một bộ phận không nhỏ người dân hiện đang sử dụng nước giếng khoan Qua khảo sát tại một số tỉnh thuộc lưu vực đồng bằng sông Hồng cho thấy, nguồn nước ngầm bị ô nhiễm asen ở mức báo động như Hà

Tây 46% số mẫu xét nghiệm có nồng độ asen vượt quá tiêu chuẩn cho phép, Nam Định 30%, Hà Nam 57% Một số tỉnh thuộc đồng bàng sông Cửu Long như An Giang, Đồng Tháp nguồn nước ngầm cũng bị ô nhiễm asen nặng (An Giang: 92% số mẫu xét nghiệm có nồng độ asen vượt tiêu chuẩn cho phép, Đồng Tháp: 63%) [29]

Với hiện trạng sử dụng nguồn nước của người dân cùng với ô nhiễm asen tiềm ẩn chưa phát hiện thì nhiễm độc tiềm tàng là rất có khả năng xảy ra nếu không kịp thời có những giải pháp thích hợp Điều này càng trở nên nguy hiểm hơn khi hiện nay hầu hết các bệnh gây ra bởi nhiễm độc asen đều chưa có thuốc đặc trị

Đã có một số nghiên cứu về asen, tuy nhiên mới chỉ tập trung vào vấn đề ô nhiễm asen trong nước còn thực trạng thâm nhiễm asen trong tóc, nước tiểu, sức khỏe của người dân sử dụng nguồn nước ô nhiễm asen và những giải pháp can thiệp thì còn hạn chế Vì vậy, việc nghiên cứu nhằm cung cấp các dẫn liệu trên cho các nhà hoạch định chính sách là hết sức cần thiết Đáp ứng yêu cầu cấp bách đó, chúng tôi tiến hành

nghiên cứu “Thực trạng thâm nhiễm asen ở người dân sử dụng nước ô nhiễm asen và hiệu quả một số giải pháp can thiệp” nhằm các mục tiêu sau:

1 Xác định tình trạng thâm nhiễm asen trong tóc, nước tiểu và sức khỏe của người dân sử dụng nguồn nước ô nhiễm asen tại 10 xã thuộc 5 tỉnh: Hà Nội, Hà Nam, Hưng Yên, Đồng Tháp và Tiền Giang năm 2008

2 Đánh giá hiệu quả một số giải pháp can thiệp nhằm giảm asen trong nước

ăn uống, sinh hoạt và nâng cao nhận thức, thái độ, thực hành của người dân về phòng bệnh do sử dụng nguồn nước ô nhiễm asen

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Đặc điểm lý hóa và độc tính của asen

1.1.1 Đặc điểm lý hóa của asen

Asen là một nguyên tố á kim, ký hiệu là As, thuộc nhóm V, chu kỳ 4, số thứ tự 33 trong bảng hệ thống tuần hoàn hóa học Trong số các nguyên tố có mặt trên vỏ trái đất, asen là nguyên tố phổ biến thứ 20 Asen tồn tại trong đất, nước, không khí và thực phẩm [118] Ở Việt Nam, asen còn có tên gọi khác là “thạch

tín”, thạch tín là tên gọi hợp chất oxit của asen hóa trị III (AS2O3), oxit này có

màu trắng và rất độc [116]

Asen không gây mùi khó chịu trong nước, tồn tại ở nhiều dạng hợp chất khác nhau, không màu, không mùi và rất khó phát hiện [117] Asen có khả năng kết tủa cùng các ion sắt Trong môi trường khí hậu khô, hợp chất asen thường tồn tại ở dạng ít linh động Trạng thái nguyên chất, asen có 3 dạng thù hình (dạng anpha có màu vàng, dạng beta có màu đen, dạng gamma có màu xám) Asen thường tồn tại ở dạng hợp chất với các ion khác Dạng vô cơ của asen độc hơn so với dạng hữu cơ của nó, dạng gây độc ảnh hưởng mạnh đối với con người là As(III) [118]

1.1.2 Độc tính của asen và sự hấp thụ, phân bố, chuyển hóa, đào thải asen trong cơ thể

*Sự hấp thụ, phân bố, chuyển hóa, đào thải asen trong cơ thể

Nếu phơi nhiễm với asen trong đất, nước hoặc thực phẩm, thì phần lớn asen nhanh chóng được hấp thụ vào cơ thể Lượng asen được cơ thể hấp thụ phụ thuộc vào loại asen và liều phơi nhiễm Khi hít phải các hạt bụi chứa asen, những hạt bụi đó sẽ bám vào phổi Phần lớn trong số đó sẽ từ phổi đi khắp cơ thể Nếu da tiếp xúc với đất, nước ô nhiễm asen, chỉ có một lượng nhỏ asen có thể thấm qua da và đi vào cơ thể [47],[117]

Khi asen xâm nhập vào cơ thể theo đường ăn uống, các hợp chất dễ tan của asen được cơ thể hấp thụ qua đường tiêu hóa vào máu tới 90% và nhanh chóng rời hệ tuần hoàn đến các tổ chức trong cơ thể Nửa giờ sau khi vào cơ thể đã tìm thấy các liên kết của asen với protein ở gan, thận, bàng quang và sau 24 giờ, lượng asen trong máu chỉ còn lại 0,1% liều phơi nhiễm

Asen được đào thải ra khỏi cơ thể chủ yếu qua đường tiết niệu Gần 1/3 lượng asen hấp thụ bị thải ra ngay trong ngày đầu và tiếp tục thải trong vòng 10-14 ngày Một phần nhỏ asen thải qua phân, móng, tóc, da và qua sữa mẹ Tuy nhiên, vẫn còn một lượng nhất định được tích lũy trong cơ thể [5]

* Đường phơi nhiễm với asen và đối tượng có nguy cơ cao

Con người có thể bị phơi nhiễm với asen thông qua đường tiêu hóa và hô hấp Trong đó, thức ăn thường là nguồn gây nhiễm độc asen lớn nhất [117]

Một số vùng có hàm lượng asen tự nhiên trong đất đá cao có thể khiến cho đất

và nước bị nhiễm một lượng asen rất lớn Những cư dân sống ở khu vực đó có thể sẽ hấp thụ một lượng lớn asen qua nước uống Nếu công việc có liên quan tới các sản phẩm có chứa asen hoặc sử dụng asen như nấu đồng hoặc luyện kim, chế biến gỗ hay liên quan tới thuốc trừ sâu, con người có thể nhiễm một lượng lớn asen trong suốt quá trình làm việc [67],[117]

Khi sản xuất và sử dụng những sản phẩm từ gỗ có dùng hợp chất chứa asen

để bảo quản, con người có thể hít mùn cưa vào đường mũi, họng, từ đó asen sẽ đi vào phổi gây nhiễm độc Tương tự như vậy, khi đốt gỗ đã được sơn bảo vệ bằng

hợp chất chứa asen, con người có thể bị phơi nhiễm asen do hít phải asen trong khói Nếu khu vực sống là một khu vực nông nghiệp mà các hóa chất bảo vệ thực vật có chứa asen vẫn được dùng trên cây trồng, đất và thực phẩm ở đó có thể chứa lượng asen cao Con người sẽ bị phơi nhiễm qua các thực phẩm đó Trước đây có một vài sản phẩm sử dụng trong nhà như thuốc diệt chuột, diệt kiến, nấm mốc hoặc một vài loại thuốc có chứa asen, có thể con người sẽ bị nhiễm độc asen qua các vật dụng đó [67],[117]

1.2 Tình hình ô nhiễm asen nguồn nước trên Thế giới và Việt Nam

Asen được tìm thấy trong nước ngầm ở rất nhiều quốc gia châu Á và châu Mỹ

La tinh, kể cả ở Mỹ [67] vấn đề asen tồn tại trong nước ngầm trở nên đặc biệt đáng quan tâm tại những khu vực mà nước ngầm là nguồn nước uống và tưới tiêu quan trọng Rất nhiều nước bị ảnh hưởng đã sẵn sàng cho việc giảm thiểu tác hại của asen Trong số các vùng bị ô nhiễm asen, khu vực bị ảnh hưởng nặng nề nhất gồm có Băng-la-đét, Tây Ben-gan (Ấn Độ), Việt Nam, khu tự trị Nội Mông (Trung Quốc) và Đài Loan [64],[86]

Băng-la-đét, nơi được đánh giá là có mức ô nhiễm asen cao nhất thế giới, với nguy cơ gây tử vong hàng trăm nghìn người Năm 1997, một nghiên cứu trên

3000 mẫu nước cho thấy có 38% mẫu nước có nồng độ asen cao hơn 0,05mg/l, trong khi tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) chỉ là 0,01mg/l [63] Ước tính hiện nay có trên 100 triệu người dân Băng-la-đét có nguy cơ bị nhiễm độc asen, và khoảng 35 triệu người đang phải sử dụng nước có chứa asen với nồng độ trên 0,05mg/l [80]

Tại Trung Quốc, kể từ khi trường hợp bệnh lý liên quan tới asen được phát hiện đầu tiên ở Tân Cương vào năm 1983, ngày càng có nhiều trường hợp được ghi nhận tại khu tự trị Nội Mông, tỉnh Sơn Tây và Quý Châu [117] Ước tính tổng số dân phơi nhiễm với asen lên tới trên 2 triệu người với 20.000 bệnh nhân được phát hiện Theo một loạt các báo cáo nghiên cứu kết thúc vào năm 1995 tại khu tự trị Nội Mông, có tới 655 làng thuộc 11 tỉnh và

1774 bệnh nhân phát hiện bị nhiễm asen, nguyên nhân ô nhiễm được xét đến

là do đặc điểm địa lý Nhiều nghiên cứu cho thấy, dịch tễ học ở nhiễm asen ở Trung Quốc vẫn đang mở rộng [132] Một nghiên cứu về tình trạng ô nhiễm asen tại tỉnh Shaanxi thuộc miền Đông Trung Quốc năm 2006 cho kết quả: mức độ ô nhiễm asen trong 1.732 mẫu nước là 0,010±0,082mg/l; có 14,9% mẫu nhiễm asen với nồng độ cao (> 0,01mg/l), 4,5% mẫu có hàm lượng asen trên 0,025mg/l [133]

Ô nhiễm asen ở Ấn Độ nghiêm trọng nhất tại khu vực Tây Ben-gan Trong một nghiên cứu tại Tây Ben-gan, qua phân tích 28.000 mẫu nước tại các làng bị ô nhiễm, trung bình 78% mẫu đều có chứa asen trên mức thông thường [86]

Đài Loan nổi lên như là một trong những khu vực bị ảnh hưởng nặng

nề nhất của ô nhiễ m asen, từ khi bùng phát bệnh "Bàn chân đen ” tại vùng tây nam nước này Một vài trường hợp mắc bệnh “Bàn chân đen được tìm thấy từ đầu thế kỷ XX và hé lộ tỷ lệ đáng chú ý giữa những năm 1956 và

1960 với tỷ lệ phổ biến từ 6,51 - 18,85/1.000 dân trong những làng có điều kiện dịch tễ khác nhau tại tây nam Đài Loan [65]

Các nước châu Á như Nhật Bản, Nepal, Iran, Srilanka và Việt Nam cũng nằm trong vùng ảnh hưởng của ô nhiễm asen trong nước ngầm [86] Phát biểu tại cuộc hội thảo bàn về giải pháp giảm nhẹ nồng độ asen do Quỹ Nhi đồng Liên hiệp quốc (UNICEF) tổ chức, diễn ra tại thủ đô Băng-la-đét năm 2006, chuyên gia về nước, môi trường và vệ sinh của UNICEF, Risk Johnson, nhận định rằng chất asen trong nước uống đang ảnh hưởng tới hơn

137 triệu người trên thế giới, 60 triệu người trong số đó bị ảnh hưởng nặng

nề và trên 80% sống ở châu Á [102]

Ở Việt Nam vào đầu những năm 1990, vấn đề ô nhiễm asen được biết đến qua các nghiên cứu của Viện Địa chất và các Liên đoàn Địa chất về đặc điểm địa chất thủy văn và đặc điểm phân bố asen trong tự nhiên, các dị

thường asen Theo nghiên cứu khảo sát phân tích nước bề mặt và các nguồn nước đổ ra sông Mã ở khu vực đông nam bản Phúng (tỉnh Sơn La), nồng độ asen trong các mẫu nước đều vượt quá 0,05mg/l [15],[102] T ừ 1995 đến

2000, nhiều công trình nghiên c ứu về nguồn gốc asen có trong nước ngầm, mức độ ô nhiễm, chu trình vận chuyển đã tìm thấy nồng độ asen trong các mẫu nước khảo sát ở khu vực thượng lưu sông Mã, Sơn La, Phú Thọ, Bắc Giang, Hưng Yên, Hà Nội, Nam Định, đều vượt tiêu chuẩn cho phép (TCCP) đối với nước sinh hoạt của quốc tế và Việt Nam Từ tháng 11/2003 đến tháng 4/2004, khảo sát trên diện rộng ở 12 tỉnh với 12.439 mẫu phân tích

từ các giếng khoan cho thấy các tỉnh thuộc lưu vực sông Hồng là Hà Nam, Nam Định, Hà Tây, Hưng Yên, Hải Dương, đều bị ô nhiễm asen ở các mức

độ từ nhẹ đến nặng [29]

Tình hình phân bố asen ở các tỉnh bị nhiễm có sự khác nhau; về mặt địa

lý, hiện nay các giếng khoan bị nhiễm asen tập trung chủ yếu ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng Trong một làng có thể có nồng độ asen cao ở giếng khoan này, nhưng giếng bên cạnh không bị ô nhiễm Nhìn chung, nồng độ asen ở Việt Nam

có xu hướng thấp hơn ở các nước khác Tuy nhiên mức độ ô nhiễm asen ở tỉnh Hà Nam hầu như cũng nghiêm trọng như mức độ ô nhiễm ở Băng-la-đét: 62% số giếng khoan được xét nghiệm ở Hà Nam có nồng độ trên 0,05mg/l và 7 tỉnh nữa

có số lượng mẫu đáng kê có asen > 0,05mg/l [29]

Với nỗ lực của chính phủ và sự giúp đỡ của UNICEF, trong 5 năm 2009) gần 100.000 giếng khoan của 17 tỉnh đồng bằng miền Bắc, miền Trung, miền Nam được khảo sát về nồng độ asen trong nước [116] Kết quả phân tích nhanh bằng các kit phát hiện asen tại hiện trường cho thấy nguồn nước ngầm của các tỉnh vùng lưu vực sông Hồng (Hà Nam, Nam Định, Hà Tây, Hưng Yên, Vĩnh Phúc) và các tỉnh thuộc lưu vực sông Mê Kông (An Giang, Đồng Tháp) bị nhiễm asen cao Điều này có thể do ảnh hưởng trực tiếp từ nguồn nước và điều kiện địa hình, địa lý vùng lưu vực của hai con sông này Trầm trọng nhất là các tỉnh: Hà

(2005-Nam, Nam Định, Hà Tây, An Giang, Đồng Tháp Ở Hà Tây, trong số 207 xã được điều tra có 89 xã có trên 10% số giếng vượt TCCP, trong đó 65 xã có trên 10% số giếng có nồng độ asen trên 50µg/l Ở Hà Nam, trong 111 xã đã điều tra có tới 110

xã có trên 10% giếng có nồng độ asen vượt TCCP, trong đó 77 xã có trên 10% giếng có nồng độ asen trên 50µg/l, đặc biệt có 50 xã có trên 10% giếng có nồng

độ asen trên 100µg/l, điển hình là các xã của huyện Bình Lục, Lý Nhân, Duy Tiên Huyện Thanh Bình của thị xã Cao Lãnh có khoảng hơn 25,4% giếng có hàm lượng asen vượt TCCP và khoảng 0,42% giếng vượt hàm lượng 50µg/l Những con số này minh chứng cho sự ô nhiễm asen nguồn nước ăn uống và sinh hoạt của người dân Việt Nam đang ở mức báo động khẩn, đặc biệt là ở các vùng nông thôn, những nơi chưa có đủ nguồn cấp nước tập trung [29]

1.3 Thực trạng thâm nhiễm asen trong tóc, trong nước tiểu và một số ảnh hưởng của asen tới sức khỏe con người

Từ lâu asen đã được biết đến như là một độc chất, nó có tác động lên sức khỏe sau khi thâm nhiễm vào cơ thể con người thông qua đường tiêu hóa và hô hấp Những ảnh hưởng có thể là gây chết người ngay tức khắc hoặc gây bệnh mạn tính như ung thư và các bệnh liên quan hệ thống mạch máu Có nhiều hậu quả khác nhau với các hệ thống cơ quan khác nhau khi bị ảnh hưởng, bao gồm da và

cơ quan hô hấp, tim mạch, hệ miễn dịch, sinh sản, dạ dày - ruột và hệ thống thần kinh [87]

1.3.1 Thực trạng thăm nhiễm asen trong tóc, nước tiểu

Asen tích lũy nhiều trong các mô giàu keratin như da, móng, tóc và trong các tổ chức giàu biểu mô như niêm mạc miệng, thực quản, dạ dày, ruột non Mức

độ tích lũy của asen trong cơ thể không phụ thuộc vào giới, nhưng tăng dần theo tuổi [5]

Nghiên cứu về ảnh hường của asen tới sức khỏe dân cư sử dụng nước giếng khoan do Viện Y học lao động và Vệ sinh môi trường (YHLĐ&VSMT) tiến

hành đầu tiên tại 3 xã Hoà Hậu, Vĩnh Trụ, Bồ Đề huyện Lý Nhân tỉnh Hà Nam, nơi có sự nhiễm asen cao cho thấy, số mẫu tóc và nước tiểu có lượng asen cao hơn giới hạn sinh học chiếm 44% và 16% tương ứng [30]

Kết quả nghiên cứu mở rộng tại 7 xã thuộc 2 tỉnh Hà Nam và Hưng Yên năm 2004-2005 của Viện YHLĐ&VSMT cho thấy tỷ lệ bệnh lý thai sản, ung thư ở các xã này cao hơn so với tỷ lệ toàn quốc Hàm lượng asen trong các mẫu tóc và nước tiểu của những người tiếp xúc với nguồn nước nhiễm asen qua đường ăn uống và qua da cao hơn có ý nghĩa thống kê so với nhóm đối chứng

sử dụng nguồn cấp nước sạch tập trung Chứng tỏ nguy cơ nhiễm asen vào cơ thể của các đối tượng có tiếp xúc là rất cao Các biểu hiện bệnh ngoài da như dày sừng, biến đổi sắc tố da (tăng, giảm hoặc kết hợp 2 dạng) tìm thấy ở đối tượng tiếp xúc với asen có xu hướng tăng theo thời gian khi họ vẫn tiếp tục sử dụng nước nhiễm asen [30]

Nghiên cứu của tác giả Nguyễn Khắc Hải về ảnh hưởng của ô nhiễm asen trong nguồn nước ăn uống, sinh hoạt tới sức khỏe bệnh tật của cộng đồng dân cư vùng đồng bằng sông Hồng và biện pháp khắc phục, kết quả cho thấy tỷ

lệ người dân trong nhóm tiếp xúc với nguồn nước bị ô nhiễm asen có hàm lượng asen trong tóc vượt ngưỡng bình thường là 18,6%, trong đó tỷ lệ người dân có hàm lượng asen trong tóc ở mức nhiễm độc là 4,1%; tỷ lệ này ở nhóm trẻ nhỏ (dưới 6 tuổi) chiếm 8,5%, nhóm 6-18 tuổi là 4,9%, nhóm 19-40 tuổi là 3,6%, ở nhóm trên 40 tuổi tỷ lệ này là 4,0% Tỷ lệ người dân có hàm lượng asen tóc cao ở mức nhiễm độc cũng tăng tuyến tính với mức tiếp xúc với nguồn nước bị ô nhiễm asen Kết quả xét nghiệm asen trong nước tiểu cho thấy, tỷ lệ người dân trong nhóm tiếp xúc với nguồn nước bị ô nhiễm asen có hàm lượng asen trong nước tiểu ở mức nhiễm độc là 37,1%; ở trẻ em dưới 6 tuổi tỷ lệ này

là 44,1% cao hơn so với các nhóm tuổi khác Tỷ lệ người dân có hàm lượng asen trong nước tiểu cao ở mức nhiễm độc tăng tuyến tính theo mức tiếp xúc với nồng độ asen trong nguồn nước [16]

Một nghiên cứu về hàm lượng asen trong tóc, trong móng trên 153 người dân Úc sống ở khu vực có nồng độ asen cao trong nước (nồng độ asen trung bình 43,6µg/l), kết quả cho thấy hàm lượng asen trung bình trong tóc của người dân là 5,52mg/kg tóc, trong móng là 3,31mg/kg móng Có mối tương quan thuận giữa hàm lượng asen trong tóc, trong móng của người dân và nồng độ asen trong nước

và trong đất [59]

Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của ô nhiễm asen nguồn nước ngầm tới sức khỏe người dân tại tỉnh Kandal, Campuchia, kết quả cho thấy hàm lượng asen trong tóc của người dân dao động từ 0,06 - 0,32µg/g tóc, hàm lượng asen tóc trung bình là 3,2µg/g tóc Có mối tương quan tuyến tính giữa hàm lượng asen tóc với nồng độ asen nước uống [109]

1.3.2 Một số ảnh hưởng của asen tới sức khỏe con người

1.3.2.1 Ảnh hưởng sức khỏe cấp tính do nhiễm độc asen

Con người sau khi ăn, uống phải một lượng asen 0,3-30mg sẽ xảy ra nhiễm độc cấp, các triệu chứng thường xuất hiện trong vòng 30-60 phút, thường dẫn tới tử vong sau vài giờ hoặc sau vài ngày [5] Ngộ độc cấp tính asen thường bắt đầu bằng cảm giác thấy vị kim loại hoặc tỏi, bỏng rát môi và khó nuốt Nôn

dữ dội có thể xảy ra sau đó và có thể cuối cùng dẫn tới xuất huyết Những triệu chứng dạ dày - ruột này là kết quả của tổn thương ruột, do sự giãn nở ống mạch của các cơ quan nội tạng dẫn tới hình thành các bọng nước Khi bị vỡ ra, các bọng nước này gây chảy máu, tiêu chảy và phá hủy protein Các triệu chứng dạ dày - ruột thường là kết quả của mất nước, mất cân bằng điện giải và có thể dẫn tới hạ huyết áp và giảm lượng oxy trong máu Asen có thể làm ngừng hoạt động của nhiều cơ quan và dẫn đến gan to, rối loạn chuyển hóa melanin, sự thiếu hụt tủy xương, tan máu và viêm dây thần kinh, hậu quả do hệ thống thần kinh ngoại biên

bị phá hủy [12],[87]

Các nghiên cứu của Levin I Sherz cho thấy triệu chứng nhiễm độc asen rất

đa dạng, phụ thuộc vào hợp chất asen đã ăn phải Có thể gặp các biểu hiện tổn

thương thận, rối loạn chức năng tim mạch, đôi khi xuất hiện phù phổi cấp, suy hô hấp, gan to Nếu được điều trị kịp thời, bệnh nhân có thể thoát khỏi tử vong, nhưng để lại các di chứng nặng nề về não, suy tuỷ, suy thận, thiếu máu, giảm bạch cầu, tan huyết, sạm da và tổn thương đa dây thần kinh ngoại biên [72]

1.3.2.2 Ảnh hưởng sức khỏe mạn tính do nhiễm độc asen

Người bị nhiễm asen ở nồng độ thấp nhưng trong thời gian dài sẽ có những biểu hiện như mệt mỏi, buồn nôn và nôn, hồng cầu và bạch cầu giảm, rối loạn nhịp tim, mạch máu bị tổn thương [25] Trẻ em là đối tượng dễ bị nhiễm các bệnh do asen gây ra vì khả năng trao đổi chất của cơ thê chưa hoàn toàn phát triển Những triệu chứng đầu tiên của nhiễm độc asen mạn tính được biểu hiện từ những thay đổi sắc tố da như phát sinh các điểm tối hay trắng ở thân trên, da trở nên bị sừng hóa, thường ở lòng bàn tay và bàn chân, sau đó nứt ra thành những vết thương hở miệng sớm muộn cũng hoại tử và cuối cùng là phải cắt cụt Asen cũng là tác nhân gây ra ung thư [18] Như vậy, có thể chia ra những ảnh hưởng của nhiễm độc mạn tính asen thành 2 nhóm: tác động gây ung thư và không gây ung thư

1.3.2.2.1 Tác động gây ung thư

Cơ chế gây ung thư của asen cho tới nay vẫn chưa rõ Tuy vậy, các kết quả nghiên cứu thực nghiệm đều cho thấy asen thúc đẩy quá trình phát triển khối

u, làm rối loạn quá trình tổng họp AND, đặc biệt là trong các nguyên bào sợi và các tế bào tủy xương dòng bạch cầu, làm giảm số lượng bạch cầu lympho ngoại

vi, thay đổi khả năng miễn dịch và làm giảm sức đề kháng của cơ thể chống lại tế bào ung thư Mặt khác, asen còn có khả năng làm rối loạn gen, sai lạc nhiễm sắc thể, sai lệch trao đổi nhiễm sắc tử chị em, làm gẫy nhiễm sắc tử và nhiễm sắc thể, gây tăng tần số sinh sản của nhân và hiện tượng lệch bội [91]

Nhiễm độc asen mạn tính là nguyên nhân gây nên nhiều loại ung thư như ung thư da, phổi, tuyến tiền liệt, bàng quang, dạ dày Điều này đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu dịch tễ học từ những năm 50 của thế kỷ XX

[70],[88] Hai nhà khoa học Sommer và Me Manus (1953) đã mô tả trong các trường hợp ung thư da và nội tạng do sử dụng thuốc chữa bệnh có chứa KAsO2

và phơi nhiễm với thuốc trừ sâu có chứa asen Tiếp đó Tseng và cộng sự (CS) vào năm 1968 và 1977 đã tiến hành nghiên cứu trên 40.421 người dân (thuộc 37 làng ở đông nam Đài Loan) có phơi nhiễm với asen trong nước ngầm ở các mức

độ khác nhau (từ 0,01 - l,82mg/l) Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ ung thư da 1,06/1000 dân Vào năm 1989, nhà khoa học Wu cùng cs công bố kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của asen đến sức khỏe người dân tại đông nam Đài Loan trong giai đoạn từ 1973 - 1986 Nghiên cứu được tiến hành tại 42 làng sử dụng nước giếng có mức độ ô nhiễm asen khác nhau (được chia làm 3 mức là dưới 0,3mg/l, 0,3 - 0,6mg/l và trên 0,6mg/l) Kết quả cho thấy, trong nhóm nam, tỷ lệ tử vong

do ung thư bàng quang của nhóm phơi nhiễm cao gấp hơn 30 lần nhóm không phơi nhiễm; còn trong nhóm nữ, tỷ lệ này là hơn 80 lần Sau này, nhiều nghiên cứu khác như nghiên cứu của Hopenhayn-Rich tại Ác-hen-ti-na (1996, 1998); nghiên cứu của Smith tại Chi-lê (1998) một lần nữa khẳng định nguy cơ mắc ung thư phổi, bàng quang do phơi nhiễm với asen vô cơ trong nước ngầm [103],[108]

Điều đáng lo ngại nhất là asen gây ung thư da, phổi, bàng quang, thận Nguy cơ mắc bệnh ung thư tăng theo thời gian tiếp xúc Theo thống kê của Trung tâm Ung thư quốc gia ở Đài Loan cho thấy tỷ lệ mắc bệnh ung thư bàng quang tại 4 khu vực bệnh “ Bàn chân đen” năm 1993 là 23,5/100.000 dân so v ới

tỷ lệ của toàn quốc là 2,29/100.000 dân Tỷ lệ ung thư da và chết do ung thư da

từ 14,01 - 32,41/100.000 dân [114] Các nghiên cứu khác của Tsai ở Đài Loan [112], Hopenhayn - Rich ở Ác-hen-ti-na [60] tại các khu vực dân cư có sử dụng nguồn nước nhiễm asen đều thu được kết quả tương tự

Các nghiên cứu về mối tương quan giữa mức độ tiếp xúc với sự phát triển bệnh ung thư phổi, ung thư bàng quang và ung thư gan tại các khu vực ô nhiễm asen cho thấy các bệnh này có thể xảy ra ngay cả khi sử dụng nguồn nước

có nồng độ asen nhỏ hơn 0,05mg/l Nguy cơ ung thư da tìm được OR = 3,5-5 [58]

Tác giả Bates và cs khi nghiên cứu liên quan giữa bệnh ung thư bàng quang với asen tại Ác-hen-ti-na cho thấy, không có liên quan giữa ung thư bàng quang với tiếp xúc asen ≤ 40 năm, nhưng có liên quan giữa ung thư bàng quang với tiếp xúc asen trên 50 năm Ở người hút thuốc lá có tỷ lệ mắc ung thư bàng quang cao gấp 2,5 lần so với người không hút thuốc với OR = 2,5; 95% CI: 1,1 - 5,5 cho những người tiếp xúc với nước có asen từ 51 - 70 năm [38]

Khi nghiên cứu mối liên quan giữa hàm lượng asen trong móng tay với ung thư phổi tế bào nhỏ ở những người tiếp xúc với nguồn nước có nồng độ asen thấp và trung bình (< 100µg/l) tại tỉnh Cosrdoba, Ác-hen-ti-na tác giả Julia E Heck và cs nhận thấy: ở những người có hàm lượng asen trong móng tay, móng chân ≥ 0,114µg/g có ung thư phổi tế bào nhỏ cao hơn 2,75 lần so với những người có hàm lượng asen trong móng tay, móng chân dưới 0,05µg/g với OR = 2,75; 95% CI: 1,00 - 7,57 Tiền sử mắc bệnh phổi (Viêm phế quản, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính hoặc xơ hoá) có liên quan với ung thư phổi với OR = 2,86; 95% CI: 1,39 - 5,91 [66]

Trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi tiếp xúc với nguồn nước bị ô nhiễm asen có nguy cơ mắc các bệnh ung thư như ung thư tiền liệt tuyến [71], ung thư vú [48], ung thư bàng quang [62],[110], ung thư th ận [60],

Tại Việt Nam, một số nghiên cứu dịch tễ học về ảnh hưởng của asen lên sức khỏe đã được tiến hành Một nghiên cứu tại 3 xã Hòa Hậu, Vĩnh Trụ, Bồ Đề huyện Lý Nhân tỉnh Hà Nam cho thấy mức độ mắc bệnh lớn hơn so với mức trung bình ở Việt Nam Tỷ lệ ung thư nói chung cũng tương tự như tỷ lệ trung bình quốc gia nhưng có một đặc điểm khác nhau đáng chú ý, tỷ lệ ung thư các

bộ phận tiêu hóa và tiết niệu cao hơn các dạng ung thư khác [29]

Một nghiên cứu khác tại thôn Thống Nhất, xã Đông Lỗ, huyện ứng Hòa, tỉnh Hà Tây cho thấy hàm lượng asen trong nước ngầm cao gấp gần chục lần TCCP Tại đây, trong vòng 10 năm tại một thôn đã có 22 người tuổi từ 45-55 bị

tử vong vì ung thư [10]

3.2.2.2 Tác động không gây ung thư

* Các bệnh về da

Không như một số biểu hiện sớm không đặc hiệu, các triệu chứng trên da của nhiễm độc asen rất đặc trưng Những dấu hiệu trên da thường xuất hiện sau một quá trình phơi nhiễm liên tục và lâu dài, bắt đầu bằng biểu hiện tăng sắc tố

mô (xuất hiện những đốm tối hay trắng) rồi đến chứng dày sừng tại lòng bàn tay, bàn chân, các vùng bị sừng hóa sau đó sẽ nứt ra thành những vết thương hở miệng gây hoại tử Biểu hiện bệnh gây ấn tượng mạnh nhất là hình ảnh “Bàn chân đen” tìm thấy đầu tiên ở Đài Loan năm 1920 Nguyên nhân gây bệnh là do dân cư sử dụng nguồn nước bị nhiễm asen cao (0,35-l,10mg/l) từ các giếng khoan để sinh hoạt Tỷ lệ mắc bệnh này tăng dần vào cuối những năm 1950 và đến năm 1960 trở thành đại dịch “Bàn chân đen” [114]

Khi kiểm tra ngẫu nhiên tỷ lệ mắc các bệnh liên quan tới da tại các vùng

ô nhiễm asen cho thấy 15,2% trong số 29.000 người tại Tây Ben-gan, 24,5% trong số 11 nghìn người tại Băng-la-đét có những biểu hiện tổn thương da liên quan tới nhiễm độc asen Gần đây, tác giả Rahman và cs khi nghiên cứu tại cụm dân cư Jalangi, Tây Ben-gan, Ấn Độ đã thấy 1488 người trong số 7221 người được khám bị mắc các bệnh ngoài da có liên quan tới asen [92]

Khi nghiên cứu về ngộ độc asen ở hai làng Goini và Kunuwar Big trong khu vực Terai của Nê-pan, tác giả Ahmad SA và cs cho thấy, biểu hiện tổn thương da ở người dân do sử dụng nước ô nhiễm asen ở làng Goini là 11,3%, ở làng Kunuwar là 6,5%; tỷ lệ chung là 8,9% về giới, nam có tỷ lệ mắc cao hơn nữ: nam 11,5%, nữ là 5,9% Phần lớn bệnh nhân ở nhóm tuổi 20-49 (71%), cao

nhất là ở nhóm tuổi 30 140 tuổi Bệnh nhân nhỏ tuổi nhất là 10 tuổi; 78,9% bệnh nhân

ở giai đoạn nhẹ Chứng sạm da có ở 95,6% bệnh nhân, chứng dày da 57,8%, thiếu máu 3,3% [33]

Khi nghiên cứu ảnh hưởng của ô nhiễm asen tới sức khỏe con người tại vùng Tây Ben-gan, Ấn Độ và Băng-la-đét tác giả Bhaskar Das và cs cho thấy, ở Băng-la-đét

có 61% trẻ em bị tổn thương da; ở Tây Ben-gan, Ấn Độ cỏ 1,7% trẻ em bị tổn thương

da [39]

Nghiên cứu liên quan giữa tình trạng dinh dưỡng và nhiễm độc asen mạn tính tại khu vực Terai vùng đồng bằng Nê-pan kết quả cho thấy: trong số những người bị nhiễm độc asen mạn tính thì những người nhẹ cân có biểu hiện tổn thương da cao gấp 1,65 lần so với ở những người có cân nặng bình thường [76]

Không chỉ tiếp xúc với nguồn nước có nồng độ asen cao mới gây nên những ảnh hưởng đối với da mà ngay cả khi tiếp xúc với nồng độ asen thấp cũng có thể gây nên tổn thương da cho con người Một nghiên cứu tại Băng- la-đét chứng minh về nguy cơ tổn thương da liên quan đến nước có nồng độ asen thấp Kết quả cho thấy, tỷ

lệ tổn thương da ở những người tiếp xúc với nước có nồng độ As < 5µg/l là 0,37%; ở nồng độ 6 - 50µg/l là 0,63% và tại nồng độ 81 µg/l nguy cơ thương tổn da tăng gấp 3 lần so với tiếp xúc với nước có nồng độ As < 50µg/l [82]

Một khảo sát được thực hiện để tìm hiểu mối liên quan giữa thương tổn da với tiếp xúc với asen tại 53 làng ở Băng-la-đét năm 2006 cho thấy, tổn thương da tăng gấp đôi ở những người tiếp xúc với nước có nồng độ As 11- ≤ 50µg/l so với người không tiếp xúc và tăng trên 20 lần ở những người tiếp xúc với nước có nồng độ As > 50µg/l [81]

Khi nghiên cứu về các tổn thương da gây nên do tiếp xúc với asen tại Nội Mông, Trung Quốc tác giả Xia Y và cs cho biết: 5,12% người được khám lâm sàng có tổn thương da Tổn thương da có liên quan đến giới tính, sử dụng rượu, điều kiện làm việc, trình độ học vấn và nguồn nước [130]

Tác giả Lindberg AL và cs nghiên cứu về ảnh hưởng của hút thuốc lá và nhai thuốc lá ở những người tiếp xúc với nước ô nhiễm asen với tổn thương da cho thấy, tỷ lệ mắc các tổn thương da có liên quan đến asen ở nam cao hơn so với

nữ Nam hút thuốc lá có nguy cơ bị tổn thương da cao hơn không hút thuốc lá (58% so với 33%) Nữ hút thuốc, nhai thuốc lá có nguy cơ bị tổn thương da cao hơn so với nữ không sử dụng thuốc lá (43% so với 21%) Nữ sử dụng thuốc lá có nguy cơ bị tổn thương da cao gấp 3,8 lần so với nữ không sử dụng thuốc lá với

149 người có tổn thương da do tiếp xúc với asen [93]

Nghiên cứu về mối liên quan giữa tiếp xúc asen vô cơ từ nước uống và thương tổn da tại Trung Quốc của tác giả Guo X và cs cho biết: tỷ lệ tổn thương

da ở các đối tượng tiếp xúc với asen nồng độ 51- 59µg/l là 33,3% và cao hơn so với tỷ lệ có tổn thương da ở những người tiếp xúc với nồng độ asen thấp (< 50µg/l) với OR = 15,5; 95% GI: 1,53 - 248,7 Tương tự, tỷ lệ tổn thương da ở những người tiếp xúc với nguồn nước có nồng độ asen từ 100-149µg/l là 46,7% (OR = 16,1; 95% CI: 3,73 I 69,63); tỷ lệ tổn thương da ở người tiếp xúc với asen trong nước nồng độ ≥ 150µg/l là 55,7% và cũng cao hơn so với tỷ lệ tổn thương

da ở những người tiếp xúc với asen nồng độ thấp (OR = 25,7; 95% CI: 6,43 - 102,87) [55]

Một nghiên cứu khác của tác giả Guo X về mức độ ô nhiễm asen trong nước và tổn thương da tại Nội Mông, Trung Quốc cho thấy: tiếp xúc với nguồn nước có nồng độ asen 50-199µg/l có nguy cơ bị rối loạn sắc tố da cao hơn 5,25 lần so với những người tiếp xúc với nước có nồng độ As < 50µg/l với OR = 5,25; 95% CI: 1,32 - 83,24 Tương tự tiếp xúc với nước có nồng độ asen 200 - 499µg/l nguy cơ bị rối loạn sắc tố da cao hơn 10,97 lần so với tiếp xúc ở nồng độ thấp < 50µg/l với OR = 10,97; 95%CI: 1,5 - 79,95 Tiếp xúc với nước có nồng độ As ≥ 500µg/l có nguy cơ bị rối loạn sắc tố da cao gấp 10 lần với OR= 10; 95% CI: 1,39171,77 [56]

Tại Việt Nam, ảnh hưởng của ô nhiễm asen trong nguồn nước tới sức khỏe cộng đồng đầu tiên được phát hiện tại khu vực đông nam bản Phúng qua khảo sát, phân tích nước bề mặt và các nguồn nước đổ ra sông Mã của Nguyễn Kinh Quốc

và Đào Ngọc Phong Từ kết quả khảo sát, các tác giả kết luận: ô nhiễm asen trong nguồn nước đã gây ra biểu hiện nhiễm độc mạn tính trong cộng đồng dân cư bản Phúng với 31 triệu chứng bệnh học liên quan tới tác hại của asen như rối loạn tiêu hoá, rối loạn thần kinh, cảm giác khó chịu trong người, lạnh, đau như kim châm, đau các khớp, suy nhược cơ thể cảm giác kiến bò, viêm quanh răng, rụng tóc, bệnh ngoài da [24]

* Ảnh hưởng đến hệ tim mạch

Nghiên cứu dịch tễ học tại các khu vực bị ô nhiễm cho thấy, asen còn gây hàng loạt các bệnh nội khoa khác, đã được chứng minh trong các nghiên cứu ở Đài Loan, Chi-lê, Nhật Bản, Mê-hi-cô và Đức như: gây tăng huyết áp, viêm tắc mạch ngoại vi, bệnh mạch vành, mạch máu não dẫn đến thiếu máu cục bộ cơ tim

và não Ngoài ra, còn gặp một số bệnh về máu như: huyết tán, thiếu máu, giảm bạch cầu, đặc biệt là giảm bạch cầu trung tính, giảm tiểu cầu và tăng lipit máu [115]

Trên 83% bệnh nhân mắc bệnh “Bàn chân đen” bị huyết áp cao

(HA>165/95mmHg) Nguy cơ mắc bệnh và tỷ lệ tử vong do nhồi máu cơ tim tăng

cao trong các nghiên cứu của Chen - 1996 [46], Tsai - 1998 [112] tại Đài Loan Nghiên cứu Rahman I 1999 [92] ở Băng-la-đét cho thấy, nguy cơ mắc bệnh viêm tắc mạch ngoại biên, tiểu đường tăng theo thời gian tiếp xúc với asen ngay ở nồng

độ > 0,02mg/l

Tăng tỷ lệ chết do bệnh động mạch vành và mạch máu não được thông báo trong các nghiên cứu ở Đài Loan và trên 30 khu vực của nước Mỹ, nơi nguồn nước

có nồng độ asen cao (201600mg/l), rõ nhất là ở tây nam Đài Loan [129]

Trong nghiên cứu được tiến hành tại vùng đông nam Đài Loan, nhà khoa học Chel và cs đã chỉ ra rằng sự phơi nhiễm với asen làm tăng nguy cơ mắc bệnh tăng huyết áp lên 3,8 lần Tỷ lệ tử vong do nhồi máu cơ tim tăng cao được báo cáo trong các nghiên cứu tại Đài Loan và Băng-la-đét [106],[108]

Khi nghiên cứu về tỷ lệ tăng huyết áp với phơi nhiễm asen mạn tính ở Thái Lan, tác giả Chen và CS cho thấy, những người tiếp xúc với asen mạn tính có tỷ lệ tăng huyết áp cao gấp 1,5 lần so với những người không tiếp xúc với asen mạn tính

Tỷ lệ mắc tăng huyết áp khi tiếp xúc với nồng độ asen trung bình trong nước từ 0,7mg/l trong thời gian từ 1-20 năm là 5%, trong thời gian trên 20 năm là 12,4% Tỷ

0,01-lệ tăng huyết áp khi tiếp xúc với nồng độ asen trung bình trong nước trên 0,7mg/l trong thời gian từ 1-20 năm là 24,3%, trong thời gian trên 20 năm là 30,8% [45]

* Ảnh hưởng tới hệ hô hấp

Ảnh hưởng chủ yếu của asen tới hệ hô hấp là gây ho Điều này được chứng minh trong nghiên cứu của Borgono và cs tại Altofagasta, Chi-lê: 38,1% người phơi nhiễm với asen bị ho so với 3,1% người không phơi nhiễm với asen có triệu chứng ho Ngoài ra, nhiễm độc asen còn gây chứng xơ hóa phôi và giảm chức năng phổi [106]

Trong một nghiên cứu về sự phổ biến các triệu chứng đường hô hấp cỏ liên quan đến nước uống ô nhiễm asen ở Tây Ben-gan, Ân Độ cho thấy tỷ lệ người dân

có tổn thương da khi tiếp xúc với nước có nồng độ asen cao ≥500µg/l) cao hơn so

với những người tiếp xúc với nước có nồng độ asen thấp (<50µg/l) Trong số có tổn thương da, ở nữ tỷ lệ có triệu chứng ho cao gấp 7,8 lần so với không có tổn thương da với OR = 7,8; 95% CI: 3,1 - 19,3, ở nam cao gấp 5 lần với OR = 5; 95% CI: 2,6 - 9,9 Triệu chứng khó thở, ở nữ có tổn thương da cao gấp 23,2 lần (95% CI: 5,8 - 92,8) so với không có tổn thương da; ở nam cao gấp 3,7 lần (95% CI: 1,3110,6) [79]

Tác giả Guha Mazumder DN khi nghiên cứu về các bệnh phổi không ác tính

do asen gây ra cho thấy, tỷ lệ tổn thương da ở những người tiếp xúc với nước có nồng

độ asen ≥ 0,05mg/l cao hơn so với những người tiếp xúc với nước có nồng độ As < 0,05mg/l Trong những người có tổn thương da, ở nữ tỷ lệ có triệu chứng ho mạn tính cao gấp 7,8 lần so với người không có tổn thương da với OR = 7,8; 95% CI: 3,1 -19,5

và ở nam cao gấp 5 lần với OR=5; 95% CI: 2,6 - 9,9 Tại Băng-la-đét, một nghiên cứu tương tự trên 218 người cho thấy, tỷ lệ viêm phế quản mãn ở nữ có tổn thương da do asen cao gấp 10,3 lần (95% CI: 2,4 - 43,1) và ở nam có tổn thương da cao gấp 1,6 lần (95% CI: 0,8 - 3,1) so với người bình thường [54]

* Ảnh hưởng tới nội tiết

Asen gây ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa đường của cơ thể và gây bệnh đái đường Nghiên cứu của Rahman và cs tại tây Băng-la-đét năm 1998 đưa ra tỷ số chênh thô về mắc bệnh đái đường giữa nhóm phơi nhiễm với asen và không phơi nhiễm là 4,4 [106]

Một nghiên cứu đánh giá mối liên quan giữa tổn thương da do asen với bệnh đái đường ở Băng-la-đét của tác giả Rahman M, Tondel M và cs thực hiện, kết quả cho thấy: trong số những người không có tổn thương da tiếp xúc với nước có nồng độ asen tương ứng là < 0,5mg/l; 0,5 - lmg/1 và trên lmg/1 thì có 0,8%; 1,4% và 1,4% bị đái đường Trong số những người có tổn thương da tiếp xúc với nước có nồng độ asen như trên có 1,1%; 2,2% và 2,6% người bị đái đường [92]

Asen có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh xơ gan, thiếu máu, rối loạn chuyển hóa protein và đường Những địa phương bị dịch “Bàn chân đen’’ ở Đài Loan có tỷ lệ bệnh và tỷ lệ chết do bệnh tiểu đường cao gấp 2 lần so với các khu vực không bị ô nhiễm Trong số bệnh nhân bị sừng hóa da do asen ở Băng-la-đét,

tỷ lệ bệnh tiểu đường là 5,9% liên quan chặt chẽ với nồng độ asen trong nước [115]

Nghiên cứu ảnh hưởng của phơi nhiễm asen mạn tính trên gan tại Tây Ben-gan, Ấn Độ, kết quả cho thấy: trong 248 trường hợp ngộ độc asen, tổn thương gan có ở 190 bệnh nhân chiếm 76,6% [100]

* Ảnh hưởng tới sinh sản và phát triển

Chưa có nhiều nghiên cứu về vấn đề này và cũng chưa có kết luận chính thức về ảnh hưởng của asen tới sức khỏe sinh sản Tuy nhiên, tại Hung- ga-ri từ năm 1948, nhiều trường hợp sảy thai và sinh con nhẹ cân đã được ghi nhận trong nhóm phụ nữ sống gần các lò nấu đồng có nhiều asen Cũng tại Hung-ga-ri, số liệu dân tộc học trong giai đoạn 1970 - 1987 cũng cho thấy có sự gia tăng về tỷ lệ chết non và sảy thai trong cộng đồng dân cư sử dụng nước giếng có nồng độ asen cao trên 0,lmg/l [106]

Không chỉ tiếp xúc với asen ở nồng độ cao mới có những ảnh hưởng tới sức khỏe mà ngay ở những phụ nữ tiếp xúc lâu dài với asen ở những nồng độ rất thấp (0,001-0,002mg/l) vẫn thấy nguy cơ sảy thai, OR =1,5 Tại các khu vực có nồng độ asen trong nước uống trên 0,lmg/l ở đông nam Hung-ga-ri, tỷ lệ sảy thai cao hơn nhóm chứng 1,4 lần (p = 0,007), tỷ lệ thai chết lưu cao hơn 2,8 lần (p = 0,028) [129] Nghiên cứu của Nordstrom (1978-1979) [89] cho thấy những phụ nữ sống gần nhà máy luyện đồng Ronnskar - Thụy Điển, trong vòng bán kính dưới 10km, thường sinh con thiếu cân Mức độ thiếu cân tương ứng với sự tiếp xúc của người mẹ mang thai và càng thể hiện rõ ở những lần mang thai sau Ở mức tiếp xúc cao, cứ trong 20 phụ nữ thì có 4 người bị sảy thai tới lần thứ hai và có những bất thường trong khi mang thai

Tiếp xúc lâu dài với asen còn làm tăng tỷ lệ nhiễm độc thai nghén của phụ

nữ Ở gần khu luyện đồng Srednogoric của Bun-ga-ri, trong vòng bán kính 2km,

cứ 1000 phụ nữ mang thai thì có 8 trường hợp bị nhiễm độc thai nghén, trong khi

tỷ lệ chung của toàn quốc là 2,5/1000 trường hợp Cân nặng của trẻ sơ sinh ở khu vực này cũng thấp hơn rõ rệt so với cân nặng trung bình của trẻ trong toàn quốc (p<0,001) [129]

Nghiên cứu tại Băng-la-đét của tác giả Milton AH và cs về kết quả thai kỳ khi tiếp xúc asen mạn tính cho thấy, tiếp xúc asen mạn tính gây tăng nguy cơ sảy thai tự nhiên 2,5 lần (OR = 2,5; 95% CI = 1,5 - 4,3), tăng thai chết lưu 2,5 lần (OR = 2,5; 95% CI = 1,3 - 4,9), 1,8 lần chết sơ sinh (OR11,8; 95% CI = 0,9-3,6) [83] Một nghiên cứu khác tại Băng-la-đét trên 29.134 phụ nữ mang thai theo dõi quá trình phát triển thai và trẻ sơ sinh trong năm 1991- 2000 để đánh giá kết quả mang thai và tỷ lệ tử vong trẻ sơ sinh cho thấy, phụ nữ tiếp xúc với nước có nồng

độ As > 50|ig/l trong khi mang thai sẽ làm tăng nguy cơ sảy thai (OR =1,14; 95%

CI = 1,04; 1,25) và tử vong trẻ sơ sinh (OR =1,17; 95% CI =1,03; 1,32) [95]

Nghiên cứu kết quả mang thai, tỷ lệ tử vong trẻ sơ sinh tại Tây Ben- gan,

Ấn Độ cho thấy: tiếp xúc với nước nồng độ asen cao ≥ 200µg/l trong khi mang thai có nguy cơ gây thai chết lưu tăng gấp 6 lần so với tiếp xúc với nước có nồng

độ As < 200µg/l với OR = 6,07; 95% CI = 1,54; 24,0; p = 0,01 [120]

Tác giả S Akhtar Ahmad khi nghiên cứu về asen trong nước uống và kết quả mang thai, kết quả cho thấy: tỷ lệ sảy thai tự nhiên, thai chết lưu và tỷ lệ sinh non cao hơn đáng kể ở nhóm tiếp xúc với asen nguồn nước, tỷ lệ này lần lượt là 0,8%; 4,6% và 1,8% [107]

Nghiên cứu của tác giả Rahman Anisur khi nghiên cứu về liên quan giữa thời gian mang thai, kích thước khi sinh với phơi nhiễm asen trong thời gian mang thai, tác giả cho thấy: 10% số bà mẹ sinh con thiếu tháng (<37 tuần), 32%

số trẻ sinh ra có có trọng lượng sơ sinh thấp [96]

* Ảnh hưởng đến thần kinh, tâm thần

Tiếp xúc lâu dài với asen ở nồng độ thấp còn dẫn tới tổn thương thần kinh gây đau đầu, chóng mặt Nghiên cứu của Ramirez - Campos - 1998 thấy rằng các dây thần kinh cảm giác dễ bị tổn thương hơn thần kinh vận động, thể hiện ở sự giảm hoặc mất cảm giác và ngừng dẫn truyền tín hiệu thần kinh hoặc giảm tốc độ dẫn truyền [97] Đôi khi nhiễm độc asen còn dẫn tới các tổn thương lâu dài ở não, ảnh hưởng tới trí tuệ, nhất là ờ trẻ em [43]

Các nghiên cứu đã cho thấy tiếp xúc asen cấp và mạn tính tạo ra các di chứng về thần kinh, ảnh hưởng đến nhận thức như rối loạn nhận thức, rối loạn sự chú ý; rối loạn lời nói và bộ nhớ [84],[99],[125] Nhiều nghiên cứu xác nhận rằng asen có thể làm thay đổi sinh lý não và có thể dẫn đến chậm phát triển tâm thần

và ảnh hưởng đến phát triển thể chất, nhận thức, tâm lý, cảm giác và ngôn ngữ Hai nghiên cứu tiến hành trong một khu vực bị ảnh hưởng asen ở Băng-la-đét cho thấy, tiếp xúc với asen trong nước uống có liên quan đến giảm trí tuệ như hiệu suất và tốc độ xử lý thông tin chậm [124],[125] Nghiên cứu của Calderon và cs ở Mê-hi-cô cho thấy, có mối tương quan nghịch giữa nồng độ asen trong nước tiểu

và trí thông minh ở trẻ em [42] Một nghiên cứu khác ở Mê-hi-cô cho thấy, có mối tương quan nghịch giữa nồng độ asen tiết niệu với khả năng thị giác ở trẻ em [99] So sánh khả năng nhận thức của học sinh trung học tại khu vực bị ảnh hưởng asen với khu vực không bị ảnh hưởng asen ở Đài Loan cho thấy, ở vùng bị ảnh hưởng asen nhận thức của học sinh kém hơn vùng không bị ảnh hưởng [113] Một nghiên cứu khác cũng cho thấy asen có ảnh hường đến trí tuệ của trẻ em [121],[104]

Bệnh mạn tính ảnh hưởng đến tất cả các hoạt động của con người, bao gồm các hoạt động của cuộc sống hàng ngày, trong đó ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống cũng như sức khỏe tâm thần [68] Vì vậy, người bệnh thường trong tình trạng khủng hoảng về sức khỏe, xã hội và tinh thần Taylor và Aspinnall đã mô tả

một số biểu hiện như cảm giác sợ hãi, lo lắng và hoảng loạn ở những người mắc bệnh mạn tính [111] Theo nghiên cứu của Havenaar và Van den Brink cho thấy tiếp xúc với chất độc không chỉ gây ảnh hưởng đến sức khỏe mà còn ảnh hưởng đến tâm lý [57]; 36% bệnh nhân bị ngộ độc asen có biểu hiện căng thẳng thần kinh [37]

Mặc dù Băng-la-đét là quốc gia bị ảnh hưởng asen nhiều nhất trên thế giới, nhưng chỉ một nghiên cứu tập trung vào sức khỏe tâm thần ở những bệnh nhân bị nhiễm độc asen sinh sống tại khu vực huyện Chapainanabgani Rajampur (một trong những điểm nóng về asen) Theo nghiên cứu này, có sự khác biệt đáng

kể về sức khỏe tâm thần giữa những người dân bị ảnh hưởng và những người dân không bị ảnh hưởng bởi asen [68] Một nghiên cứu bệnh chứng tại khu vực nông thôn bị ảnh hưởng bởi asen ở Băng-la-đét tác giả Khan và cs cũng cho thấy bằng chứng trầm cảm, suy nhược thần kinh, bồn chồn, mất ngủ, chán ăn chiếm tỷ lệ cao hơn đáng kể ở những người bị ngộ độc asen so với nhóm chứng Khoảng 61% người dân bị ngộ độc asen có biểu hiện trầm cảm, cao hơn so với nhóm chứng (41%) với p = 0,011 [69]

Bên cạnh những nghiên cứu ờ Băng-la-đét nói trên, một nghiên cứu tại Hoa Kỳ cho biết, những người bị nhiễm asen mắc bệnh trầm cảm cao hơn những người không bị nhiễm asen [52],[134] Những người tiếp xúc với nước có nồng

độ asen 2 – l0µg/l có khả năng mắc trầm cảm cao hơn so với những người tiếp xúc với nước có nồng độ asen dưới 2µg/l (OR = 2,74; 95% CI = 1,14 - 6,63) [134]

Khi nghiên cứu về chỉ số thông minh (Intelligence quotient: IQ) tác giả Wang St, Wang và cs cho thấy: chỉ số IQ ở nhóm tiếp xúc với nước có nồng độ asen thấp (2 ± 3mg/l) là 105 ± 15, nhóm trung bình (142 ± 106mg/l) là 101 ± 16; nhóm cao (190 ± 183mg/l) là 95 ± 17, sự khác biệt có ý nghĩa với p<0,05 [123]

Một nghiên cứu tìm hiểu mối liên quan giữa tiếp xúc với asen trong nước uống và trí thông minh ở trẻ em được tiến hành tại 3 cộng đồng nông thôn Mê-hi-

cô với nồng độ như sau: Moctezuma (As: 5,8 ± l,3µg/l); Salitral (As: 169 ± 0,9µg/l); và Febrero (As: 194 ± l,3µg/l) Mẫu nghiên cứu trên 132 trẻ em tuổi từ 6

- 10; kết quả cho thấy, có mối tương quan nghịch giữa nồng độ asen trong nước với chỉ số IQ với giá trị β = -6,7; 11,2; -10,2; p < 0,01 Trẻ em tiếp xúc với asen

đã làm tăng nguy cơ giảm điểm IQ [98]

* Một số tác động khác

Nhiễm độc asen cấp tính hay mạn tính đều gây ảnh hưởng tới máu như gây bệnh thiếu máu Trong cuộc khảo sát tại 3 xã Hòa Hậu, Vĩnh Trụ, Bồ Đề huyện Lý Nhân tỉnh Hà Nam, trong số 31 trường hợp thiếu máu trong nhóm xét nghiệm cận lâm sàng có 28 trường hợp thiếu máu do liên quan đến nhiễm độc asen mạn tính, chứng huyết khối và nặng hơn cả là gây ung thư máu Không chỉ

có vậy, hệ thống miễn dịch cũng bị ảnh hưởng, làm giảm số lượng bạch cầu [106]

Tiếp xúc với asen mạn tính có ảnh hưởng đến hoạt động của men cholinesterase Khi nghiên cứu về mối liên quan giữa phơi nhiễm asen với hoạt động của men cholinesterase tại Băng-la-đét, tác giả Alin và cs cho thấy có mối tương quan thuận giữa nồng đồ asen trong nước uống và nồng độ asen trong tóc, nước tiểu Có mối tương quan nghịch giữa nồng độ asen trong nước, asen trong nước tiểu với hoạt động của men cholinesterase Nghiên cứu này giải thích khi tiếp xúc với asen đã ảnh hường đến thần kinh [35]

Một nghiên cứu theo dõi dọc về liên quan giữa tỷ lệ tử vong và nồng độ asen trong nước ở Băng-la-đét cho thấy, tiếp xúc với nguồn nước có nồng độ asen 10,l-50,0µg/l có tỷ lệ tử vong cao hơn 1,34 lần (OR = 1,34; 95% CI 0,99-1,82) so với tiếp xúc với nguồn nước có nồng độ As ≤10µg/l Tương tự ở nồng độ asen 50,l-150µg/l có tỷ lệ tử vong cao gấp 1,09 lần (95% CI: 0,81- 1,47), ở nồng độ 150,1 - 864µg/l có tỷ lệ tử vong cao gấp 1,68 lần (95% CI: 1,26-2,23) [77]

1.4 Một số giải pháp giảm asen trong nước ăn uống và sinh hoạt

1.4.1 Truyền thông giáo dục cộng đồng

Truyền thông giáo dục cộng đồng nhằm nâng cao nhận thức về tác hại của nhiễm độc asen, các dấu hiệu nhiễm độc và cách phát hiện dấu hiệu nhiễm độc asen Tuyên truyền cho người dân các biện pháp xử lý đối với nước đã bị ô nhiễm asen

Biện pháp giảm asen hiệu quả nhất là nhanh chóng ngừng sử dụng nguồn nước bị ô nhiễm asen để ăn uống và sinh hoạt, thay vào đó sử dụng nguồn nước cấp tập trung đạt tiêu chuẩn vệ sinh do Bộ Y tế quy định Trong trường hợp không có nguồn nước cấp từ hệ thống cấp nước tập trung thì sử dụng các nguồn nước thay thế khác như nước mưa, nước máng lần

Nâng cao trách nhiệm của chính quyền, các ban ngành và người dân về

dự phòng nhiễm độc asen do sử dụng nguồn nước ô nhiễm asen để ăn uống, sinh hoạt [5]

1.4.2 Một số giải pháp kỹ thuật giảm asen trong nước ăn uống và sinh hoạt

1.4.2.1 Nguyên tắc chung xử lý asen

Asen tồn tại dưới hai dạng hóa trị: As(III) và As(V) Các phương pháp đơn giản loại trừ asen dựa trên khả năng tạo thành hợp chất ít tan của As(V), như FeAsO4, Mn(AsO4)2, A1AsO4 Bởi vậy muốn loại trừ asen phải chuyển nó tới dạng As(V) [17]

1.4.2.2 Một số giải pháp, kỹ thuật giảm asen trong nước ăn uống và sinh hoạt

trên thế giới

1.4.2.2.1 Phương pháp đồng kết tủa

Phương pháp đồng kết tủa đã được ứng dụng để xử lý asen trong nước ngầm tại Băng-la-đét Đây là phương pháp hiệu quả và rẻ tiền nhằm loại bỏ asen trong nước uống tại ngay hộ gia đình Các bước tiến hành như sau: đổ nước giếng vào thùng 20 lít; cho vào đó hỗn hợp 3,8g bột sulphat sắt và một ít hypochlorit canxi; dùng gậy

khuấy đều trong gần một phút; sau đó lọc nước qua một lớp cát dầy khoảng 7,5 - 10cm Để đảm bảo không có asen từ trong cát trôi ra, đổ bỏ nước lọc đầu tiên Nước lọc tiếp theo hoàn toàn sạch và có thể uống được [50] Trong các nghiên cứu cơ bản

về xử lý asen trên thế giới, asen có được đồng kết tủa với rất nhiều các hợp chất khác nhau: hợp chất của sắt [85], nhôm, mangan, canxi và magie, [129]

1.4.2.2.2 Hấp phụ asen qua các cột lọc

Hấp phụ asen trên các vật liệu lọc đã được ứng dụng rộng rãi bởi quá trình hoạt động đơn giản, dễ sử dụng hơn so với xử lý bằng quá trình đồng kết tủa Hơn nữa, nước đã được xử lý không có cặn bẩn Có rất nhiều vật liệu hấp phụ đã được nghiên cứu ứng dụng cho xử lý asen trong nước ngầm

* Hấp phụ asen bằng sắt hydroxit

Sắt và các hợp chất của sắt (oxit sắt, sắt hydroxit) cũng được dùng để xử lý asen Bề mặt của oxit kim loại có chứa kim loại được bao quanh bởi nguyên tử oxy Nguyên tử hydro từ nước sẽ tấn công các nguyên tử oxy xa tâm Nhóm hydroxyl trên

bề mặt và phân tử nước trao đổi với nhau Như vậy, mặt ngăn cách được đặc trưng bởi

sự khác nhau của bề mặt nhóm OH- và trung tâm kim loại Tính hấp phụ của oxit sắt phụ thuộc nhiều vào pH [49]

Sắt hydroxit được chia làm nhiều dạng khác nhau như: a-FeOOH (goethite), P-FeOOH (akaganeite), 5-FeOOH, y-FeOOH (lepidocrocite) Trong đó, akaganeite được sử dụng làm vật liệu hấp phụ asen Do có các lỗ nhỏ trên bề mặt nên nó có khả năng hấp phụ nhiều chất trong đó có asen Nhiều nghiên cứu cho thấy sự hấp phụ của As(V) trên P-FeOOH tốt hơn so với As(III) và phụ thuộc vào pH của dung dịch nghiên cứu [1],[10]

* Xử lý asen trong nước bằng oxit sắt phủ trên các vật liệu cấu trúc hạt

Khi sử dụng các vật liệu FeOOH, dung dịch lọc thường bị đục do các hạt FeOOH rất nhỏ và mịn di chuyển vào trong dung dịch lọc Để khắc phục điều này, các hạt oxit hay hydroxit sắt được phủ lên các vật liệu có cấu trúc hạt V.K Gupta, V.K Saini và cs (2005) đã nghiên c ứu quá trình hấp phụ As(III) trên cát được phủ oxit sắt Dung dịch Fe(III) được khuấy với cát và được kết tủa ở pH =11 Các kết quả được so sánh với cát không phủ oxit sắt

pH = 7,5 được chọn làm pH hấp phụ As(III) và As(V) As(III) được hấp phụ lớn hơn 95% hàm lượng ban đầu sau thời gian tiếp xúc là 2 giờ đối với cả hai trường hợp phủ oxit sắt và khi không phủ Dung lượng hấp phụ theo mô hình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir là 28,57µg/g đối với vật liệu có phủ oxit sắt và 5,63µg/g đối với vật liệu không phủ [122] Theo báo cáo của Monique Bissen

về hấp phụ asen bởi sắt oxit phủ trên cát thì 96% asen được loại bỏ với nồng độ asen ban đầu từ 21 - 1.100^g/l [85]

1.4.2.2.3 Xử lỷ asen bằng rỉ sắt kim loại

Việc khám phá ra sự tương tác từ tính bất ngờ giữa các hạt rỉ kim loại

đã dẫn đường cho các nhà khoa học tại trung tâm công nghệ nano về môi trường và sinh học của Trường Đại học Rice phát triển được một kỹ thuật mang tính cách mạng có thể loại bỏ asen ra khỏi nước uống với chi phí thấp Phương pháp này dựa trên sự tương tác từ trường mới được phát hiện, sự tương tác xảy

ra giữa các hạt rỉ sắt có kích thước nhỏ hơn cả vi rút Các thí nghiệm bao gồm việc treo lơ lửng các hạt sắt oxit mẫu nguyên chất có kích thước như nhau trong nước Từ trường được sử dụng để kéo các hạt này ra khỏi dung dịch, chỉ

để lại nước tinh khiết Bởi vì sắt nổi tiếng về khả năng kết dính asen, nhóm của

bà Colvin đã lặp lại các thí nghiệm này trong nước bị nhiễm asen và phát hiện

ra rằng, các hạt rỉ sắt nano có thể làm giảm lượng asen trong nước bị nhiễm xuống đến mức dưới ngưỡng cho phép của Tổ chức Bảo vệ Môi sinh đối với nước uống ở Mỹ [128]

Sunbaek Bang, George p Korfiati (2005) nghiên c ứu quá trình hấp phụ tĩnh và động đối với asen trên mạt sắt Fe(0) dưới sự ảnh hưởng của pH và hàm lượng oxy hoà tan Trước đó Fe(0) đã được ứng dụng để xử lý các hợp chất halogen hữu cơ, nitrat, các chất vô cơ như crômat, đồng, cađimi, nhôm, mangan, 0,2% đồng, 0,2% crôm, 0,2% niken và 0,05% sunfua Kết quả chụp BET cho thấy diện tích bề mặt của mạt sắt là 0,55m2/g Các kết quả đều nhận thấy As(V) được loại bỏ bằng mạt sắt nhanh hơn As(III) Cụ thể, hơn 99,8% As(V) được loại bỏ, trong khi đó chỉ có 82,6% As(III) được loại bỏ ở pH = 6, sau 9 giờ tiếp xúc Khi thay oxy hòa tan trong dung dịch bằng dòng khí N2, chỉ dưới 10% As(III) và As(V) được loại bỏ bằng mạt sắt [105]

1.4.2.2.4 Xử lý asen bằng nhôm hoạt động

Theo báo cáo của Monique Bissen về xử lý asen bằng nhôm hoạt động thì 43 - 51% asen được loại bỏ trên vật liệu nhôm hoạt động với nồng độ asen ban đầu 21 - 1.100µg/l pH = 5,5 - 6 là tốt nhất cho quá trình xử lý, dung lượng hấp phụ đạt được là 5-15mg/g Sự có mặt của các anion sulfat, phosphat, fluoride và chloride làm giảm khả năng xử lý của vật liệu tới 50% [85]

Wang cùng cs cũng nghiên cứu khả năng hấp phụ As(V) trên nhôm hoạt động Nồng độ ban đầu của asen thay đổi từ 34µg/l đến 87µg/l, vật liệu xử lý trung bình được 87 - 98% asen Dung lượng hấp phụ của vật liệu đối với asen là 0,25g/kg [129]

1.4.2.2.5 Xử lý as en bằng FeP04

Sắt (III) phốt phát là một chất rắn tồn tại ở hai dạng: chất rắn vô định hình (FeP04(am)) và chất rắn kết tinh (FePO4(cr))- sắt (III) phốt phát dạng vô định hình được tạo ra bằng cách trộn 50ml dung dịch FeCL3 0,83M với 5ml

Na3PO4.12H2O 0,83M Dung dịch trước đó đã được axit hóa đến pH = 1,2 với HCL đặc, ổn định pH với dung dịch NaOH đặc Tiếp đó, hỗn hợp được đem quay ly tâm, rửa sạch kết tủa với nước loại ion, sấy khô ngoài không khí một ngày và nghiền cho đồng nhất

Thử nghiệm khả năng hấp phụ: thực hiện sự loại asenite và asenate trong dung dịch từ 0,5 - 100mg/l Thử nghiệm được thực hiện với lg chất rắn/1 Chất rắn mồi loại được khuấy ở nhiệt độ 20°c với dung dịch asen đựng trong bình kín, trên giá lắc, pH của dung dịch được điều chỉnh bằng các dung dịch đệm Cân bằng được thiết lập đối với As(III) và As(V) sau 10 giờ Dung lượng hấp phụ cực đại thu được như sau: 21mg As(III)/lg FePO4(am) và 16mg As(III)/1g

đương, lOmg As(V)/lg FePO4(am) và 9mg As(V)/lg FePO4(cr).

Như vậy FePO4 ở cả hai dạng đều có khả năng loại bỏ asen theo các quy trình khác nhau:

- Với As(III): được oxy hóa bởi Fe3+. Fe2+. được giải phóng và As(V) xuất hiện theo hướng tạo kết tủa Fe3(AsO4)2.8H20 Trên bề mặt rắn, cân bằng hòa tan được thiết lập, Fe3+

và PO4

đi vào dung dịch và FeAs04.2H20 có thể kết tủa

- Với As(V): cũng tương tự như trên, kết tủa FeAsO4 tạo thành có thể hấp phụ asen ở nồng độ cao [129]

1.4.2.2.6 Xử lý asen bằng các vật liệu có chứa mangan

Chakravarty và cs đã nghiên cứu xử lý asen trong nước ngầm bằng quặng

có thành phần lớn là Mn và Fe MnO2 có trong quặng là 76,9%, còn lại là SiO2FeOOH, K2O As(III) và As(V) bị hấp phụ tốt trên vật liệu ở pH = 2-8 Khả năng hấp phụ đối với As(III) tốt hơn so với As(V) Quặng đã được sử dụng để xử lý asen ở 6 mẫu nước ngầm khác nhau có nồng độ asen ban đầu từ 40 đến 180µg/l

Sự có mặt các cation Ni2+, CO2+ và Mg2+ làm tăng dung lượng hấp phụ asen của vật liệu [129]

Eleonora Deschmpsa, Virginia S.T Ciminellia (2005) nghiên c ứu xử lý asen trên nền quặng tự nhiên giàu hàm lượng Mn (bimessite, ciyptomelane, todorokite) và sắt oxit (goethite, hemtite) được khai thác tại tỉnh Minas Gerais-

Brazil Dung lượng hấp phụ cực đại của vật liệu đối As(V) và As(III) tương ứng là 8,5

và 14,7mg/g ở pH = 3,0; 12,0mg/g và 6,7mg/g ở pH = 5,5 Ở pH = 8,5, khả năng hấp phụ đối As(V) chỉ còn lại 4mg/g [129]

Veronique Lenoble, Christophe Chabroullet nghiên cứu xử lý asen trên vật liệu MnO2 được gắn trên các hạt nhựa polyme 5g nhựa trao đổi anion với các lỗ xốp micro của polyme đồng trùng hợp styrene và divinybenzen (R- (CH3)3N+Cl-) được lắc với dung dịch KmnO4 Hỗn hợp được lọc và rửa sấy khô để thu được vật liệu R-MnO2 Dung lượng hấp phụ As(V) và As(III) trên vật liệu được xác định là 22mg/g và 53mg/g Dung lượng hấp phụ As(III) cao hơn As(V), do As(III) được cố định trên vật liệu và được oxy hóa bởi MnO2 lên As(V) Mn(II) hình thành đồng kết tủa với As(V) dưới dạng hợp chất Mn3(As04)2[41]

1.4.2.2.7 Sử dụng dương xỉ để loại bỏ asen trong nước

Tác giả Chen Tongbin thuộc Viện Khoa học Địa lý và Tài nguyên Trung Quốc đã tiến hành thử nghiệm trồng cây để hút asen tại ba địa điểm ở tỉnh Hồ Nam, Triết Giang và Quảng Đông Một địa điểm thử nghiệm rộng lha tại Hồ Nam được trồng 30 tấn thực vật hút asen Tên khoa học của loại thực vật này là Pteris vittata L, một loại dương xỉ bàn đạp phổ biến ở miền nam Trung Quốc Nó

có thể hút 10% asen từ đất trong vòng 1 năm Đứng đầu thế giới về công nghệ loại asen khỏi đất, nhóm nghiên cứu của ông Chen được chương trình phát triển công nghệ cao của Trung Quốc tài trợ đã chứng minh cây Pteris vittata L có khả năng hút asen cực mạnh từ đất Sau cây Pteris vittata L, nhóm đã tìm thấy hơn

10 loài thực vật siêu hấp thụ nữa, có thể được sử dụng để làm sạch đất trong tương lai [126]

Kể từ năm 1980, các nhà khoa học trên thế giới đã bắt đầu khám phá việc

sử dụng thực vật siêu hấp thụ để làm sạch đất ô nhiễm Cách làm này cũng như công nghệ tái chế góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường do ngành công nghiệp nặng gây ra [128]

1.4.2.2.8 Xử lý asen bằng màng lọc

Các phương pháp xử lý asen bằng màng lọc với các lỗ lọc kích thước cỡ micro hay nano, bằng màng thẩm thấu ngược (RO) đã được đề cập trong những năm gần đây Các nghiên cứu của Gergely và cs [53], Brandhuber và Amy cho thấy bằng phương pháp lọc qua màng, As(V) được loại bỏ tốt hơn As(III) Khả năng lọc As(V) giảm mạnh khi pH giảm hay nhiệt độ dung dịch xử lý tăng [40]

Monique Bissen chỉ ra rằng sự lọc As(V) giảm từ 85% ở pH = 8,5 đến 8% khi

pH = 4,5 Tính chất này được giải thích bởi sự thay đổi dạng tồn tại As(V) theo pH

Sự lọc qua màng của As(III) không phụ thuộc vào pH (xử lý dưới 10%) Sử dụng màng lọc nano-composite có thể loại bỏ 90% đến 97% As(V) và 90% As(III) ở pH =

1.4.2.3 Một số phương pháp xử lý asen trong nước ăn uống và sinh hoạt ở Việt Nam

Ô nhiễm asen trong nước ngầm đang là vấn đề hết sức nóng bỏng Do những tác hại của asen đối với con người cũng như động thực vật rất lớn, nên việc xử lý asen trong nước ngầm là yêu cầu cấp thiết hiện nay Tại Việt Nam, đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm đưa ra các giải pháp xử lý asen trong nước ngầm một cách hiệu quả, chi phí thấp, phù hợp với điều kiện nước nhà Trong số các phương pháp được sử dụng để loại bỏ asen thì phương pháp lọc là phương pháp đơn giản, dễ làm và có thể ứng dụng rộng rãi trên toàn quốc

1.4.2.3.1 Hệ thống lọc cát

Hệ thống lọc cát bao gồm hai bể xi măng chồng lên nhau: bể phía trên đựng cát (loại cát có sẵn ở địa phương), bể phía dưới dùng để chứa nước lọc Nước ngầm được bơm từ giếng khoan lên bể phía trên, chảy qua lớp cát xuống bể phía dưới Việc loại bỏ asen phụ thuộc vào hàm lượng sắt tạo thành kết tủa hydroxit sắt lên bề mặt cát,

do đó asen sẽ bị hấp phụ lên các kết tủa này trong điều kiện oxy Hiệu quả của bể lọc cát được kiểm tra ở 43 hộ gia đình (thuộc 3 làng nằm ở châu thổ sông Hồng là Thượng Cát, Hoàng Việt và Vạn Phúc) có nguồn nước ngầm với nồng độ asen vượt quá TCCP của WHO về hàm lượng asen trong nước uống (10µg/l) [27]

Đối với nước ngầm có nồng độ asen từ 10 - 420µg/l, hàm lượng sắt từ 0 - 47mg/l, photpho từ 1 - 3,7mg/l thì hiệu quả loại bỏ asen đạt trung bình 80% Hàm lượng sắt cao làm tăng khả năng loại bỏ asen rõ rệt, trong khi đó hàm lượng photpho cao hơn 2mg/l làm giảm hiệu quả loại bỏ asen Các bể lọc cát như thế này đều sử dụng vật liệu sẵn có tại địa phương và không cần dùng bất cứ loại hóa chất nào, thời gian lọc nhanh và dễ lắp đặt Hiệu quả loại bỏ sắt trong nước ngầm có thể nhìn thấy ngay lập tức nên người dân dễ dàng hiểu được tác dụng của bể lọc cát ngay cả khi họ chưa biết đến vấn đề ô nhiễm asen [31]

Xã Đông Lỗ, huyện Ứng Hoà, tỉnh Hà Tây đã xử lý được nguồn giếng khoan bằng cách đồng loạt xây dựng 100 bể lọc cát giảm thiểu asen cùng 12 bể chứa nước sạch Trong đó, 88 bể lọc nước cho hộ gia đình, 12 bể lọc và bể chứa nước sạch (2m3/bể) phục vụ trường học, trạm xá, trụ sở ủy ban nhân dân xã Có trên 200 hộ dân

đã đăng ký hưởng ứng xử lý theo phương pháp này Sau khi xây bể lọc, kết quả xét nghiệm 100 mẫu nước cho thấy có 84 mẫu giảm asen từ 80% trở lên; 33 mẫu nước giảm đáng kể cả hàm lượng asen và sắt

Bên cạnh đó, Trung tâm Nước sinh hoạt VSMT nông thôn Hà Tây đã đưa ra

mô hình bể lọc chuẩn có thể tích 80cm x 80cm x 100cm, trong đó có một lớp cát vàng hạt thô dày 50cm, phía dưới là lớp đá cuội dày 10cm để lọc; đồng thời phía trên có giàn phun mưa đơn giản bằng ống nhựa PVC Bể lọc này có thể loại trừ được 90% asen trong nước [30]

1.4.2.3.2 Hệ thống lọc với vật liệu MF - 97

Vật liệu sắt - mangan (MF - 97) là loại vật liệu có nhiều ưu điểm trong việc lọc nước, được đưa vào sử dụng năm 1997 Bộ lọc với MF - 97 có thể lọc với tốc độ cao, khoảng 30 - 60 lít/giờ, quá trình oxy hóa và hấp phụ xảy ra đồng thời (loại bỏ cả As(III)

và As(V)), ngoài ra còn lọc được hầu hết các kim loại nặng khác (Mn, Hg, Fe) [23]

Từ năm 2001, các nhà khoa học của Viện Địa lý thuộc Trung tâm Khoa học

xã hội đã có một số nghiên cứu đánh giá chất lượng nước ngầm tại Hà Nam một cách ngẫu nhiên 56 mẫu giếng khoan tại Bình Lục, Lý Nhân, Duy Tiên, Kim Bảng, Thanh Liêm cho thấy hàm lượng asen trong nước giếng khoan rất cao Công việc xử lý asen nhằm xác định hàm lượng asen trước lọc và sau lọc, so sánh để kết luận loại hình bể lọc nào có tỷ lệ asen giảm nhiều nhất, phù hợp nhất, từ đó có thể tuyên truyền để các

hộ dân tự áp dụng cho giếng nhà mình Như vậy, mục tiêu cụ thể đặt ra là: xác định tỷ

lệ giảm hàm lượng asen trong các giếng khoan có giàn phun mưa, bể lọc cát truyền thống với các loại vật liệu khác nhau [29]

Vật liệu sử dụng: xỉ than lấy tại địa phương được nghiền nhỏ và rửa nước phần tan; cát vàng tuyển, sỏi phổ thông tại địa phương; vật liệu MF - 97 của Viện Hoá học Hà Nội

Phương pháp nghiên cứu: chọn một số giếng khoan tại hai thôn đại diện có hàm lượng asen cao hơn 0,lmg/l để lắp các hệ thống lọc, kiểm tra kết quả sau những khoảng thời gian nhất định