TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNGBỘ MÔN SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG ------BÀI TẬP LƯỢNG GIÁ NGUY CƠ Nguy cơ sức khỏe do phơi nhiễm asen trong nước ngầm ở Hà Nam và các giải pháp quản lý.. Nguy
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y TẾ CÔNG CỘNG
BỘ MÔN SỨC KHỎE MÔI TRƯỜNG
- -BÀI TẬP LƯỢNG GIÁ NGUY CƠ
Nguy cơ sức khỏe do phơi nhiễm asen trong nước ngầm ở
Hà Nam và các giải pháp quản lý.
Nhóm 2 – K10C
1 Phạm Thị Hoa
2 Đỗ Xuân Hoàn
3 Nguyễn Thị Hồng
4 Lê Văn Hiếu
5 Nguyễn Thị Thanh Huyền
6 Phạm Thị Hương
7 Nguyễn Thị Hưởng
8 Mai Thị Châu Linh
9 Lê Thị Giang
10 Trần Thị Hồng Vân
Trang 2MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 2
CHƯƠNG I LƯỢNG GIÁ SƠ BỘ NHỮNG ẢNH HƯỞNG SỨC KHỎE CỦA PHƠI NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC NGẦM 3
1 Giới thiệu asen và những đặc điểm lý hóa cơ bản 3
2 Độc tính của asen và lượng giá liều đáp ứng 3
3 Tình hình ô nhiễm asen trong nước ngầm và sự phân bố của asen 4
4 Tổng quan về ảnh hưởng tới sức khỏe con người do phơi nhiễm asen 6
5 Mức độ phơi nhiễm với asen của cộng đồng ở Hà Nam 7
6 Nguy cơ sức khỏe của người dân Hà Nam do phơi nhiễm với asen trong nước ngầm 7
7 Những hạn chế của hoạt động lượng giá 8
CHƯƠNG II CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGUY CƠ NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC NGẦM 9
1 Những giải pháp đã và đang áp dụng trên thế giới và Việt Nam 9
2 Ưu, nhược điểm của một số giải pháp 9
3 Những giải pháp đã và được triển khai tại địa phương 11
4 Những giải pháp khuyến nghị áp dụng ở Hà Nam 12
TÀI LIỆU THAM KHẢO 15
Trang 3DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ATP: Tế bào mang năng lượng
CSF: Cancer Slope Factor
ĐHKHTN: Đại học khoa học tự nhiên
EU: Liên minh Châu Âu
IARC: International agency for research on cancer LOAEL: Lowest-observed adverse effect level MRL: Minimum Risk Level
NOAEL: No-observed adverse effect level
WHO: Tổ chức y tế thế giới
UNICEF: Quỹ nhi đồng Liên hợp quốc
Trang 4CHƯƠNG I LƯỢNG GIÁ SƠ BỘ NHỮNG ẢNH HƯỞNG SỨC KHỎE
CỦA PHƠI NHIỄM ASEN TRONG NƯỚC NGẦM.
1 Giới thiệu asen và những đặc điểm lý hóa cơ bản.
1.1 Giới thiệu asen
Asen còn gọi là thạch tín, là một nguyên tố hình thành tự nhiên trong vỏ trái đất có ký hiệu As Asen là một á kim mang nhiều độc tính, thường tồn tại dưới dạng các hợp chất asenua và asenat Trong nước asen tồn tại ở 2 dạng hóa trị: hợp chất
As hóa trị III và V Asen và hợp chất được dùng như thuốc trừ dịch hại, thuốc trừ sâu, diệt cỏ và trong một loạt các hợp kim
1.2 Tính chất vật lý
- Rắn, có màu xám kim loại; độ dẫn nhiệt: 50,2 W/(m.K)
- Độ cứng: 3,5; điểm nóng chảy: 1.090oC; điểm sôi: 887o
- Khối lượng riêng: 5227 kg/m3, khối lượng nguyên tử: 74,9216 đvc [1]
1.3 Tính chất hóa học
- Asen về tính chất hóa học rất giống với nguyên tố đứng trên nó là phốtpho:
Nó tạo thành các ôxít kết tinh, không màu, không mùi như As2O3 và As2O5
là những chất hút ẩm và dễ dàng hòa tan trong nước để tạo thành các dung dịch có tính axít Axít asenic, tương tự như axít phốtphoric, là một axít yếu
Tương tự như phốtpho, asen tạo thành hiđrua dạng khí và không ổn định, đó
là arsin (AsH3) Sự tương tự lớn đến mức asen sẽ thay thế phần nào cho phốtpho trong các phản ứng hóa sinh học và vì thế nó gây ra ngộ độc Tuy nhiên, ở các liều thấp hơn mức gây ngộ độc thì các hợp chất asen hòa tan lại đóng vai trò của các chất kích thích và đã từng phổ biến với các liều nhỏ như
là các loại thuốc chữa bệnh cho con người vào giữa thế kỷ 18
- Asen thăng hoa khi bị nung nóng ở áp suất tiêu chuẩn, chuyển hóa trực tiếp thành dạng khí mà không chuyển qua trạng thái lỏng Trạng thái lỏng xuất hiện ở áp suất 20 átmốtphe trở lên, điều này giải thích tại sao điểm nóng chảy lại cao hơn điểm sôi
2 Độc tính của asen và lượng giá liều đáp ứng
2.1 Độc tính của asen
Trang 5- Hợp chất asen hóa trị III độc hơn hợp chất asen hóa trị V; hợp chất asen hữu
cơ ít độc hơn các hợp chất asen vô cơ
- Asen phá vỡ việc sản xuất ATP, các can thiệp trao đổi chất dẫn tới cái chết từ hội chứng rối loạn chức năng đa cơ quan từ cái chết tế bào do chết hoại chứ không phải do chết tự nhiên
- Asen và các hợp chất của asen được phân loại là "độc" và "nguy hiểm cho môi trường" tại Liên minh châu Âu IARC công nhận asen nguyên tố và các hợp chất của asen như là các chất gây ung thư nhóm 1 Asen gây ra ngộ độc asen do sự hiện diện của nó trong nước uống
- Phơi nhiễm asen ở mức cao hơn trung bình có thể diễn ra ở một số nghề nghiệp Các ngành công nghiệp sử dụng asen vô cơ và các hợp chất của nó bao gồm bảo quản gỗ, sản xuất thủy tinh, các hợp kim phi sắt và sản xuất bán dẫn điện tử Asen vô cơ cũng tìm thấy trong khói tỏa ra từ các lò cốc gắn liền với công nghiệp nấu kim loại
2.2 Liều – đáp ứng của asen
- Kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên động vật cho thấy: Liều gây chết một nửa( LD50) của asen theo đường ăn uống là 763 mg/kg trên chuột lang, và với chuột nhà là 145 mg/kg thể trọng
- Vallee và cộng sự (1960) cũng đưa ra kết quả giống nghiên cứu của Winship (1984) ước tính LD50 trên chuột nhắt nằm trong khoảng 1 – 4 mg/kg Liều này tương đương với một liều gây chết 50%, khoảng 70 – 280 mg, đối với một người trưởng thành nặng 70kg
Bảng: Giá trị NOAEL và LOAEL được tổng hợp từ các nghiên cứu khác nhau
Cebrian và cộng
sự
Southwick và
cộng sự
hưởng tại 0,006
Trang 6mg/kg Hindmarsh và
cộng sự
- Theo Tổ chức Y tế Thế giới ( WHO), liều tiêu thụ hàng ngày chịu đựng được (TDI) với phơi nhiễm asen qua nước ăn uống được khuyến cáo cho người trưởng thành là 0,001 mg/kg trọng lượng cơ thể/ ngày, tương đương với 1 µg/kg trọng lượng cơ thể/ ngày Từ TDI, WHO và Tổ chức Nông lương thế giới ( Food and Agriculture Organnization –FAO ) đã tính toán và đưa ra khuyến cáo về mức tiêu thụ hàng ngày chấp nhận được là 7µg/ tuần Theo dữ liệu của Cục Bảo vệ môi trường Mỹ( năm 1991), cho thấy rằng liều tham chiếu cho phơi nhiễm mạn tính asen theo đường uống là 0,3µg/kg/ngày, NOAEL là 0,8 µg/kg/ngày và LOAEL 14µg/kg/ngày có thể gây chứng dày sừng, và các biên chứng mạch máu trong một dân số sử dụng nước uống có nhiễm asen
- Mức nguy cơ tối thiểu( Minimum Risk Level – MRL) được ước tính bằng nồng độ tối thiểu của một chất hóa học mà con người tiếp xúc hàng ngày có nguy cơ gây ung thư trong một khoảng thời gian quy định Đối với phơi nhiễm asen theo đường ăn uống, MRL là 0,005 mg/kg/ngày cho trường hợp cấp tính với yếu tố không chắc chắn là 10 Trường hợp mạn tính có MRL là 0,003 mg/kg/ngày với yếu tố không chắc chắn là 3
- Hệ số Cancer Slope Factor (CSF) được sử dụng để ước tính nguy cơ ung thư
do phơi nhiễm với một chất ung thư hoặc có khả năng gây ung thư Cục Bảo
vệ Môi trường Mỹ EPA đã phát hiện hệ số CSF để ước tính khả năng gây ung thư của asen dựa trên một nghiên cứu dich tễ học ung thư da do phơi nhiễm asen qua đường ăn uống ở Đài Loan CSF được các tác giả sử dụng là 1,5 (mg/kg/ngày)-1[2]
3 Tình hình ô nhiễm asen trong nước ngầm và sự phân bố của asen.
Nhiễm độc asen trong nước ngầm được coi là vụ ngộ độc tập thể lớn nhất từ trước đến nay với trên 137 triệu người phơi nhiễm tại nhiều quốc gia, vùng
Trang 7lãnh thổ khác nhau, trong đó nghiêm trọng nhất là tại Bangladesh, Tây Bengal, Việt Nam, Trung Quốc.[9]
3.1 Trên thế giới
- Năm 1991, lần đầu tiên thế giới phát hiện ra ô nhiễm asen trong nước ngầm tại Đài Loan Số người bị ảnh hưởng lên tới 100.000 người
- Theo số liệu của WHO về ô nhiễm Asen trong nguồn nước, Mexico từ 0,008-0,624 mg/l, có tới 50% số mẫu có nồng độ Asen >0,050 mg/l.[1]
- Ở Bangladesh có khoảng 2- 4 triệu giếng khoan khai thác nước thử nghiệm
8000 giếng khoan ở 60/64 tỉnh cả nước cho thấy tới 51% số mẫu nước có hàm lượng as vượt quá 0,05mg/l, ước tính tới 50 triệu dân Băngladet uống nước bị
ô nhiẽm asen.[4]
- Hiện tượng ô nhiễm asen trong môi trường đã được phát hiện ở nhiều nơi trên thế giới, trong đó những khu vực có hàm lượng asen trong nước rất cao như ở Chilê 800 mg/l, Gana 175mg/l, tây Bengan 2000mg/l, Đài Loan 600mg/l…
- Nhiều quốc gia và khu vực khác ở Đông Nam Á, như Việt Nam, Campuchia, Tây Tạng, Trung Quốc, được coi là có các điều kiện địa chất tương tự giúp cho quá trình tạo nước ngầm giàu asen
- Miền bắc Hoa Kỳ, bao gồm các phần thuộc Michigan,Wisconsin , Minnesota
và Dakota cũng có hàm lượng asen trong nước ngầm khá cao
3.2 Tại Việt Nam
- Từ những năm 1995-2000, nhiều công trình nghiên cứu điều tra 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, Hà Nam, Nam Định, Thanh Hóa… đều vượt tiêu chuẩn cho phép đối với nước sinh hoạt của Quốc
Tế và Việt Nam
- Trong hơn 2 năm (2003-2005), Chính Phủ Việt Nam và UNICEF đã khảo sát
về nồng độ asen trong nước của 71.000 giếng khoan thuộc 17 tỉnh từ đồng bằng miền Bắc, Trung, Nam Kết quả cho thấy nguồn nước giếng khoan ở các tỉnh vùng lưu vực Sông Hồng như : Hà Nam, Nam Định, Hà Tây, Hưng Yên, Hải Dương và các tỉnh thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long như : An Giang,
Trang 8Đồng Tháp đều bị nhiễm asen rất cao Tỷ lệ các giếng có nồng độ asen cao hơn tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam và WHO của các xã dao động từ 59,6-80% Có thể thấy tình trạng ô nhiễm Asen trong nguồn nước của các giếng khoan tại các xã là rất nghiêm trọng.[1]
3.3 Tại Hà Nam
- Theo đánh giá của UNICEF, Hà Nam là tỉnh phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm asen trong nước ngầm ở mức trầm trọng tương tự Bangladesh - nơi được đánh giá có độ ô nhiễm asen cao nhất thế giới
- 62% số giếng khoan được xét nghiệm ở Hà Nam có nồng độ trên 0,05mg/l, gấp
5 lần hàm lượng cho phép theo tiêu chuẩn quốc gia về nước sạch
- Tỉ lệ người mắc các chứng bệnh nguy hiểm nghi liên quan tới asen ngày càng cao Mặc dù người dân ở đây sử dụng nước giếng khoan chưa đến 10 năm Kết quả khảo sát ngẫu nhiên của Viện Y học Lao động & Vệ sinh môi trường tại ba
xã Hòa Hậu, Bồ Đề, Vĩnh Trụ, những nơi có 94,4% số giếng khoan có mức asen cao hơn tiêu chuẩn cho phép, cho thấy các bệnh về da (sừng hóa, thay đổi sắc tố da, v.v) chiếm 28,3% so với trung bình toàn quốc vốn chỉ ở mức 3-5%
- Nước mặt của Hà Nam cũng ở tình trạng báo động Bốn con sông lớn chảy qua, sông Hồng, sông Nhuệ, sông Đáy, sông Châu Giang, đoạn chảy qua Hà Nam đều ô nhiễm nghiêm trọng Nguyên nhân do nhiều hộ dân ở Hà Nam đổ thuốc nhuộm vải thải ra sông
4 Tổng quan về ảnh hưởng tới sức khỏe con người do phơi nhiễm asen.
Nhiễm độc cấp tính
- Qua đường tiêu hóa: gây rối loạn (đau bụng, nôn, bỏng, khô miệng, tiêu chảy nhiểu, cơ thể mất nước,…), có thể tử vong từ 12-18h
- Qua đường hô hấp: kích ứng vào các đường hô hấp (ho, đau khi hít vào, khó thở), rối loạn thần kinh, tổn thương về mắt như: viêm da mí mắt, viêm kết mạc
Nhiễm độc mãn tính: Khi sử dụng nguồn nước nhiễm asen và kim loại nặng hàng ngày vượt quá mức độ cho phép:
- 1-5 năm: Mệt mỏi, buồn nôn và nôn, thay đổi sắc tố da
Trang 9- 5-10 năm: Da trở nên bị sừng hóa, mạch máu bị tổn thương, ảnh hưởng đến thai nhi khi phụ nữ mang thai (có thể gây sảy thai)
- 10-15 năm: Ung thư da, ung thư gan, nguy hại đến hệ thống thân kinh
5 Mức độ phơi nhiễm với asen của cộng đồng ở Hà Nam.
Các đường phơi nhiễm
- Nguồn ô nhiễm: Giếng khoan
- Môi trường trung gian: Nước giếng, đất, cây trồng
- Điểm phơi nhiễm: Chủ yếu ở nhà
Cách thức phơi nhiễm
- Ăn uống: Tỷ lệ người dân xã Vĩnh trụ, Hòa Hậu, Bồ Đề dùng nước ngầm để
ăn uống lần lượt là: 9.4%; 32.7% và 37.5%
- Ngấm qua da, mắt: Ở 3 xã trên có 93.4% người dân dùng nước giếng khoan rửa thức ăn, 46.7% tắm và 4.5% tưới cây
Mức độ phơi nhiễm
- Trung bình có 70-80% giếng khoan chứa asen vượt quá quy định của Bộ y tế
- Theo Unicef và WHO, trong khoảng gần 1 triệu dân Hà Nam thì khoảng 300.000 người phơi nhiễm với asen
6 Nguy cơ sức khỏe của người dân Hà Nam do phơi nhiễm với asen trong nước ngầm.
- Kết quả nghiên cứu “Đánh giá nguy sơ sức khỏe do ăn uống nước giếng khoan nhiễm Asen ở Hà Nam” thực hiện giữa năm 2013 đã chỉ ra: người
trưởng thành tại 39,9% HGĐ của xã Chuyên Ngoại tại Hà Nam bị ảnh hưởng sức khỏe do sử dụng nước giếng khoan bị ô nhiễm asen cho ăn uống
- Hàm lượng asen trong tóc người dân có 16% số mẫu không đạt tiêu chuẩn
- Có 33% phụ nữ bị rối nhiễu tâm trí, cao hơn nhiều so với các vùng khác
- Hàm lượng asen niệu cao hơn bình thường ở 50/400 trường hợp nghiên cứu
- Trung bình cứ 100.000 người trưởng thnafh tại xã Chuyên Ngoại sẽ có 66 nhười bị ung thư nếu sử dụng nước giếng khoan có chứa asen không qua lọc
để ăn uống.[6]
Trang 107 Những hạn chế của hoạt động lượng giá
Đánh giá nguy cơ sức khỏe môi trường cho phép nhìn nhận nguy cơ sức khỏe một cách khách quan và tổng hợp Điểm mạnh nhất của hoạt động này là đánh giá được mức độ phơi nhiễm,liều lượng asen được tiêu thụ trung bình từ đó đưa ra được những ảnh hưởng đến sức khỏe, về nguy cơ ung thư Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm đó còn tồn tại một số hạn chế như sau:
Hoạt động đánh giá nguy cơ là việc đánh giá được dựa trên nghiên cứu với cỡ mẫu khá nhỏ và như vậy có thể không đại diện cho thực trạng tại tỉnh Hà Nam hay nhiều địa điểm khác ở Việt Nam mà chỉ đại diện cho các xã có đặc điểm tương đồng về địa lý, kinh tế xã hội
Tổng lượng asen mà người dân địa phương tiêu thụ hàng ngày được tính toán dựa trên thể trọng trung bình của người nông thôn Việt Nam mà chưa có đo lường về thể trọng của đối tượng
Thể tích nước tiêu thụ của người trưởng thành được lấy trung bình là 2 lit theo hướng dẫn của WHO Điều này sẽ dẫn đến những sai số vì thực tế thể tích nước tiêu thụ của các cá nhân là khác nhau giữa các mùa trong năm
Mới chỉ đánh giá được phơi nhiễm chủ yếu qua đường nước,trong khi đó 1 chất có thể có phơi nhiễm qua nhiều con đường khác nhau
Đánh giá trên những người sống trong khu vực ô nhiễm asen nặng để đánh giá cho toàn khu vực mà mỗi đối tượng khác nhau sẽ có sự khác nhau về độc tính
và sự chuyển hóa sinh học của 1 chất trong cơ thể như vậy tính đại diện không cao, dẫn đến sai số
Cần đánh giá trên nhiều đối tượng khác nhau,các nhóm nguy cơ cao như trẻ sơ sinh,trẻ nhỏ,người già,phụ nữ mang thai và thai nhi,người suy dinh dưỡng,đau ốm,người bị rối loạn về gen để có những kết quả bao quát nhất
Quá trình lượng giá không được quan sát thực tế mà chỉ dựa vào nguồn số liệu tìm được từ các nghiên cứu trước
Trang 11 Các thông tin sử dụng trong đánh giá Liều- Đáp ứng, đánh giá yếu tố nguy cơ chủ yếu dựa trên các nghiên cứu trên thế giới Đáp ứng của người Việt Nam với asen có thể khác với đáp ứng ở một cộng đồng nước khác.[2]
CHƯƠNG II CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU NGUY CƠ NHIỄM ASEN
TRONG NƯỚC NGẦM
1 Những giải pháp đã và đang áp dụng trên thế giới và Việt Nam.
1.1 Trên thế giới
- Bangladesh: Dùng phoi sắt; nồi ánh sáng mặt trời/ không khí/ đất sét;…
- Nhật Bản: Dùng tro núi lửa
- Chi-lê: Dùng sữa vôi để kết tủa Asen
- Ấn Độ: Hấp phụ bằng vật liệu Laterite
- Lalpur, Chakdah, Tây Bengal: Hấp thụ bằng oxit nhôm hoạt hóaMột số biện pháp khác: Kết tủa đồng; lắng phèn; bộ lọc Asen; trao đổi ion; thẩm thấu ngược;…
1.2 Tại Việt Nam
- Mô hình loại bỏ asen kết hợp với sắt bằng bể lọc của trung tâm nước sạch và
vệ sinh môi trường
- Mô hình xử lý asen bằng cát/đá ong của Quỹ Liên
- Mô hình loại bỏ asen trong nước ăn uống bằng vật liệu mới NC-F20
- Mô hình xử lý asen bằng sắt non của trung tâm công nghệ tài nguyên nước
- Mô hình xử lý asen bằng oxi hóa và kết tủa của trường ĐH KHTN Hà Nội
2. Ưu, nhược điểm của một số giải pháp u, nh ược điểm của một số giải pháp c đi m c a m t s gi i pháp ểm của một số giải pháp ủa một số giải pháp ột số giải pháp ố giải pháp ải pháp
Kết tủa Hóa chất đơn giản, chi phí tương
đối thấp
Đa số nồng độ Asen không đạt tiêu chuẩn, cần xử lý tiếp bằng phương pháp khác
Keo tụ bằng
hóa chất
Không đòi hỏi các thiết bị phức tạp, phản ứng đơn giản
Tạo ra một lượng cặn lớn sau
xử lý Hấp thụ Chỉ cần đổ nước giếng cần xử lý Cần thay thế vật liệu lọc thường
