4.2.2.1. Hiệu quả của Ozone
Ozone có bản chất hoá học là O3, là chất có tính oxy hoá mạnh do đó trong môi trường nước nó tạo ra gốc tự do. Các gốc tự do tác động lên màng tế bào, ADN và một số thành phần khác của tế bào, do đó ức chế tế bào phát triển. Theo Hiệp hội vì sự tiến bộ của công nghệ y học thì ozone là phương pháp hiệu quả nhất để phá hủy, ngăn cản, giảm thiểu và tiêu diệt các vi sinh vật, loại bỏ độc tố của chúng. Mặc dù vậy, là một chất oxi hóa mạnh, ozone có thể ăn mòn các vật dụng xung quanh nên phải đảm bảo rằng lượng ozone trong không khí luôn ở ngưỡng tiêu chuẩn cho phép là 0,1ppm [126].
Hiện nay, trên thị trường có bán các loại máy tạo ozone tác dụng khử độc và khử khuẩn. Được quảng cáo là có tác dụng diệt khuẩn, loại bỏ độc tố, nhiều gia đình đã sử dụng các loại máy tạo ozone để xử lý nước uống gia đình hoặc xử lý nước chế biến thực phẩm. Chúng tôi tiến hành thử nghiệm với máy khử Nonan với mong muốn đánh giá hiệu quả thực sự của Ozone trong việc bất hoạt trứng giun đũa, trứng giun móc/mỏ và bào nang Cryptosporidium spp., từđó có những khuyến cáo cho người sử dụng.
• Ảnh hưởng của ozone lên sự phát triển của trứng giun móc/mỏ
Kết quả nghiên cứu cho thấy, ở các nồng độ ozone thử nghiệm, tỷ lệ trứng giun móc/mỏ phát triển bình thường chiếm tới trên 96%. Nồng độ ozone thử nghiệm cao nhất 0,5 ppm (tương đương 0,5 mg/l), sau thời gian 180 phút chỉ có 22,95% trứng giun móc/mỏ bị tiêu diệt. Qua kết quả nghiên cứu, chúng tôi thấy rằng, nếu xử lý nước hoặc rửa rau, củ, quả nhiễm mầm bệnh giun móc trong nước sục ozone, người sử dụng vẫn có thể bị nhiễm
mầm bệnh do ozone có tác dụng diệt mầm bệnh giun móc rất thấp. So với nghiên cứu của Đinh Thị Thanh Mai năm 2012 [33], với hiệu quả tiêu diệt trứng giun móc khoảng 20% thì kết quả của chúng tôi là tương đương.
• Ảnh hưởng của ozone lên sự phát triển của trứng giun đũa
Kết quả thử nghiệm của chúng tôi cho thấy rằng, tỷ lệ trứng giun đũa bị tiêu diệt ở tất cả các nồng độ thử nghiệm (0,01 ppm; 0,05 ppm; 0,1 ppm; 0,5 ppm) trong thời gian 30 phút rất thấp. Ở nồng độ cao nhất 0,5 ppm, sau 30 phút tác động có 96,30% trứng giun đũa phát triển có ấu trùng bên trong.
Kết quả nghiên cứu của Đinh Thị Thanh Mai năm 2012 tương đương kết quả nghiên cứu của chúng tôi khi cho thấy tỷ lệ trứng giun phát triển thành ấu trùng đạt trên 95% ở các nồng độ nghiên cứu [33].
Đánh giá tác động của ozone lên trứng giun đũa, Sungmin Mun và cộng sự năm 2009 [108] sử dụng ozone nồng độ 5,8 mg/l. Kết quả sau 15 phút, 73,30% số trứng không bị tiêu diệt mà vẫn phát triển đến giai đoạn có ấu trùng bên trong. Với thời gian tác động là 30 phút, số trứng sống là 59,3%. So với nghiên cứu của chúng tôi, nghiên cứu của Sungmin Mun và cộng sự năm 2009 có tỷ lệ trứng tồn tại và phát triển thành ấu trùng thấp hơn. Tuy nhiên, tác giả đã sử dụng nồng độ ozone cao hơn 10 lần nồng độ cao nhất trong nghiên cứu của chúng tôi (5,8 mg/l tương đương với 5,8 ppm), nồng độ này là không sát với thực tế các máy tạo ozone ngoài thị trường.
• Ảnh hưởng của ozone lên trùng roi Cryptosporidium spp.
Cryptosporidium spp. gây ô nhiễm nước và xâm nhập vào cơ thể người qua đường tiêu hóa. Cryptosporidium spp. là mối nguy hiểm cho người dân sử dụng nước từ sông, hồ, các nguồn nước ô nhiễm. Đặc biệt, vào mùa mưa, nguồn nước lại càng trở nên ô nhiễm trầm trọng. Triệu chứng lâm sàng khi nhiễm loại đơn bào này phổ biến là tiêu chảy, tuy nhiên, có thể xảy ra hiện tượng nhiễm trùng không có triệu chứng như viêm và tổn thương nhung mao
niêm mạc ruột gây giảm hấp thu. Trên những bệnh nhân suy giảm miễn dịch, tổn thương niêm mạc ruột có thể xảy ra nghiêm trọng và tình trạng tiêu chảy kéo dài [103].
Nghiên cứu về khả năng của ozone trong việc bất hoạt đơn bào
Cryptosporidium spp., chúng tôi sử dụng máy khử Nonan. Ozone được sử dụng với các nồng độ 0,01; 0,05; 0,1 và 0,5 mg/lít nước và máy được vận hành với nhiều mốc thời gian khác nhau. Sau đó, chúng tôi gây nhiễm đơn bào đã tiếp xúc với ozone cho mèo, theo dõi sự xuất hiện các dấu hiệu bệnh ở đường tiêu hóa và xét nghiệm phân để xác định sự đào thải mầm bệnh ở mèo. Chúng tôi cũng hy vọng rằng những phát hiện từ các thử nghiệm này sẽ là cơ sở cho người dân trong việc lựa chọn biện pháp xử lý nhằm phòng chống các mầm bệnh ký sinh trùng lây truyền qua đường tiêu hóa.
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, tác dụng rõ rệt trong bất hoạt đơn bào của ozone ở nồng độ 0,1 mg/l với thời gian 30 phút và ở nồng độ 0,5mg/l ở thời gian từ 30 phút trở đi. Tuy nhiên, phải đạt thời gian tiếp xúc 180 phút với nồng độ 0,1 mg/l và phút thứ 30 trở đi ở nồng độ 0,5mg/l, ozone mới bất hoạt hoàn toàn đơn bào. Trong nghiên cứu của Đinh Thị Thanh Mai (2012), khi sử dụng ở nồng độ 0,05 ppm, ozone xuất hiện tác dụng đầu tiên ở phút thứ 60. Khi tăng độ lên 0,5 ppm, việc thải kén bào nang ở mèo có sự suy giảm rõ rệt: ở phút thứ 10, 15 và 30 chỉ có 01/3 mèo thải kén. Đến phút thứ 60 và phút thứ 180, không có mèo nào thải kén [33]. Kết quả này tương đương với kết quả nghiên cứu của chúng tôi.
Tuy nhiên, trên thực tế, các loại máy khử hầu như chỉ hướng dẫn người dân vận hành máy trong thời gian từ 10 đến 15 phút. Như vậy, với thời gian này, cho dù ozone được dùng ở nồng độ cao nhất là 0,5mg/l thì hiệu quả bất hoạt bào nang cũng rất thấp. Điều đó cũng cho thấy rằng, khi sử dụng ozone
nồng độ thấp, để đạt hiệu quả bất hoạt đơn bào đòi hỏi thời gian xử lý phải kéo dài.
Hiệu quả bất hoạt bào nang Cryptosporidium spp. của ozone cũng đã được Korich và cộng sự chứng minh năm 1990. Với liều 1ppm (1mg/lít nước) trong vòng 5 phút, Ozone bất hoạt trên 90% bào nang. Khi tiến hành thực nghiệm trên chuột, cũng với liều ozone tương tự, ít nhất 90% bào nang bị bất hoạt trong thời gian 3 phút, 90- 99% bào nang bị bất hoạt trong 5 phút và trong vòng 10 phút, tỷ lệ này tăng lên với 99- 99,9% bào nang bị bất hoạt. Như vậy, trong thời gian từ 5- 10 phút, ozone có khả năng bất hoạt 90- 99% bào nang [98]. Một kết quả thử nghiệm trên chuột của Johan E. Peeters và cộng sự năm 1989 cho thấy, có thể loại bỏ hoàn toàn sự lây nhiễm
Cryptosporidium parvum khi xử lý nước có mật độ 10 bào nang/ ml với ozone ở nồng độ 1,11 mg/lít trong vòng 6 phút. Sử dụng ozone với nồng độ 2,27mg/lít nước là đủ để tiêu diệt 5 × 105 bào nang trong thời gian 8 phút [116]. Rõ ràng, để có thể bất hoạt đơn bào trong thời gian ngắn, tác giả đã sử dụng ozone ở nồng độ cao hơn nhiều so với nghiên cứu của chúng tôi.
4.2.2.2. Hiệu quả của nhiệt độđối với sự tồn tại của mầm bệnh ký sinh trùng
Chúng tôi tiến hành thực nghiệm các mốc nhiệt độ: 500C, 550C, 600C, 700C, 800C và 900C ở các mốc thời gian 5,10 và 15 phút đối với trứng giun đũa, giun móc/mỏ và mốc thời gian 1,5 và 10 phút đối với bào nang trùng roi
Cryptosporidium spp..
Sau thực nghiệm, chúng tôi thu hồi và nuôi trứng giun móc/mỏ trong 24 giờ, trứng giun đũa trong 28 ngày để đánh giá số lượng trứng phát triển thành trứng có ấu trùng. Đối với bào nang Cryptosporidium spp., chúng tôi tiến hành gây nhiễm cho mèo qua đường tiêu hóa, theo dõi mèo hàng ngày và đánh giá tác động của nhiệt độ thông qua sự đào thải mầm bệnh dựa vào xét nghiệm phân.
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, tỷ lệ trứng giun móc hình thành ấu trùng khi tiếp xúc với nhiệt 500C ở 2 mốc thời gian 5 và 10 phút rất thấp và sau 15 phút, toàn bộ trứng không thể hình thành nên ấu trùng. Nhiệt độ 550C trong 5 phút, số trứng hình thành ấu trùng chỉ chiếm 18,7% và trứng chết khi thời gian thực nghiệm cao hơn. Từ 600C trở lên, toàn bộ trứng chết và không hình thành ấu trùng. Với trứng giun đũa, kết quả cũng cho thấy thời gian càng dài và nhiệt độ càng cao, tỷ lệ trứng hình thành ấu trùng càng thấp. Ngoài ra, trong quá trình theo dõi, chúng tôi nhận thấy toàn bộ trứng dù đã hình thành ấu trùng nhưng cũng chết trong quá trình nuôi cấy. Kết quả nghiên cứu phù hợp với kết quả nuôi cấy trứng giun đũa A.suum trong ống nghiệm ở nhiệt độ 500C và 700C. Trứng phát triển nhanh chóng và có phôi nhưng ấu trùng bắt đầu chết vào ngày thứ 2 ở 500C và ngay ngày thứ nhất ở nhiệt độ 700C sau khi được hình thành [142].
Theo số liệu của Bộ môn Ký sinh trùng trường Đại học Y Hà Nội năm 2012, trứng giun đũa bị hủy hoại ở nhiệt độ trên 600C, trứng giun tóc là trên 500C và ấu trùng giun móc cũng bị tiêu diệt ở nhiệt độ trên 500C [4]. Kết quả nghiên cứu của Đinh Thị Thanh Mai (2012) cho thấy 98- 99% trứng giun đũa bị tiêu diệt ở nhiệt độ 60 và 700C. Ở nhiệt độ 900C trở lên, trứng giun đũa bị tiêu diệt hoàn toàn [33]. Như vậy, nhiệt gia tăng có liên quan với sự phát triển nhanh chóng nhưng cũng giảm khả năng tồn tại của trứng. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi hoàn toàn phù hợp với các số liệu trên.
Trong quá trình theo dõi mèo, chúng tôi nhận thấy, bào nang
Cryptosporidium xử lý ở nhiệt độ 700C trong 10 phút mới bị tiêu diệt hoàn toàn. Ở nhiệt độ 800C và 900C, bào nang bị tiêu diệt trong vòng 1 phút tiếp xúc. Dựa vào kết quả nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy, bào nang
Cryptosporidium có sức chịu đựng với nhiệt cao hơn bào nang Giardia trong nghiên cứu của Đinh Thị Thanh Mai năm 2012 [33].
4.2.2.3. Hiệu quả của viên khử khuẩn Aquatabs trên mầm bệnh ký sinh trùng Cryptosporidium spp. là loại trùng roi gây ô nhiễm nước phổ biến nhất. Tác hại của chúng là gây rối loạn tiêu hóa và giảm hấp thu ruột. Khi uống hoặc chế biến thực phẩm bằng nước có nhiễm loại trùng roi này, con người và đặc biệt là trẻ em sẽ mắc bệnh.
Trên thế giới đã xảy ra nhiều vụ dịch do Cryptosporidium gây nên. Vì thế, xử lý nước nhằm loại bỏ chúng là vấn đề rất quan trọng trong phòng chống bệnh ký sinh trùng lây truyền qua nước, đặc biệt đối với những vùng mà người dân chưa được cung cấp nguồn nước sạch. Sử dụng hóa chất khử khuẩn nước được coi là giải pháp xử lý nước đặc biệt ở những vùng thường xuyên ngập lụt và Aquatabs là một lựa chọn.
Viên khử khuẩn Aquatabs chứa clo hoạt tính là natri dichloroisocyanurate. Theo hướng dẫn sử dụng, mỗi viên Aquatabs chứa 67 mg NaDCC được pha với 8 lít nước và thời gian diệt khuẩn nước đạt được sau khoảng 30 phút. Chúng tôi đã pha đúng theo hướng dẫn nhưng thời gian tác động trên mầm bệnh thực hiện ở các mốc khác nhau.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, viên khử khuẩn Aquatabs có tác dụng tối đa với trùng roi sau thời gian tiếp xúc là 180 phút. Với thời gian 120 phút, mèo vẫn thải bào nang. Như vậy, để tiêu diệt mầm bệnh đơn bào trong nước, thời gian khử khuẩn phải đảm bảo tối thiểu là 180 phút. Nghiên cứu của El Zawawy LA và cộng sự năm 2010 cho thấy, các loại đơn bào như
Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Cryptosporidium, Cyclospora và
Microsporidia được phân lập từ phân của bệnh nhân nhạy cảm với NaDCC sau thời gian tiếp xúc 1 đến 2 tiếng. Mặc dù thời gian tiếp xúc của mầm bệnh với hóa chất ngắn hơn nhưng kết quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu của chúng tôi bởi tác giả sử dụng NaDCC liều 1g/lít nước, cao hơn so với liều lượng chúng tôi sử dụng [78].
Tuy nhiên, khi thử nghiệm với trứng giun đũa, sau khi được ngâm trong dung dịch nước khử khuẩn với các mốc thời gian thử nghiệm, trứng được nuôi cấy ở nhiệt độ thích hợp. Sau 28 ngày, tỷ lệ trứng phát triển có ấu trùng lên tới trên 90%. Qua đó, chúng tôi thấy rằng tỷ lệ trứng giun đũa bị hỏng (bị tiêu diệt) dưới tác động của viên khử khuẩn rất thấp. Trứng giun móc/mỏ có vỏ mỏng nên dễ bị hỏng bởi các tác nhân lý, hoá... Mặc dù thế, tỷ lệ trứng giun móc/mỏ cũng chỉ hỏng khoảng 25% với thời gian 360 phút. Và như vậy, nếu thời gian khử khuẩn nước tương tự như thời gian ghi trong hướng dẫn sử dụng, hiệu quả tiêu diệt mầm bệnh giun của Aquatabs thấp. Điều đó cho thấy, nước sau khi được xử lý bằng viên khử khuẩn Aquatabs vẫn có thể là nguyên nhân làm lan truyền mầm bệnh và người dân sử dụng nước xử lý bằng Aquatabs vẫn có nguy cơ nhiễm mầm bệnh. Một nghiên cứu tại Ghana cũng cho thấy, viên Aquatabs không có hiệu quả phòng bệnh tiêu chảy mặc dù chất lượng nước đã được cải thiện [87].
Tóm lại, chúng tôi đã đánh giá thực trạng nhiễm ký sinh trùng nguồn nước sinh hoạt cũng như kiến thức, thái độ và thực hành của người dân tại xã Bình Nguyên và xã Vũ Hòa huyện Kiến Xương, tỉnh Thái Bình. Chúng tôi cũng đã tiến hành 2 biện pháp can thiệp: can thiệp bằng truyền thông và can thiệp thực nghiệm.
Can thiệp bằng truyền thông được tiến hành tại xã Bình Nguyên. Can thiệp bằng truyền thông đã cho thấy hiệu quả làm tăng nhận thức của người dân về mối quan hệ giữa nước, vệ sinh môi trường và vệ sinh với sức khỏe.
Can thiệp bằng thực nghiệm được chúng tôi thực hiện tại phòng thí nghiệm với mục đích đánh giá hiệu quả diệt và loại bỏ mầm bệnh ký sinh trùng trong nước của ozone, aquatabs và nhiệt độ. Kết quả thực nghiệm cho thấy, phương pháp sục ozone hay sử dụng viên khử khuẩn aquatabs không có
hiệu quả cao trong việc giảm thiểu và diệt mầm bệnh ký sinh trùng trong nước. Đun sôi nước là giải pháp tốt nhất để tiêu diệt mầm bệnh. Như vậy, người dân không nên uống nước lã hay ăn các thực phẩm tái/ sống được chế biến bằng nước chưa qua xử lý hoặc xử lý bởi các phương pháp không có hiệu quả loại bỏ mầm bệnh. Mặc dù mới chỉ được tiến hành tại phòng thí nghiệm nhưng kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã được chúng tôi lồng ghép vào nội dung truyền thông tại xã can thiệp. Qua đó, chúng tôi hy vọng người dân ở đây có thêm kiến thức để có thể lựa chọn cho gia đình mình phương pháp xử lý nước phù hợp.
KẾT LUẬN
Qua kết quả nghiên cứu, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:
1. Thực trạng nhiễm và yếu tố ảnh hưởng tới nhiễm mầm bệnh ký sinh trùng nguồn nước tại xã Bình Nguyên và Vũ Hòa huyện Kiến Xương, tỉnh Thái Bình
1.1. Thực trạng nhiễm ký sinh trùng nguồn nước
- Tỷ lệ nhiễm mầm bệnh ký sinh trùng trong nước sinh hoạt tại 2 xã nghiên cứu cao với 67,6%. Trong đó, xã Bình Nguyên là 69% và Vũ Hòa là 66,2%.
- Các nguồn nước sinh hoạt tại 2 xã nghiên cứu nhiễm nhiều loại mầm bệnh giun, sán và đơn bào. Trong đó, nhiễm các mầm bệnh đơn bào chiếm tỷ lệ cao nhất với 66,5%, tiếp theo là nhiễm giun với 12,6% và thấp nhất là nhiễm sán với 5,2%.
- Nguồn nước ao hồ và nước sông ngòi có tỷ lệ nhiễm ký sinh trùng cao ở cả 2 xã. Đứng thứ 2 về tỷ lệ nhiễm mầm bệnh là nước giếng khơi, tiếp theo là nước mưa và thấp nhất là nước giếng khoan.
- Cường độ nhiễm Cryptosporidium spp. trong nước ao hồ cao nhất, tiếp