4.3.1. Hàm lượng mangan trong tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân
Việc ngƣời dân Thƣợng Cát sử dụng nguồn nƣớc bị ô nhiễm mangan nghiêm trọng nhƣ trên đã dẫn đến sự tích lũy trong tóc nhƣ thế nào? Và liệu rằng có mối quan hệ giữa nồng độ mangan trong nƣớc và hàm lƣợng mangan trong tóc hay không? Kết quả phân tích hàm lƣợng mangan trong tóc ngƣời dân hai xã Thƣợng Cát và Nghĩa Dân đƣợc trình bày trong bảng sau
Bảng 4.6. Hàm lượng Mn trong tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân
Địa điểm lấy mẫu Thƣợng Cát Nghĩa Dân
Tổng Nam Nữ Tổng Nam Nữ Số mẫu 86 34 52 73 38 35 Mn (mg/kg) Trung bình 103,9 45,1 142,4 4,7 1,8 7,9 Min 2,5 2,5 20,9 < 1,5 < 1,5 < 1,5 Max 497,0 179,9 497,0 26,2 13,6 26,2 Trung vị 75,5 35,3 115,2 2,5 < 1,5 5,1
Hình 4.6. Sự phân bố Mn trong mẫu tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân
0 100 200 300 400 500 600 0 2 4 6 8 Mn - nước (mg/L) M n - t ó c (m g /k g ) Thượng Cát Nghĩa Dân
Hình 4.6 chỉ ra rằng có mối liên hệ giữa nồng độ mangan trong nƣớc và sự tích lũy mangan trong tóc. Tuy nhiên, mối liên hệ này không chặt chẽ. Những cá thể trong cùng một gia đình sử dụng cùng một nguồn nƣớc có nồng độ mangan nhƣ nhau đã có sự tích lũy mangan không giống nhau trong tóc. Tại Nghĩa Dân, tƣơng ứng với nồng độ mangan phân bố trong một khoảng hẹp 0,1 - 0,7 mg/L thì hàm lƣợng mangan trong tóc cũng phân bố trong một khoảng hẹp < 1,5 - 26,2 mg/kg. Đối với Thƣợng Cát, nồng độ mangan tập trung trong khoảng 2 - 6 mg/L tƣơng ứng với hàm lƣợng mangan trong tóc nằm trong khoảng 2,5 - 497,0 mg/kg.
Hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc ngƣời tại Thƣợng Cát là 103,9 mg/kg, cao gấp 22 lần so với hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc ngƣời tại Nghĩa Dân là 4,7 mg/kg.
Hình 4.7. Hàm lượng Mn trung bình trong tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân
28,0 3,0 4,7 103,9 0 20 40 60 80 100 120 Mn - nước * 10 (mg/L) Mn - tóc (mg/kg) Thượng Cát Nghĩa Dân
Khi dùng phần mềm Minitab 15, sử dụng chuẩn student để so sánh 2 giá trị trung bình thực nghiệm : vào stat -> Basic statistics -> 2-sample t, nhập số liệu vào 2 cột, chọn α =0,05, thì thu đƣợc kết quả sau:
Số mẫu Mn - Trung bình (mg/kg) Độ lệch chuẩn
Thƣợng Cát 86 103,9 96,2
Nghĩa Dân 73 4,74 6,18
P-Value = 0,000
Vì P-value < 0,05 nên hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc ngƣời dân Thƣợng Cát cao hơn có ý nghĩa thống kê so với hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc ngƣời dân Nghĩa Dân, ở độ tin cậy 95%.
Sự tích lũy mangan trong tóc ngƣời dân Thƣợng Cát cũng cao hơn nhiều lần so với trong tóc ngƣời dân sử dụng nguồn nƣớc ô nhiễm ở một số huyện ngoại thành Hà Nội. Hàm lƣợng mangan trung bình trong mẫu tóc lấy ở Gia Lâm là 15,5 mg/kg (n=20) và ở Thanh Trì là 38,9 mg/kg (n=39) thấp hơn so với Thƣợng Cát tƣơng ứng là 6,7 và 2,7 lần [8]. Trong khi đó, nồng độ mangan trung bình trong các mẫu nƣớc giếng khoan ở Thƣợng Cát là 2,8 mg/L cao gấp 1,8 lần so với nồng độ tại Gia Lâm (1,52 mg/L), cao gấp 2,2 lần so với nồng độ tại Thanh Trì (1,26 mg/L). Nhƣ vậy, có thể nói rằng, việc sử dụng nguồn nƣớc có nồng độ mangan khác nhau đã dẫn đến sự tích lũy mangan trong tóc có mức độ chênh lệch rất lớn giữa các khu vực này.
4,7 15,5 38,9 103,9 0 50 100 150
Nghĩa Dân Gia Lâm Thanh Trì Thƣợng Cát
Mn - tó c ( mg /kg )
Hình 4.8. So sánh hàm lượng Mn trong tóc người tại Thượng Cát và một số khu vực
Hàm lƣợng mangan trong tóc phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố dân tộc/chủng tộc, màu tóc. Thậm chí, các tác giả Lyden (1984) và Sturaro (1994) còn giả định rằng mangan thƣờng dễ dàng đƣợc tìm thấy trong tóc tối màu hơn. Cơ chế chính xác của việc truyền dẫn mangan trong các nang tóc chƣa đƣợc giải thích một cách đầy đủ nhƣng điều chắc chắn là mangan có ái lực với tất cả hắc tố đƣợc tìm thấy trong tóc, da, con ngƣơi của mắt. Điều này phù hợp với những kết quả ở trên: ngƣời dân Thƣợng Cát, Nghĩa Dân, Thanh Trì, Gia Lâm có màu tóc đen nên khả năng tích lũy mangan trong tóc là cao.
Để có thể thấy đƣợc sự tích lũy mangan khác nhau trong tóc ngƣời dân hai khu vực Nghĩa Dân và Thƣợng Cát, tác giả đã chia hàm lƣợng này thành hai khoảng nhƣ hình dƣới đây
Thượng Cát 9,3% 90,7% <10 mg/kg >=10 mg/kg Nghĩa Dân 86,3% 13,7%
Hình 4.9. Sự phân bố Mn trong tóc người tại Thượng Cát và Nghĩa Dân
Dựa vào hình 4.9 ta thấy điểm đáng chú ý ở Thƣợng Cát là hơn 90% số mẫu có hàm lƣợng mangan trong tóc >=10 mg/kg, đƣợc biểu thị bằng phần màu đỏ chiếm gần nhƣ toàn bộ hình tròn. Chỉ có 9,3% số mẫu có hàm lƣợng mangan trong tóc < 10 mg/kg. Ngƣợc lại, tại Nghĩa Dân, gần 90% số mẫu có hàm lƣợng mangan trong tóc < 10 mg/kg, đƣợc biểu thị bằng phần sọc xanh chiếm gần nhƣ toàn bộ hình tròn. Phần trăm số mẫu có hàm lƣợng mangan >= 10 mg/kg chỉ chiếm tỉ lệ rất nhỏ là 13,7%.
Kết quả phân tích cũng chỉ ra rằng, có 43,2% số mẫu ở Thƣợng Cát có hàm lƣợng mangan nằm trong khoảng 30 - < 100 mg/kg; 39,5% số mẫu có hàm lƣợng mangan > 100 mg/kg.
0 20 40 60 80 100 <10 mg/kg >=10 mg/kg Thượng Cát Nghĩa Dân
Hình 4.10. So sánh hàm lượng Mn trong mẫu tóc tại Thượng Cát và Nghĩa Dân
Hình 4.10 trình bày % số mẫu ở các mức hàm lƣợng mangan khác nhau tại hai khu vực Nghĩa Dân và Thƣợng Cát. Theo chiều tăng dần của hàm lƣợng mangan trong tóc (trục hoành) % số mẫu ở Thƣợng Cát chiếm tỉ lệ tăng dần từ 9,3% đến 90,7%. Trong khi đó, cũng theo chiều tăng của hàm lƣợng mangan trong tóc, % số mẫu ở Nghĩa Dân lại chiếm tỉ lệ giảm dần từ 86,3% xuống 13,7%.
Nhƣ vậy, viêc ngƣời dân Thƣợng Cát sử dụng nguồn nƣớc bị ô nhiễm mangan nghiêm trọng (trung bình 2,8 mg/L) đã tạo điều kiện để nguyên tố này đã xâm nhập và tích lũy trong cơ thể, dẫn đến hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc rất cao (103,9 mg/kg). Do đó, có thể giả định rằng nƣớc ngầm là một nguồn chính dẫn đến nồng độ cao của mangan trong tóc.
Thêm vào đó, dựa vào các tài liệu đã đƣợc công bố của nhiều nhà khoa học thì ngƣời dân tại Thƣợng Cát hiện nay có thể đang đối mặt với các nguy cơ ảnh hƣởng tới sức khỏe (hình 4.11). Trong hình này, tác giả đã chọn 15 ngƣời dân có hàm lƣợng mangan trong tóc nhỏ nhất (trục hoành), các đƣờng màu da cam, đen và đỏ là
hàm lƣợng mangan trong tóc của các quần thể ngƣời khác nhau trên thế giới đã đƣợc quan sát thấy có các biểu hiện nhiễm độc mangan từ nguồn nƣớc.
Hình 4.11. Nguy cơ gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người do nhiễm độc Mn
Chỉ với hàm lƣợng mangan trong tóc là 3,1 mg/kg, một cậu bé ở vùng Boston - Hoa Kỳ đã bị giảm khả năng nhìn và khả năng ghi nhớ [41]. Các biểu hiện chống đối và hiếu động thái quá đã đƣợc quan sát thấy ở các trẻ em vùng Québec - Canada có hàm lƣợng mangan trong tóc là 6,2 ± 4,7 mg/kg [26]. Nghiên cứu của Kondakis và cộng sự (1989) cho kết quả rằng những ngƣời lớn tuổi (n=77) có biểu hiện tổn thƣơng hệ thần kinh, khi phân tích mẫu tóc thì hàm lƣợng mangan trung bình là 10,99 mg/kg [39].
Rõ ràng, hàm lƣợng mangan trong tóc ngƣời dân Thƣợng Cát đều cao hơn nhiều so với các mức (ngƣỡng) nhiễm độc đã nêu ở trên. Vì vậy, những ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời dân tại khu vực này là rất tiềm tàng và do đó rất cần có thêm các nghiên cứu dịch tễ học cụ thể về vấn đề này.
0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 M n - t ó c (m g /k g ) thần kinh Kondakis, 1989
chống đối, hiếu động thái quá Bouchard, 2007
trí nhớ, khảnăng nhìn giảm
4.3.2. Ảnh hưởng của độ tuổi đến sự tích lũy mangan trong tóc
Nhƣ đã trình bày ở phần 1.3, sau khi đƣợc hấp thụ, mangan sẽ đƣợc vận chuyển qua máu đến các cơ quan trong cơ thể. Sự phân bố mangan có thể bị chi phối bởi nhiều yếu tố trong đó có độ tuổi. Vậy, hàm lƣợng mangan tích lũy trong tóc nhóm trẻ em (<18 tuổi), nhóm ngƣời trƣởng thành (18 – 50 tuổi) và nhóm ngƣời già (> 50 tuổi) có khác nhau không và nếu có thì khác nhau nhƣ thế nào? phần nội dung đƣợc trình bày sau đây sẽ trả lời câu hỏi đó.
Bảng 4.7 Hàm lượng Mn trung bình trong tóc các nhóm tuổi khác nhau
Nhóm tuổi Số ngƣời Hàm lƣợng mangan trung bình (mg/kg)
<18 tuổi 25 59,3
18-50 tuổi 38 115,8
>50 tuổi 23 132,9
Khi dùng phần mềm Minitab 15, sử dụng chuẩn student để so sánh lần lƣợt 2 giá trị mangan trung bình của 3 nhóm tuổi nói trên : vào stat -> Basic statistics -> 2-sample t, nhập số liệu vào 2 cột, chọn α =0,05, thì thu đƣợc kết quả sau
a. Nhóm < 18 tuổi và nhóm 18 - 50 tuổi
Số mẫu Mn - trung bình (mg/kg) Độ lệch chuẩn
Nhóm < 18 tuổi 25 59,3 56,8
Nhóm 18 - 50 tuổi 38 116 106
P-Value = 0,009
P- value < 0,05 nên nhóm < 18 tuổi có hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc nhỏ hơn nhóm 18 - 50 tuổi có ý nghĩa thống kê, ở độ tin cậy 95%.
b. Nhóm < 18 tuổi và nhóm > 50 tuổi
Số mẫu Mn - trung bình (mg/kg) Độ lệch chuẩn
Nhóm < 18 tuổi 25 59,3 56,8
Nhóm > 50 tuổi 23 133 101
P-Value = 0,001
P-value < 0,05 nên nhóm <18 tuổi có hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc
nhỏ hơn nhóm > 50 tuổi có ý nghĩa thống kê, ở độ tin cậy 95%.
c. Nhóm 18-50 tuổi và nhóm > 50 tuổi
Số mẫu Mn - trung bình (mg/kg) Độ lệch chuẩn
Nhóm 18 - 50 tuổi 38 116 106
Nhóm > 50 tuổi 23 133 101
P-Value = 0,536
P-value > 0,05 nên hàm lƣợng mangan trung bình giữa hai nhóm tuổi: nhóm 18-50 tuổi và nhóm > 50 tuổi khác nhau không có ý nghĩa thống kê, ở độ tin cậy 95%. Nói cách khác, gián tiếp thừa nhận giá trị mangan trung bình trong tóc của hai nhóm này là nhƣ nhau.
Nhƣ vậy, hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc nhóm trẻ em, nhóm trƣởng thành và nhóm ngƣời già ở Thƣợng Cát lần lƣợt là 59,3 mg/kg; 115,8 mg/kg; 132,9 mg/kg. Có sự tăng có ý nghĩa thống kê về sự tích lũy hàm lƣợng mangan trong tóc theo độ tuổi, đƣợc thể hiện là nhóm trẻ em (<18 tuổi) có hàm lƣợng mangan trung trung bình trong tóc thấp hơn so với nhóm ngƣời trƣởng thành (18-50 tuổi) và nhóm ngƣời già (> 50 tuổi), ở độ tin cậy 95%. Tuy nhiên, không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc nhóm ngƣời trƣởng thành (18-50 tuổi) và nhóm ngƣời già (> 50 tuổi) ở độ tin cậy 95%.
59,3 115,8 132,9 0 50 100 150 < 18 18 - 50 > 50 Nhóm tuổi H àm l ư ợ n g M n t ru n g b ìn h t ro n g t ó c (m g /k g )
Hình 4.12. Ảnh hưởng của độ tuổi đến sự tích lũy Mn trong tóc
Tại Thƣợng Cát, tuổi của nhóm trẻ em nằm trong khoảng 5 - 17, hàm lƣợng mangan trong tóc nằm trong khoảng từ 2,5 - 234,7 mg/kg. Với hệ số tƣơng quan Pearson = 0,549 > 0 và P-value = 0,004 < 0,01 chứng tỏ giữa tuổi các trẻ em này và sự tích lũy mangan trong tóc có tƣơng quan đồng biến, tuyến tính ở độ tin cậy 99%. Ở những trẻ em ít tuổi thì hàm lƣợng mangan trong tóc thấp và khi tuổi tăng lên thì hàm lƣợng mangan trong tóc cũng tăng lên. Điều này khá phù hợp với nghiên cứu của Bouchard và các cộng sự (2007) về sự phơi nhiễm mangan từ nƣớc máy ở những trẻ em trong độ tuổi 6 - 15 [10]. Hàm lƣợng mangan trong tóc của 46 trẻ em này tăng theo tuổi. Khi so sánh với một số kết quả đƣợc đƣa ra sau đây thì hàm lƣợng mangan trong nhóm trẻ em ở Thƣợng Cát (59,3 mg/kg) là cao nhất đối với những trƣờng hợp phơi nhiễm từ nƣớc uống. Nghiên cứu đƣợc tiến hành trong thời gian 1990 - 1992 tại tỉnh Shanxi - Trung Quốc cho thấy 92 trẻ em trong độ tuổi từ 11 - 13 sử dụng nguồn nƣớc bị ô nhiễm mangan (0,241 - 0,346 mg/L) đã có hàm lƣợng mangan trong tóc là 1,252 mg/kg, thấp hơn 47 lần so với nhóm trẻ em Thƣợng Cát [25]. Mangan cũng đã đƣợc tích lũy trong tóc những trẻ em vùng
Québec - Canada với hàm lƣợng trung bình 6,2 ± 4,7 mg/kg [10], thấp hơn khoảng 10 lần so với nhóm trẻ em Thƣợng Cát.
Thông thƣờng chỉ 3-5% lƣợng mangan đƣa vào cơ thể hàng ngày đƣợc hấp thụ. Sự hấp thụ mangan qua đƣờng tiêu hóa đƣợc điều khiển bằng các quá trình vật lí thông thƣờng để giúp cân bằng lƣợng mangan trong cơ thể. Tuy nhiên, ngƣời già có hệ bài tiết suy yếu nên khả năng thải loại mangan ra khỏi cơ thể giảm xuống. Việc tích tụ này dẫn đến hàm lƣợng mangan trong tóc ngƣời già thƣờng cao [38]. Điều này đã đƣợc minh chứng trong nhóm ngƣời già tại Thƣợng Cát với giá trị trung bình hàm lƣợng mangan trong mẫu tóc là 132,9 mg/kg, lớn hơn có ý nghĩa khi so sánh với nhóm trẻ em < 18 tuổi (59,3 mg/kg), ở độ tin cậy 95% và cao hơn so với nhóm ngƣời trƣởng thành (115,8 mg/kg). Một cuộc điều tra dịch tễ học ở Hy lạp về những ảnh hƣởng sức khỏe do sử dụng nguồn nƣớc có nồng độ mangan cao trên đối tƣợng những ngƣời > 50 tuổi (n=77) cũng thu đƣợc kết quả tƣơng tự. Với nồng độ trong nƣớc uống là 1,8 – 2,3 mg/L, mangan đã đƣợc tích lũy vào tóc với hàm lƣợng 10,99 mg/kg. Tác giả cũng nhận thấy rằng sự tăng lên của nồng độ mangan trong nƣớc uống có mối liên hệ với hàm lƣợng mangan cao trong tóc của những ngƣời lớn tuổi [39].
Nhƣ vậy, không chỉ trẻ em mà cả nhóm ngƣời già ở Thƣợng Cát cũng có sự tích lũy mangan trong tóc cao hơn nhiều so với ngƣời dân ở nhiều vùng khác bị phơi nhiễm mangan trong nƣớc uống trên thế giới. Tất nhiên, ngoài lứa tuổi sự tích lũy này còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhƣ: màu tóc, giới tính, khu vực sinh sống, tập quán, yếu tố dân tộc, chủng tộc song những kết quả này chính là sự cảnh báo về nguy cơ ảnh hƣởng tới sức khỏe của ngƣời dân tại Thƣợng Cát.
4.3.3. Ảnh hưởng của giới tính đến sự tích lũy mangan trong tóc
Để xác định đƣợc ảnh hƣởng của giới tính tới sự tích lũy mangan trong tóc, tác giả sử dụng phần mềm Minitab 15, sử dụng chuẩn student để so sánh 2 giá trị mangan trung bình trong tóc của nam và nữ ở cả 2 xã Thƣợng Cát và Nghĩa Dân :
vào stat -> Basic statistics -> 2-sample t, nhập số liệu vào 2 cột, chọn α =0,05, thì thu đƣợc kết quả :
Xã Thƣợng Cát
Số mẫu Mn - trung bình (mg/kg) Độ lệch chuẩn
Nữ giới 52 142 102
Nam giới 34 45,1 44,7
P-Value = 0,000
Vì P-value < 0,05 nên sự khác nhau giữa hàm lƣợng mangan trung bình trong tóc nam giới và nữ giới ở Thƣợng Cát là có ý nghĩa thống kê và sự khác nhau đó đƣợc biểu thị bằng sự tích lũy mangan trong tóc nữ giới ở Thƣợng Cát cao hơn so với nam giới, ở độ tin cậy 95%.
Thƣợng Cát là một vùng ô nhiễm nghiêm trọng về mangan trong nƣớc giếng khoan. Vậy, với Nghĩa Dân, một xã hầu nhƣ không có ô nhiễm thì liệu qui luật: sự tích lũy mangan trong tóc nữ giới cao hơn so với nam giới còn đúng hay không?
Xã Nghĩa Dân
Số mẫu Mn - trung bình (mg/kg) Độ lệch chuẩn
