Hạt lơ lửng trong nước thải có ảnh hưởng đến độ chính xác của dịch tễ học nước thải không?

Chích Chòe

29-03-2025

“Even the sound of their disorderly singing is good. 
Nonetheless, the lack of discipline still affects the overall quality of the music show.”

Trích “Conductor”; Wild Wise Weird [1]

Dịch tễ học dựa trên nước thải (Wastewater-Based Epidemiology – WBE) đang nổi lên như một công cụ hiệu quả trong giám sát sức khỏe cộng đồng. Bằng cách phân tích các chất chỉ thị sinh học (biomarkers) mà con người bài tiết vào hệ thống nước thải, các nhà nghiên cứu có thể theo dõi xu hướng sử dụng thuốc, hành vi lối sống, cũng như sự lưu hành của các bệnh trong cộng đồng. Tuy nhiên, vẫn còn một câu hỏi then chốt chưa được nghiên cứu đầy đủ: Liệu các chất chỉ thị sinh học này có bám dính vào các hạt lơ lửng (suspended particulate matter – SPM) trong nước thải và gây ra hiện tượng đánh giá thấp khi chỉ phân tích phần nước đã lọc?

Để lấp đầy khoảng trống này, nhóm nghiên cứu do Bernier-Turpin và cộng sự đã tiến hành một nghiên cứu kéo dài sáu tháng tại khu vực đô thị Paris [2]. Họ theo dõi 54 chất chỉ thị WBE khác nhau trong nước thải thô, bao gồm dược phẩm, chất ma túy và các chỉ dấu hành vi lối sống như caffeine và nicotine. Quan trọng hơn, nhóm nghiên cứu đã phân tích riêng biệt nồng độ các chất trong giai đoạn hòa tan và trong phần hạt lơ lửng, qua đó làm sáng tỏ vai trò của SPM trong việc định hình kết quả WBE.

Kết quả nghiên cứu mang lại sự yên tâm cho phần lớn các ứng dụng WBE hiện nay. Các chất phổ biến như caffeine, nicotine và chất tạo ngọt nhân tạo có xu hướng rất thấp trong việc bám dính vào các hạt lơ lửng – chưa đến 5% tổng tải lượng của chúng gắn với các hạt. Điều này củng cố độ tin cậy của các quy trình WBE hiện hành vốn chủ yếu tập trung vào giai đoạn hòa tan.

Tuy nhiên, vẫn có những ngoại lệ đáng chú ý. Một số loại dược phẩm (ví dụ: fluoxetine) và chất chuyển hóa từ ma túy (ví dụ: THC–COOH, methadone) lại có mức độ hấp phụ đáng kể, với đến 60% khối lượng được tìm thấy trong trạng thái hạt. Lượng chất “ẩn” này nếu không được tính đến có thể dẫn đến đánh giá thiếu chính xác mức độ sử dụng hoặc phơi nhiễm trong cộng đồng.

Một phát hiện thú vị khác là các trận mưa – vốn phổ biến tại các đô thị có hệ thống cống kết hợp – làm tăng nhẹ xu hướng bám dính của một số hợp chất vào các hạt lơ lửng. Điều này không xuất phát từ sự thay đổi hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải, mà nhiều khả năng liên quan đến việc dòng nước mưa cuốn trôi trầm tích trong ống cống và kéo theo kim loại nặng gia tăng trong điều kiện ẩm ướt [3,4].

Nhìn tổng quát, nghiên cứu củng cố niềm tin vào WBE như một phương pháp hiệu quả và đáng tin cậy trong giám sát sức khỏe cộng đồng. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng đưa ra cảnh báo: đối với một số chất có xu hướng bám vào hạt lơ lửng, các phương pháp phân tích truyền thống có thể đánh giá thấp mức độ hiện diện của chúng. Quan trọng hơn, phát hiện này nhấn mạnh mối liên kết phức tạp giữa hạ tầng đô thị, các quá trình môi trường và hành vi con người. Khi WBE ngày càng được mở rộng để theo dõi các chất ô nhiễm mới và cả tác nhân sinh học như mầm bệnh, việc hiểu rõ động học của các hạt trong nước thải sẽ đóng vai trò thiết yếu nhằm đảm bảo độ chính xác và giá trị thực tiễn của phương pháp này trong lĩnh vực y tế công cộng [5].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] Bernier-Turpin G, et al. (2025). Do suspended particles matter for wastewater-based epidemiology? Water Research, 280, 123543. https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.123543 

[3] Li J, et al. (2020). Evaluation and development of models for estimating the sorption behaviour of pharmaceuticals in soils. Journal of Hazardous Materials, 392, 122469. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122469 

[4] Gasperi J, et al. (2010). Contributions of wastewater, runoff and sewer deposit erosion to wet weather pollutant loads in combined sewer systems. Water Research, 44, 5875–5886. https://doi.org/10.1016/j.watres.2010.07.008 

[5] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267