Luận văn Nghiên cứu hiện trạng và đề xuất sử dụng an toàn nước mưa cho sinh hoạt tại một số huyện ngoại thành Hà Nội

c vi sinh vật khi nó di chuyển trong khí quyển. Nếu không hấp thụ những thứ này, nƣớc mƣa sẽ là nƣớc tinh khiết 100% trƣớc khi chúng tiếp xúc với mặt đất. Nƣớc mƣa có thể hấp thụ hoặc hòa tan các thành phần từ hầu hết mọi thứ mà nó tiếp xúc. Nƣớc mƣa thu đƣợc có thể chứa các thành phần nhƣ các mảnh tạp, các thành phần hóa học khác do bị hòa tan hoặc hấp thụ vào nƣớc, các vi sinh vật từ không khí hay trên bề mặt tiếp xúc. Ô nhiễm do cặn rác và thành phần chất rắn không tan Là các thành phần mà chúng ta có thể nhìn thấy đƣợc. Các thành phần chất rắn không tan bao gồm lá, cành cây, bụi, phân của các động vật, côn trùng và các mảnh tạp có thể nhìn thấy đƣợc khác. Mặc dù, các chất rắn không tan này chỉ làm giảm chất lƣợng về mặt cảm quan nhƣng chúng cũng có thể chứa đựng những hóa chất và các vi sinh vật gây hại cho sức khỏe. Ví dụ, lá và bụi chứa các thành phần hóa chất nhƣ thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ. Hay trong phân chim và trong phân các động vật khác chứa các vi sinh vật gây bệnh. 8 Khi lƣu trữ nƣớc mƣa lâu dài, các mảnh tạp này có thể bị phân hủy thành các hợp chất hóa học đi vào trong nƣớc, làm nƣớc có màu, mùi, thành phần hòa học của nƣớc bị thay đổi. Cách mảnh tạp hữu cơ cũng có thể là môi trƣờng và thức ăn cho các vi sinh vật phát triển trong nƣớc mƣa đã thu đƣợc. Ô nhiễm các thành phần hóa học Các chất ô nhiễm trong nƣớc mƣa do hai nguồn chính là hấp thụ từ không khí và nhiễm bẩn từ hệ thống thu nƣớc. Các chất ô nhiễm thƣờng gặp trong nƣớc mƣa nhƣ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs), các hợp chất hữu cơ nhân tạo (SOCs), các kim loại nặng, các hợp chất hình thành do hòa tan của các khí trong khí quyển, ... Các chất ô nhiễm từ hệ thống thu nƣớc mƣa có thể khắc phục đƣợc bằng cách thiết kế hệ thống thu nƣớc mƣa hợp lý, thƣờng xuyên vệ sinh hệ thống thu nƣớc hoặc loại bỏ phần nƣớc mƣa bị ô nhiễm.Hàm lƣợng các chất ô nhiễm từ không khí thì rất khó phòng tránh. Tùy thuộc vào sự ô nhiễm không khí của từng khu vực, sự di chuyển của các khối không khí mang mƣa, thời gian mƣa trong năm mà thành phần các chất ô nhiễm trong nƣớc mƣa sẽ rất khác nhau. Theo số liệu quan trắc của Viện Khí tƣợng Thủy văn Trung Ƣơng về chất lƣợng nƣớc mƣa tại Hà Nội năm 2012 và 2013, chất lƣợng nƣớc mƣa biến đổi rất lớn theo thời gian trong năm. Đây là số liệu chất lƣợng nƣớc mƣa thu tại lều khí tƣợng, chất lƣợng nƣớc mƣa không bị ảnh hƣởng bởi hệ thống thu. Các chất ô nhiễm trong nƣớc mƣa do ảnh hƣởng của khí quyển. Chất lƣợng nƣớc mƣa quan trắc tại Hà Nội đƣợc thể hiện qua Phụ lục 1. Nƣớc mƣa có tính axit nhẹ, giá trị pH trung bình trong nƣớc mƣa khu vực Hà Nội năm 2012 là 6,3 và của năm 2013 là 6,2; giá trị pH thấp nhất năm 2012 đo đƣợc là 4,9, năm 2013 là 4,61; giá trị pH cao nhất năm 2012 là 7,2, năm 2013 là 7,31. Nƣớc mƣa có tính axit nhẹ do sự hòa tan của các khí trong khí quyển nhƣ SO2, NOx, CO2. Do tính axit nhẹ của nƣớc mƣa, nên nƣớc mƣa có thể dễ dàng hòa tan một số kim loại và một số muối của chúng trong các vật liệu làm bề mặt thu nƣớc và bể lƣu trữ nƣớc mƣa. 9 Trong thành phần nƣớc mƣa ở Hà Nội, hàm lƣợng amoni cũng khá cao trong những giai đoạn có lƣợng mƣa thấp khoảng từ tháng 1 đến tháng 4. Trong giai đoạn mùa mƣa hàm lƣợng amoni có giá trị thấp hơn giới hạn cho phép của nƣớc ăn uống theo QCVN 01:2009/BYT của Bộ Y tế. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi gây nhiễm bẩn cho nƣớc khi nƣớc mƣa tiếp xúc với vật liệu chứa đựng các hợp chất này. Các nguồn chứa đựng hợp chất này bao gồm nhựa, keo, dung môi hoặc khí ga, dầu, mỡ. Hầu hết các vật liệu có khả năng gây nhiễm bẩn VOCs đối với hệ thống thu gom nƣớc mƣa xuất hiện do sản xuất bởi các nguyên liệu không đƣợc phép sử dụng cho mục đích ăn uống; các vật liệu này không đƣợc sử dụng cho sản xuất sản phẩm chứa đựng nƣớc uống và có khả năng thôi nhiễm các chất VOCs vào trong nƣớc. Mặc dù hầu hết các chất VOCs nhiễm bẩn này là kết quả từ việc xây dựng không phù hợp. Các chất VOCs này cũng có thể xuất hiện khi mƣa dơi qua vùng khí quyển có chứa các khí gas hoặc dung môi bay hơi. Khoáng chất Khoáng chất là các vật liệu vô cơ đƣợc tìm thấy trong môi trƣờng tự nhiên. Hầu hết các khoáng chất này là muối vô cơ (nhƣ calcium carbonate, sodium bicarbonate, magnesium sulfate, sodium chloride) ảnh hƣởng đến vị của nƣớc nhƣng không gây hại cho sức khỏe, ngoại trừ asbestos là muối dạng sợi thƣờng đƣợc sử dụng trong nhiều sản phẩm. Các khoáng, đặc biệt là muối calcium và magnesium, là thành phần chính tạo nên thông số độ cứng của nƣớc. Thực tế, nƣớc mƣa thu đƣợc không chứa khoáng và là nƣớc rất mềm. Kim loại Các kim loại thƣờng xuất hiện trong nƣớc mƣa nhƣ chì, asen, đồng, sắt và mangan. Một số kim loại, đặc biệt là chì và asen, có thể gây hại cho sức khỏe trong một thời gian dài nếu chúng xuất hiện với nồng độ đủ lớn. Các kim loại khác nhƣ sắt, mangan có thể ảnh hƣởng tới màu và mùi của nƣớc nhƣng chúng không ảnh hƣởng tới sức khỏe. Để các kim loại này hòa tan vào nƣớc mƣa sẽ cần thời gian. Do đó, các 10 dạng nhiễm bẩn này chỉ xuất hiện khi các vật liệu kim loại làm mái thu, làm ống, làm bể chứa có thời gian tiếp xúc với nƣớc mƣa, có thể trong vài giờ hoặc lâu hơn. Theo nghiên cứu của Y. H. Kim và nnktại Đại học Tự nhiên Seoul về hệ thống thu là lƣu trữ nƣớc mƣa ở làng Cự Khê và làng Lai Xá tại Hà Nội từ năm 2009 đến 2012. Sau khi lắp đặt hệ thống loại bỏ nƣớc mƣa đầu trận và bộ lắng cặn, chất lƣợng nƣớc mƣa thu đƣợc có các thông số về pH, độ đục, As, Fe, Ni, Pb, Zn, NO2, NO3 đều đạt tiêu chuẩn so với QCVN 01:2009/BYT về chất lƣợng nƣớc ăn uống. Bảng 3. Kết quả phân tích nƣớc mƣa tại làng Lai Xá và Cự Khê sau khi lắp bộ lọc năm 2011 Thông số pH Độ đục As Fe Ni Pb Zn NO2 - NO3 - (NTU) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) (ppm) Vị trí 3 6,5 0,57 0,001 0,029 0,003 0,001 0,070 0,01 0,74 Vị trí 4 7,37 0 0,002 0,024 0,003 0,001 0,013 0,01 1,29 Vị trí 5 8,06 0 0,001 0,021 0,002 0,001 0,006 0,01 2,32 Tiêu chuẩn 6,5- 8,5 2 0,05 0,3 0,02 0,01 0,3 3 50 Nguồn:[17] Ô nhiễm vi sinh vật Nƣớc mƣa thƣờng là tinh khiết, vi sinh vật xuất hiện trong nƣớc mƣa thƣờng do quá trình thu gom và lƣu trữ nƣớc mƣa. Có hai loại vi sinh vật trong nƣớc mƣa: vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật không gây bệnh. Một số vi sinh vật không gây bệnh có thể xuất hiện với số lƣợng lớn bao gồm một số loài trong nhóm động vật nguyên sinh, tảo, vi khuẩn, virut. Mặc dù chúng không gây hại đến sức khỏe nhƣng cũng làm giảm chất lƣợng nƣớc về mặt cảm quan và gây trở ngại cho việc quản lý nƣớc mƣa đã thu và các thiết bị xử lý. Sự có mặt của vi sinh vật làm tăng chi phí quản lý và vận hành hệ thống. Khi mật độ tảo lớn sẽ làm tắc màng lọc của thiết bị xử lý nƣớc hoặc khi mật độ nấm và vi khuẩn lớn sẽ làm cho nƣớc có màu. Các vi sinh vật gây bệnh thƣờng ít đƣợc tìm thấy trong nƣớc mƣa trƣớc khi tiếp xúc với hệ thống thu. Tuy nhiên, vi sinh vật có thể xuất hiện trong nƣớc mƣa đã 11 thu khi các dụng cụ thu và chứa nƣớc mƣa bị nhiễm bẩn bởi phân chim và các động vật khác. Vi sinh vật gây bệnh có trong nƣớc mƣa gây ảnh hƣởng lớn đến sức khỏe hơn hầu hết sự nhiễm bẩn do các hợp chất hóa học khác [20]. Cụ thể nhƣ sau: - Các vi sinh vật gây bệnh có thể gây ảnh hƣởng tới sức khỏe ngay sau khi sử dụng nƣớc trong khi tác nhân hóa học có thể cần vài tháng hoặc vài năm mới gây hại đến sức khỏe. - Các vi sinh vật gây bệnh thƣờng không ảnh hƣởng tới màu, mùi, vị của nƣớc. Một số tác nhân hóa học gây màu, mùi, vị cho nƣớc nên việc nhận biết dễ dàng hơn. - Mật độ các vi sinh vật gây bệnh có thể tăng rất nhanh, trong khi nồng độ các tác nhân hóa học thƣờng duy trì khá ổn định. Do đó, sẽ dễ dàng khi kiểm tra nồng độ các tác nhân hóa học và sẽ khó xác định đƣợc mật độ các tác nhân vi sinh vật gây bệnh. - Một bệnh do vi sinh vật gây nên có thể truyền từ ngƣời này sang ngƣời khác, trong khi ảnh hƣởng tới sức khỏe của tác nhân hóa học chỉ liên quan đến ngƣời sử dụng trực tiếp. - Các bệnh tật do nƣớc nhiễm vi sinh vật gây bệnh có thể sẽ rất nguy hiểm đặc biệt cho các đối tƣợng nhạy cảm nhƣ ngƣời già, trẻ nhỏ. Các vi sinh vật gây bệnh nhiễm bẩn vào nƣớc mƣa bao gồm các dạng: động vật ký sinh, vi khuẩn, vi rút. Mức độ cần thiết để gây bệnh và độc tính là rất rộng phụ thuộc vào loại vi sinh vật gây bệnh và hệ thống miễn dịch của ngƣời tiếp xúc. Thông thƣờng những ngƣời có sức đề kháng yếu thƣờng dễ mắc hơn.Một số vi sinh vật gây bệnh có thể xuất hiện trong hệ thống thu và lƣu chứa nƣớc mƣa do việc thiết kế và vận hành không hợp lý thể hiện trong bảng 4. 12 Bảng 4. Các nhóm và nguồn vi sinh vật gây bệnh có thể đƣợc tìm thấy trong hệ thống thu và lƣu chứa nƣớc mƣa Các nhóm vi sinh vật gây bệnh Các loài vi sinh vật Nguồn lây nhiễm Động vật ký sinh Giardia lamblia Các động vật hoang dã nhƣ chó, mèo, Cryptosporidium parvum Chó, mèo, chim, động vật găm nhấm, các loài bò sát Toxoplasma gondii Mèo, chim, động vật gặm nhấm Vi khuẩn Campylobacter spp. Chim, chuột Salmonella spp. Mèo, chim, động vật gặm nhấm, các loài bò sát Leptospira spp. Động vật có vú Escherichia coli Chim, động vật có vú Vi rút Hantavirus spp. Động vật găm nhấm Nguồn:[20] Theo nghiên cứu “Đánh giálượng vi sinh vật của nước mưa thu từ mái nhà và rủi ro đến sức khỏe” của W.Ahmed và nnk(2010) đã cho rằng: ô nhiễm vi sinh vật trong nƣớc mƣa thu từ mái nhà ít hơn chúng ta thƣờng nghĩ. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy lƣợng vi sinh vật trong nƣớc mƣa thu đƣợc chịu ảnh hƣợng mạnh của các yếu tố: mùa, số ngày không mƣa trƣớc đó, hoạt động chăn thả động vật gần mái thu, bể nƣớc, vị trí địa lý và các yếu tố khác. Có ít thông tin về sự hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh. Theo nghiên cứu “Quan trắc chất lượng nước thu từ mái nhà: Giải thích bằng cách sử dụng phân tích đa biến”của nhóm tác giả C. Vialle và nnk (2011) thực hiện ở vùng Tây Nam nƣớc Pháp đã quan trắc hệ thống thu nƣớc mƣa hàng tuần trong thời gian một năm. Nƣớc mƣa thu đƣợc có chất lƣợng tốt về mặt lý hóa nhƣng về các thông số vi sinh vật vẫn không đáp ứng tiêu chuẩn về nƣớc uống. Chất lƣợng nƣớc mƣa có sự biến đổi lớn về mặt không gian và thời gian. Trong những cơn bão, chất lƣợng nƣớc mƣa thay đổi rất lớn đặc biệt là lƣợng nƣớc mƣa đầu tiên. Chất lƣợng nƣớc mƣa trong những tháng mùa hè có lƣợng vi sinh vật cao. Chất lƣợng nƣớc mƣa biến đổi lớn và cần lắp đặt thiết bị khử trùng trong hệ thống thu nƣớc 13 mƣa. E.coli và enterococci luôn hiện diện đồng thời trong mẫu thu. Những số liệu này cho thấy dòng chảy từ mái nhà mang theo chất ô nhiễm do phân và lƣợng vi sinh vật phân hủy trong quá trình lƣu trữ. Việc lắp đặt thiết bị loại bỏ dòng nƣớc mƣa đầu tiên sẽ cải thiện chất lƣợng nƣớc mƣa thu đƣợc. Bảng 5. Số liệu chất lƣợng nƣớc mƣa tại vùng Tây Nam nƣớc Pháp Thông số Đơn vị Số mẫu Nhỏ nhất Lớn nhất Trung bình Trung vị Độ lệch chuẩn Tiêu chuẩn khuyến cáo về nƣớc uống của Pháp pH - 55 5,6 10,4 6,5 6,2 1,1 6,5 – 9,0 Nhiệt độ 0C 55 7,8 22,4 14,9 13,5 4,8 25 Độ dẫn µS.cm-1 55 13,5 235,0 56,2 38,2 45,5 180 – 1000 Màu mg Pt.L-1 55 <5 39 18 19 10 2 Độ đục NTU 53 0,50 6,1 2,4 2,0 1,4 15 TOC mg.L -1 55 0,50 5,1 2,3 2,2 1,0 Độ cứng mmol.L-1 55 <0,01 0,58 0,16 0,11 0,13 AT mmol.L -1 55 <0,20 0,9 0,10 <0,20 0,20 CAT mmol.L -1 55 <0,40 1,1 0,30 0,30 0,30 Cl - mg.L -1 54 0,55 4,0 1,9 1,7 0,98 250 SO4 2- mg.L -1 54 0,50 6,6 1,9 1,8 0,92 250 NO3 - mg.L -1 54 0,54 7,8 2,8 2,4 1,6 50 PO4 3- mg.L -1 54 <0,10 0,54 0,17 0,19 0,14 Mg 2+ mg.L -1 54 <0,10 0,71 0,27 0,24 0,15 Ca 2+ mg.L -1 54 1,0 19 4,4 2,9 4,0 Na + mg.L -1 54 0,30 2,9 1,1 0,93 0,59 200 K + mg.L -1 54 0,15 4,9 1,2 0,78 1,1 NH4 + mg.L -1 54 <0,10 1,7 0,58 0,32 0,57 0,10 Coliforms tổng số CFU/100ml 40 10000 656 40 2189 E. Coli CFU/100ml 53 <10 5500 148 2 757 Enterococci CFU/100ml 54 10000 322 45 1359 Tổng flora ở 220C CFU/100ml 52 10 632000 45486 9700 108954 Tổng flora ở 360C CFU/100ml 51 25 368000 26651 4500 67906 Ghi chú: nghiên cứu không nói đến giá trị nhỏ hơn giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn hơn giá trị lớn nhất là giới hạn của phương pháp phân tích hay là khoảng giá trị được chọn để tính toán thống kê. Nguồn:[21] 1.1.3. Ảnh hƣởng của chất lƣợng nƣớc ăn uống đến sức khỏe con ngƣời Trong cơ thể con ngƣời, nƣớc chiếm khoảng 60-70% thể trọng. Chất lỏng trong cơ thể nhƣ máu, tuyến dịch là do nƣớc và một số chất khác tạo nên nhằm 14 giúp vận chuyển chất dinh dƣỡng đến các cơ quan của cơ thể. Nƣớc tham gia vào việc hình thành các dịch tiêu hóa, giúp con ngƣời hấp thu chất dinh dƣỡng, cũng nhƣ tạo thành các chất lỏng trong cơ thể, thúc đẩy quá trình trao đổi chất. Nƣớc là chất quan trọng để các phản ứng hóa học và sự trao đổi chất diễn ra không ngừng trong cơ thể, đồng thời là một dung môi hòa tan các chất dinh dƣỡng đƣợc đƣa vào cơ thể. Nƣớc còn giúp cho các phế nang luôn ẩm ƣớt, có lợi cho việc hô hấp và là chất bôi trơn của toàn bộ khớp xƣơng trong cơ thể. Khi cơ thể mất khoảng 1-2% lƣợng nƣớc sẽ ảnh hƣởng tới sức khỏe và cảm thấy khát, mất khoảng 5-8% lƣợng nƣớc trong cơ thể có thể gây hôn mê và mất từ 10-25% lƣợng nƣớc là có thể gây tử vong[9]. Khoảng 80% thành phần mô não đƣợc cấu tạo bởi nƣớc, việc thƣờng xuyên thiếu nƣớc làm giảm sút tinh thần, khả năng tập trung kém và đôi khi mất trí nhớ. Ngoài ra, nƣớc còn có nhiệm vụ thanh lọc và giải phóng những độc tố xâm nhập vào cơ thể qua đƣờng tiêu hóa và hô hấp một cách hiệu quả. Uống đủ nƣớc làm cho hệ thống bài tiết đƣợc hoạt động thƣờng xuyên, bài thải những độc tố trong cơ thể, có thể ngăn ngừa sự tồn đọng lâu dài của những chất gây ung thƣ. Uống nƣớc nhiều hằng ngày giúp làm loãng và gia tăng lƣợng nƣớc tiểu bài tiết cũng nhƣ góp phần thúc đẩy sự lƣu thông toàn cơ thể, từ đó ngăn ngừa hình thành của các loại sỏi: đƣờng tiết niệu, bàng quang, niệu quản Tùy vào cân nặng của cơ thể, giới tính, lứa tuổi, hoạt động thể lực, điều kiện thời tiết mà lƣợng nƣớc cần uống vào có thể nhiều hay ít. Theo Tổ chức Y tế thế giới tính đến năm 2012, tỷ lệ dân số ở Việt Nam đƣợc dùng nƣớc hợp vệ sinh là 75% và 25% còn lạivẫn sử dụng nguồn nƣớc không hợp vệ sinh; tỷ lệ này ở thành thị là 93% và 7%; ở khu vực nông thôn là 67% và 33% [24].Nƣớc ăn uống, sinh hoạt không đảm bảo chất lƣợng đã và đang ảnh hƣởng lớn tới sức khỏe con ngƣời. Theo Tổ chức Y tế thế giới (2006), nguy cơ sức khỏe lớn nhất liên quan tới vi sinh vật trong nƣớc là do ăn, uống nƣớc bị nhiễm phân ngƣời và động vật. Các bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn, vi rút, ký sinh trùng là rất phổ biến và phần lớn là do phơi nhiễm với các mầm bệnh trong nƣớc ăn uống, sinh hoạt. Gánh nặng bệnh tật cho cộng đồng phụ thuộc vào mức độ nặng nhẹ của bệnh, khả 15 năng lây nhiễm và quần thể phơi nhiễm. Nếu hệ thống cấp nƣớc sạch bị gián đoạn hoặc không đảm bảo sẽ có nguy cơ xảy ra các vụ dịch do các bệnh tật liên quan tới nƣớc. Phần lớn các bệnh này có thể dự phòng đƣợc thông qua hệ thống cấp nƣớc sạch cho ngƣời dân, đảm bảo vệ sinh môi trƣờng và vệ sinh cá nhân. Tuy nhiên, các bệnh liên quan đến nƣớc không chỉ là những bệnh do phơi nhiễm với mầm bệnh trong nƣớc ăn uống mà còn có thể do hít phải hơi nƣớc chứa mầm bệnh hay do tiếp xúc với mầm bệnh khi bơi lội dƣới nƣớc. Bảng 6 dƣới mô tả một số đƣờng truyền bệnh do vi sinh vật liên quan tới nƣớc và các sinh vật gây bệnh điển hình. Bảng 6. Một số đƣờng phơi nhiễm với yếu tố nguy cơ sinh vật trong nƣớc Đƣờng nhiễm Hoạt động Vi sinh vật gây bệnh Đƣờng ruột Ăn uống Vi khuẩn: Campylobacter spp, E. coli, Salmonella spp, Shigella spp, Vibria cholerae, Yersinia spp Vi rút: Adenoviruses, Astroviruses, Enteroviruses, Hepatitis A viruses, Hepatitis E viruses, Noroviruses, Rotaviruses, Sapoviruses Đơn bào, ký sinh trùng: Cryptosporidium parvum, Dracunculus medinensis, Entamoeba histolytica, Giardia intestinalis, Toxoplasma gondii Hô hấp Hít thở Legionella pneumophila, Mycobacteria (non- tuberculous), Naegleria fowleri, nhiều loại vi rút gây bệnh. Da (đặc biệt nếu bị xƣớc), màng nhầy, vết thƣơng, mắt Tiếp xúc (tắm rửa) Acanthamoeba spp, Aeromonas spp, Burkholderia pseudomallei, Mycobacteria (non-tuberculous), Leptospira spp, Pseudomonas aeruginosa, Schistosoma mansoni Nguồn:[22] Theo Báo cáo chung tổng quan ngành Y tế năm 2015 Việt Nam đã đạt Mục tiêu Thiên niên kỷ liên quan đến bảo đảm nguồn nƣớc sạch và hố xí hợp vệ sinh, số ngƣời đƣợc sử dụng nƣớc sạch là 95% và 75% ngƣời dân sử dụng hố xí hợp vệ 16 sinh. Gánh nặng bệnh tật liên quan đến sử dụng nƣớc sạch và hố xí hợp vệ sinh ở Việt Nam chỉ chiếm 0,2% tổng tử vong và 0,4% DALY gây ra bởi các yếu tố nguy cơ này[2].Tác động của nƣớc sạch và vệ sinh đến tỷ lệ tử vong này mới chỉ tính tới các bệnh tiêu chảy và thƣơng hàn, chƣa tính tác động tới các bệnh khác nhƣ giun sán, viêm gan A, đau mắt hột, bệnh do muỗi truyền. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (2006), mức độ ảnh hƣởng tới cộng đồng và khả năng lây nhiễm của các loài vi sinh vật có mặt trong nƣớc ăn uống và sinh hoạt là rất khác nhau. Khả năng tồn tại trong nƣớc cấp và khả năng kháng clo dƣ trong nƣớc cũng tùy thuộc vào loài. Bảng 7 thể hiện mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe, khả năng lây nhiễm và kháng clo dƣ của một số loài vi sinh vật trong nƣớc ăn uống. Bảng 7. Một số sinh vật gây bệnh lây qua đƣờng nƣớc ăn uống Sinh vật gây bệnh Mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe cộng đồng Khả năng/thời gian tồn tại trong nƣớc cấp * Khả năng kháng clo Khả năng lây nhiễm ** Nguồn ô nhiễm từ động vật Vi rút Adenoviruses Vừa Dài Vừa Cao Không Enteroviruses Cao Dài Vừa Cao Không Astroviruses Vừa Dài Vừa Cao Không Hepatitis A vi rút Cao Dài Vừa Cao Không Hepatitis E vi rút Cao Dài Vừa Cao Có thể Noroviruses Cao Dài Vừa Cao Có thể Sapoviruses Cao Dài Vừa Cao Có thể Rotaviruses Cao Dài Vừa Cao Không Vi khuẩn Burkholderia pseudomallei Cao Có thể nhân lên Thấp Thấp Không Campylobacter jejuni, C.coli Cao Vừa Thấp Vừa Có Escherichia coli- Pathogenic Cao Vừa Thấp Thấp Có E.coli- Enterohaemorrhagic Cao Vừa Thấp Cao Có Egionella spp. Cao Có thể nhân lên Thấp Vừa Không Pseudomonas Vừa Có thể nhân Vừa Thấp Không 17 Sinh vật gây bệnh Mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe cộng đồng Khả năng/thời gian tồn tại trong nƣớc cấp * Khả năng kháng clo Khả năng lây nhiễm ** Nguồn ô nhiễm từ động vật aeruginosa lên Salmonella typhi Cao Vừa Thấp Thấp Không Shigella spp. Cao Ngắn Thấp Cao Không Vibrio cholera Cao Thƣờng là ngắn Thấp Thấp Không Yersinia enterocolitica Vừa Dài Thấp Thấp Có Đơn bào Acanthamoeba spp. Cao Có thể nhân lên Thấp Cao Không Cryptosporidium parvum Cao Dài Vừa Cao Có Cyclospora cyaetanensis Cao Dài Vừa Cao Không Entamoeba histolytica Cao Vừa Vừa Cao Không Giardia intestinalis Cao Vừa Vừa Cao Có Naegleria fowleri Cao Có thể nhân lên Thấp Vừa Không Toxoplasma gondii Cao Dài Vừa Cao có Giun sán Dracunculus medinensis Cao Vừa Vừa Cao Không Schistosoma spp. Cao Ngắn Vừa Cao Có * = Thời gian sinh vật tồn tại trong nước (ở thể có khả năng lây nhiễm): Ngắn: ≤1 tuần; vừa: 1-4 tuần; dài ≥4 tuần. ** = Từ thí nghiệm trên tình nguyện viên, kết quả của nghiên cứu dịch tễ học cũng như nghiên cứu trên động vật: tính lây nhiễm cao có nghĩa là liều lây nhiễm tối thiểu từ 1 đến 100 sinh vật; mức vừa: 100-10.000 sinh vật; mức thấp: >10.000 sinh vật. Nguồn:[22] Bệnh lây lan qua đƣờng nƣớc ăn uống là những bệnh do ăn, uống phải nƣớc có chứa các mầm bệnh, ví dụ: bệnh tả, bại liệt, viêm gan A, các bệnh tiêu chảy do rota vi rút, Salmonella, Cryptosporidium, Giardia Những bệnh này xảy ra trong cộng 18 đồng và có liên quan mật thiết với chất lƣợng nƣớc ăn uống và để lại gánh nặng bệnh tật rất lớn. Khi thiếu nƣớc sạch và các công trình vệ sinh, những bệnh này lây lan rất nhanh chóng. Vì các vi sinh vật gây bệnh tồn tại trong phân ngƣời và động vật nên nếu phân không đƣợc quản lý tốt sẽ làm ô nhiễm các nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm và dẫn đến nguy cơ ô nhiễm nƣớc ăn uống, sinh hoạt cũng nhƣ ô nhiễm thực phẩm. Một số bệnh lây lan qua nƣớc ăn uống nếu không điều trị kịp thời có thể dẫn tới tử vong nhƣ bệnh tả, thƣơng hàn, viêm gan A và các bệnh tiêu chảy do Shigella spp, E. coli 0157 Nhiều mầm bệnh khác thƣờng chỉ gây tiêu chảy và có thể tự khỏi nhƣ bệnh tiêu chảy do Noro vi rút và Cryptosporidium. Tác động đến sức khỏe của các mầm bệnh trong nƣớc ăn uống là không giống nhau giữa các cá thể trong cộng đồng cũng nhƣ giữa các quần thể. Những ngƣời thƣờng xuyên phơi nhiễm với các mầm bệnh có thể đƣợc miễn dịch và trong một vụ dịch có thể không mắc bệnh, hoặc nếu mắc thì mức độ trầm trọng có thể thấp hơn so với những ngƣời chƣa từng bị phơi nhiễm. Thông thƣờng, cũng giống nhƣ nhiều bệnh tật khác, bệnh lây lan qua nƣớc ăn uống cũng thƣờng để lại tác động lớn tới những nhóm nhạy cảm, nhƣ: trẻ em, ngƣời già, phụ nữ mang thai và những ngƣời bị suy giảm miễn dịch. Những nhóm ngƣời này thƣờng có nguy cơ mắc bệnh cao hơn và khi mắc bệnh thì nguy cơ bị tử vong cũng cao hơn so với những nhóm ít nguy cơ. Ngoài các bệnh lây truyền qua ăn uống và tiếp xúc với nƣớc, còn một nhóm bệnh liên quan đến côn trùng có một phần vòng đời sống trong nƣớc truyền. Phổ biến nhất trong nhóm này là các bệnh do muỗi truyền nhƣ sốt xuất huyết Dengue, sốt rét, viêm não Nhật Bản B, sốt vàng, giun chỉ Số ca mắc các bệnh do muỗi truyền đang ngày càng gia tăng do nhiều nguyên nhân khác nhau nhƣ khả năng kháng thuốc của muỗi, gia tăng tốc độ đô thị hóa, gia tăng dân số và quản lý nguồn nƣớc không đảm bảo, giao thông đi lại phát triển Ở Việt Nam, nhóm bệnh do véc tơ có một phần vòng đời sống trong nƣớc truyền ảnh hƣởng lớn đến sức khỏe của cộng đồng. Hàng năm có hàng trăm nghìn ca mắc sốt xuất huyết Dengue, sốt rét và viêm não Nhật Bản và để lại hậu quả nặng nề về sức khỏe, kinh tế và xã hội. Quản lý hiệu quả các nguồn nƣớc góp phần kiểm soát véc tơ truyền bệnh. 19 Ngoài yếu tố vi sinh vật, các yếu tố hóa học trong nƣớc cũng ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời. Các kim loại nặng, hóa chất bảo vệ thực vật có trong nƣớc ăn uống là một trong những nguyên nhân gây ra các bệnh ƣng thƣ của con ngƣời. Ở những vùng sản xuất nông nghiệp, việc lạm dụng phân bón hóa học cũng làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc của khu vực đó và các khu vực lân cận. 1.2. Các phƣơng pháp thu, tích chứa và xử lý nƣớc mƣa trên thế giới và Việt Nam Trên thế giới việc thu nƣớc mƣa khá phổ biến ở những vùng thiếu nƣớc nhƣ những vùng khô hạn, các vùng gần biển hay vùng có nguồn nƣớc bị ô nhiễm. Các nghiên cứu cũng tập trung cho các vùng này nhƣ khu vực phía Tây của nƣớc Úc, các Bang khô hạn ở phía Nam và các đảo của nƣớc Mỹ, ở các khu vực thiếu nƣớc của Ấn Độ, các nƣớc Châu Phi. Các nghiên cứu đều chỉ ra các thành phần chính của một hệ thống thu và tích chứa nƣớc mƣa gồm các thành phần chính: mái thu, ống dẫn, bể lƣu chứa nƣớc, các thiết bị xử lý nƣớc. 1.2.1. Phƣơng pháp thu nƣớc mƣa 1.2.1.1. Vùng thu Là một vùng đƣợc xác định là một mặt phẳng, đặc trƣng nhƣ một mái nhà, khi mƣa rơi xuống sẽ đƣợc thu lại. Thu nƣớc mƣa với mục đích không sử dụng cho ăn uống có thể sử dụng nhiều loại vật liệu làm mái. Trong trƣờng hợp nƣớc mƣa đƣợc sử dụng cho mục đích ăn uống thì vật liệu làm mái tốt nhất là làm bằng kim loại, đất sét, bê tông và các loại vật liệu không làm ô nhiễm nƣớc. Nƣớc đƣợc thu cho mục đích ăn uống sẽ không đƣợc thu từ những vật liệu nhƣ kẽm, đồng hoặc có thành phần asphaltic. Mái có tấm chì hay sơn mái có thành phần chì sẽ không đƣợc sử dụng. Mái nhà là vùng thu đặc trƣng. Ngoài ra, nƣớc mƣa còn đƣợc thu từ các khu vực khác nhƣ bãi đỗ xe, đƣờng đi, Tuy nhiên, bởi lƣợng bẩn lớn hơn nên việc thu nƣớc mƣa từ những vùng này sẽ không đƣợc sử dụng cho mục đích ăn uống [16]. Chất lƣợng của nƣớc mƣa thu đƣợc phụ thuộc vào cấu trúc vùng thu: chất lƣợng tốt nhất từ vật liệu làm mái trơn nhẵn và không thấm nƣớc. Chất lƣợng nƣớc mƣa cũng đƣợc quyết định bởi kiểu mƣa và tần suất mƣa. Phạm vi mƣa và cƣờng 20 độ mƣa đều lớn hơn trong các trận bão, thời gian giữa các lần mƣa ảnh hƣợng để độ sạch của mái thu. Lƣợng nƣớc thu đƣợc từ một vùng thu đƣợc tính theo công thức [16]: (CA) x (R) x (E) x (7,48) = lƣợng nƣớc thu đƣợc (gallons) Trong đó:CA: Diện tích vùng thu (ft2) R: Lƣợng mƣa (feet) E: Hiệu quả của bề mặt 7.48: Quy đổi từ ft3 ra gallons Bảng 8. Hệ số thu nƣớc của các loại mái thu E Vùng thu 0,9 Mái phẳng không thấm nƣớc của: kim loại, ngói, bê tông, tấm phủ nhựa đƣờng. 0,8 Bề mặt đƣợc lát 0,6 Đất đã đƣợc xử lý 0,3 Đất tự nhiên N