APARTMENT | No.11 - Đảm bảo an toàn cho hệ thống cung cấp và phân phối nước sinh hoạt (phần 2)

Chuyên đề: Đảm bảo an toàn cho hệ thống cung cấp và phân phối nước sinh hoạt (Phần 2)

CÁC NGUYÊN TẮC GIÁM SÁT VI SINH VẬT

Cách tiếp cận truyền thống Quy định và hướng dẫn đối với các thông số vi sinh

HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC TẠI CÁC HỘ GIA ĐÌNH VÀ CÁC TÒA NHÀ LỚN

11

Lưu hành nội bộ

Quý độc giả thân mến! Đường ống nước có tầm quan trọng lớn giống như nguồn tài nguyên nước hay các cơ sở xử lý trong việc đảm bảo cung cấp nguồn nước uống an toàn. Việc ngăn ngừa sự xâm nhập của vi sinh vật khi bắt đầu hệ thống phân phối dựa vào các biện pháp bảo vệ nước đầu nguồn là yếu tố tiên quyết. Hoạt động quá mức của vi sinh vật có thể dẫn đến suy giảm chất lượng của nước và có thể gây trở ngại cho các phương pháp được sử dụng để theo dõi các thông số có ý nghĩa sức khỏe.

Trong số tạp chí tiếp theo này, chúng tôi muốn gửi đến quý độc giả những nội dung liên quan đến hệ thống đường ống nước tại các hộ gia đình và các tòa nhà lớn cũng như cách tiếp cận truyền thống để giám sát vi sinh vật trong các hệ thống cấp nước.

Chúng tôi hy vọng nhận được sự đón nhận của các quý vị độc giả!

Trưởng ban biên tập

Nguyen Quoc Cuong

Chịu trách nhiệm nội dung

Hội đồng biên tập Nguyễn Danh Hải Nguyễn Hồng Minh Nguyễn Hoàng Thanh Nguyễn Quang Huy Hoàng Minh Nguyễn Lưu Hồng Hải Nguyễn Cảnh Toàn Lê Tiến Trung Nguyễn Văn Thiệp Trương Minh Thắng Cam Văn Chương Đỗ Trung Hiếu Cao Tiến Trung Tổng biên tập Nguyễn Tất Hồng Dương Phó Tổng biên tập Nguyễn Quốc Cương Biên tập & Thiết kế Phòng phát triển Cộng động Website www.iirr.vn facebook.com/iirr.com

06 HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC TẠI CÁC HỘ GIA ĐÌNH VÀ CÁC TÒA NHÀ LỚN Hệ thống đường ống nước và thiết bị lọc nước có thể ảnh hưởng tích cực hoặc tiêu cực đến chất lượng nước trong các tòa nhà.

10 CÁCH TIẾP CẬN TRUYỀN THỐNG ĐỂ GIÁM SÁT VI SINH VẬT TRONG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC Việc giám sát có vai trò quan trọng như là một phần của kế hoạch an toàn về nước.

21 CÁC NGUYÊN TẮC GIÁM SÁT VI SINH VẬT Giám sát vi sinh vật trong hệ thống cấp nước là để đảm bảo rằng nguồn cung cấp nước tuân thủ các hướng dẫn, tiêu chuẩn hoặc quy định hiện hành.

HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG NƯỚC Tại các hộ gia đình & Các tòa nhà lớn Việc sử dụng nước, vật liệu ống nước và thiết bị lọc nước (điểm sử dụng hoặc điểm đầu vào) có thể ảnh hưởng tích cực hoặc tiêu cực đến chất lượng nước trong các tòa nhà.

Nước trong các đường ống của hộ gia đình hoặc tòa nhà có thể bị ứ đọng lâu ngày, dẫn đến sự gia tăng lượng vi sinh vật và giảm chỉ tiêu an toàn của nước.

Các tòa nhà có nguy cơ xảy ra rủi ro bao gồm trường học trong thời gian nghỉ hè, nghỉ lễ; phòng khách sạn không sử dụng liên tục; các tòa nhà lớn ít người sử dụng vào cuối tuần; bênh viện đóng cửa trong thời gian dài.

Những trường hợp này đòi hỏi phải có kế hoạch từ các cơ quan có trách nhiệm để khắc phục tình trạng này đảm bảo sức khỏe cộng đồng.

06 Apartment

Việc lắp đặt các thiết bị lọc nước được thiết kế vào bảo dưỡng phù hợp giúp bảo vệ người sử dụng nước. Màng lọc có khả năng lọc bỏ các hạt có kích cỡ từ micromet trở xuống giúp tạo ra lớp màng chắn hiệu quả, bảo vệ nguồn nước khỏi ô nhiễm và mềm bệnh do vi khuẩn và ký sinh trùng.

Các thiết bị này giúp giảm rủi ro nhiễm bệnh cho người có vấn đề sức khỏe (như người mắc AIDS và các chứng suy giảm miễn dịch khác), đồng thời giúp cải thiện chất lượng nước tại các khu vực mà nước không thể được xử lý và phân phối hiệu quả (ví dụ: mất áp xuất, quá trình xử lý nước không phù hợp hoặc bị gián đoạn). Trong trường hợp này, nên lọc nước bằng phương pháp khử trùng (ví dụ: sử dụng clo hoặc bức xạ bằng tia cực tím).

Các thiết bị tại điểm sử dụng và đầu vào có thể chứa nhiều vi khuẩn cũng như vật chất dạng hạt.

Sự khuếch đại của vi khuẩn dị dưỡng tại các thiết bị này là tương đối phổ biến tuy nhiên đến nay vẫn chưa có báo cáo nào xác nhận ảnh hưởng của chúng tới sức khỏe của người sử dụng. Vấn đề mầm bệnh tích tụ trong bộ lọc đã được nghiên cứu rộng rãi. Mặc dù một số mầm bệnh có thể tồn tại trong hệ thống màng lọc, chúng thường bị lấn át bởi vi khuẩn dị dưỡng có khả năng sinh sôi cao hơn nhiều trong môi trường này.

Apartment 07

Tháng 3 năm 2000, một đợt bùng phát bệnh cryptosporidiosis quét qua thị trấn Clitheroe ở Lancashire tại Anh đã ảnh hưởng đến ít nhất 58 người.

Hầu hết các trường hợp đều có điểm chung là sử dụng nguồn nước suối. Đây là nguồn cung cấp nước cho 17.252 người và nguồn nước này được khử trùng bằng clo nhưng không được lọc. Nguyên nhân gây ô nhiễm nhanh chóng được làm rõ là từ chất thải đàn gia súc chăn thả gần con suối. Ngay sau khi các cơ quan chức năng xác nhận nguồn nước thiếu an toàn là nguyên nhân, các nhà chức trách đã chuyển sang sử dụng nguồn cấp nước lớn hơn và được xử lý tốt hơn nhiều.

08 Apartment

Điều đáng quan tâm là sự tồn tại của noãn bào trong hệ thống phân phối rất lâu sau khi nguồn nước đã được chuyển đổi. Nguồn cấp nước đã được thay đổi vào buổi tối sau đợt bùng phát đầu tiên vào ngày 16 tháng 3 và việc xả nước được tiến hành bằng cách mở các họng cưu hỏa trong thị trấn. Trong những ngày tiếp theo, người ta đã thu thập 10 lít nước từ mỗi hộ người dùng (tối đa 23 mẫu mỗi ngày). Bất chấp việc hệ thống đường ống đã được xả thải, các nang noãn vẫn được phát hiện trong các mẫu nước từ các hộ gia định trong 10 ngày liên tiếp, mặc dù số lượng giảm dần. Tuy nhiên, vào ngày 20 tháng 3, con số đạt đỉnh (trung bình 0,2 noãn bào/l) sau mỗi đợt bùng phát chính. Do đó, vào ngày 21 tháng 3, người dân đã được khuyến cáo nên đun sôi nước uống.

Vào ngày 26 và 27 tháng 3, tất cả các mẫu đều âm tính và người ta quyết định giảm số lượng mẫu lấy hàng ngày. Chính quyền sở tại ghi nhận 2/3 mẫu dương tính (trung bình 0,23 noãn bào/L) vào ngày hôm sau và nhiều mẫu dương tính khác vào các ngày tiếp theo. Sự gia tăng về số mẫu dương tính trùng khớp với quyết định lấy mẫu từ vòi chữa cháy chứ không phải vòi của người dùng.

ự bùng phát này chứng tỏ tầm quan trọng của hệ thống phân phối, ngay cả trong những đợt bùng phát do ô nhiễm nguồn nước. Mầm bệnh vẫn còn tồn tại và lưu lại trong hệ thống ngay cả sau khi xả mạnh. Mặc dù bằng chứng dịch tễ học cho thấy rằng không ai bị nhiễm bệnh sau khi thay đổi nguồn cấp, nhưng sự tồn tại của noãn bào đã dẫn đến khuyến cáo người dân nên đun sôi nước. Một phần là do số lượng noãn bào tăng lên từ các mẫu nước lấy từ vòi chữa cháy, các cơ quan điều tra cho rằng những noãn bào này đã vướng vào màng sinh học trong mạng lưới phân phối và sau đó được giải phóng trở lại nguồn cung cấp nước.

Apartment 09

CÁCH TIẾP CẬN TRUYỀN THỐNG

ĐỂ GIÁM SÁT VI SINH VẬT TRONG CÁC HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

10 Apartment

CÁC QUY ĐỊNH VÀ HƯỚNG DẪN ĐỐI VỚI CÁC THÔNG SỐ VI SINH

Apartment 11

Coliform tổng số Coliform tổng số (TC) là chỉ số được sử dụng rộng rãi làm cơ sở để điều chỉnh ngưỡng vi sinh vật trong nước uống. Ban đầu, tổng số coliform được sử dụng làm chỉ bảo về ô nhiễm chất thải sinh học và do đó có thể xuất hiện mầm bệnh về đường ruột.

Tuy nhiên, nhiều loại vi khuẩn thuộc nhóm Coliform tổng số tồn tại và phát triển trong môi trường, vì vậy nhiều cơ quan quản lý nghi ngờ về việc sử dụng Coliform tổng số làm chỉ bảo về ô nhiễm do phân.

12 Apartment

Các chủng vi khuẩn coliform tổng số có thể cư trú trên các bề mặt trong hệ thống cấp nước và trở thành một phần của màng sinh học (Power & Nagy, 1989; LeChevallier, 1990).

Nhiệt độ nước lớn hơn 15°C, pH trung tính và nồng độ thích hợp của cacbon hữu cơ có thể đồng hóa (AOC) là các điều kiện môi trường thuận lợi cho quá trình trên. Ở vùng khí hậu ôn đới, các sự kiện tăng trưởng của vi khuẩn thường xảy ra trong những tháng mùa hè, nhưng ở vùng khí hậu nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới, chúng có thể xảy ra quanh năm.

Khả năng phát triển của chúng ngoài môi trường hoặc trong hệ thống phân phối nước uống làm cho coliform tổng số trở thành chỉ số đánh giá ô nhiễm do phân trở nên không đáng tin cậy.

Tuy nhiên, coliform tổng số có thể được sử dụng trong việc giám sát vận hành như một thước đo đánh giá sự suy giảm chất lượng nước thông qua hệ thống cấp nước. Việc phát hiện những sinh vật này có thể cho thấy sự phát triển của vi sinh vật và khả năng hành thành màng sinh học, cũng như sự xâm nhập của vật chất lạ bao gồm cả đất. Tuy nhiên, định lượng vi sinh dị dưỡng (HPC) giúp phát hiện nhiều vi khuẩn hơn và thường được đánh giá tốt hơn so với tổng số coliform.

Apartment 13

Escherichia coli và coliform chịu nhiệt

Klebsiella

Escherichia coli (E.coli) là chỉ số đánh giá được lựa chọn sử dụng trong Hướng dẫn của WHO về Chất lượng nước uống (WHO, 2004) và một số quốc gia đang cũng đang bao gồm loại khuẩn này làm thước đo chính để đánh giá về ô nhiểm do phân. Dữ liệu hiện tại cho thấy E.coli hầu như chỉ bắt nguồn từ phân của động vật máu nóng.

14 Apartment

Sự hiện diện của vi khuẩn này trong nước uống là một dấu hiệu cho thấy nước đã bị ô nhiễm do phân trong thời gian gần đây hoặc sau quá trình xử lý nước hoặc quá trình xử lý không phù hợp.

Escherichia coli (E. coli)

Các coliform chịu nhiệt bao gồm E. coli và một số loại khác như Citrobacter, Klebsiella và Enterobacter. Mặc dù các loài chịu nhiệt không phải E. coli có thể bao gồm các sinh vật môi trường, quần thể coliform chịu nhiệt được phát hiện ở hầu hết các vùng nước chủ yếu bao gồm E. coli. Do đó, coliforms chịu nhiệt được coi là một chỉ số ít đáng tin cậy hơn nhưng có thể chấp nhận được về ô nhiễm do phân.

Apartment 15

Khỉ sử dụng vi khuẩn E.coli hoặc coliform chịu nhiệt như một chỉ thị về ô nhiễm phân, một số vấn đề cần được cân nhắc. Thứ nhất, mặc dù E.coli không dễ dàng phát triển bên ngoài ruột của động vật máu nóng ở vùng ôn đới, nhưng có một số bằng chứng cho thấy rằng nó có thể phát triển trong môi trường tự nhiên ở các vùng nhiệt đới (Byanppanahalli & Fujioka, 1998).

Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, E.coli sẽ bị các vi khuẩn khác ngoài môi trường cạnh tranh. Do đó, không thể chắc chắn E.Coli có phát triển ngoài môi trường tự nhiên hay không. Nếu E.Coli có thể phát triển tự nhiên ở vùng nhiệt đới thì các quy định hiện hành phải dựa trên các chỉ số đánh giá ô nhiễm phân sau xử lý trong hệ thống trữ và cấp nước khác như cầu khuẩn ruột và bảo tử Clostridium perfringens (Ashbolt, Grabow & Snozzi, 2001).

16 Apartment

Thứ hai, E.coli cực kỳ nhạy cảm với việc khử trùng (LeChevallier và cộng sự, 2003). Sự hiện diện của E.coli trong mẫu nước là dấu hiện cho thấy hệ thống xử lý nước gặp vấn đề hoặc hệ thống cấp nước bị rò rỉ. Tuy nhiên, sự vắng mặt của E.coli không đảm bảo rằng nguồn nước không bị nhiễm khuẩn.

Nhiều mầm bệnh do vi rút và động vật nguyên sinh có khả năng chống lại sự khử trùng và có thể sống sót khi tiếp xúc với chất khử trùng làm bất hoạt E.Coli. Có thể không phát hiện được nước thải xâm nhập vào hệ thống phân phối và vận chuyển nước nếu chỉ sử dụng E.Coli làm cơ sở đánh giá, những vi khuẩn này có thể bị bất hoạt trong khi các mầm bệnh khác vẫn tồn tại.

Apartment 17

ĐỊNH LƯỢNG VI SINH VẬT DỊ DƯỠNG (HETEROTROPHIC PLATE COUNT - HPC)

HPC là một trong những thông số đầu tiên được sử dụng để giám sát ngưỡng vi sinh vật trong nước uống. Sau công trình của Koch vào cuối những năm 1800, HPC được sử dụng để giám sát mức độ an toàn của nước uống thành phẩm.

Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, HPC đã trở thành một chỉ số về chất lượng nước chung trong các hệ thống cấp nước (WHO, 2003).

18 Apartment

Các vi sinh vật dị dưỡng luôn tồn tại trong nước (và màng sinh học), chúng luôn hiện diện với nồng độ lớn hơn vi khuẩn colifform trong hệ thống cấp và trữ nước. Sự gia tăng về HPC cho thấy có vấn đề trong quá trình xử lý, ô nhiễm sau xử lý, sự phát triển của vi sinh vật dị dưỡng trong nước do hệ thống phân phối vận chuyển hoặc sự hiện diện của các cặn bẩn và màng sinh học trong hệ thống.

Nếu có sự gia tăng đột ngột của chỉ số HPC so với các thông số trong quá khứ thì cần tiến hành điều tra ngay lập tức và khắc phục tình hình kịp thời nếu cần. Không có bằng chứng nào cho thấy vi sinh vật dị dưỡng trong hệ thống cấp nước là nguyên nhân gây ra các ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng thông qua nước uống. (WHO, 2003).

Một số quốc gia sử dụng ngưỡng HPC tối đa không bắt buộc là 500 cfu/ml ở 35oC, bởi vì nồng độ lớn hơn mức này cản trở sự phục hồi của vi khuẩn coliform bằng kỹ thuật màng lọc dựa trên quá trình lên men lactose. Tuy nhiên, các phương pháp hiện coliform mới hơn dựa trên sự chuyển hóa của các cơ chất tạo màu không bị ảnh hưởng bởi nồng độ HPC lớn hơn ngưỡng tối đa.

Apartment 19

20 Apartment

CÁC NGUYÊN TẮC GIÁM SÁT VI SINH VẬT trong hệ thống cấp nước

Apartment 21

Mục đích của các chương trình giám sát vi sinh vật trong hệ thống cấp nước là để đảm bảo rằng nguồn cung cấp nước tuân thủ các hướng dẫn, tiêu chuẩn hoặc quy định hiện hành.

Các phương pháo lấy mẫu và giám sát quá trình lấy mẫu thường dựa trên tiêu chuẩn ISO (1980-98)

Các khuyến nghị đưa ra thường đơn giản. Việc lấy mẫu thường dựa trên tiêu chí về số lượng dân cư cung cấp, chẳng hạn như “ nếu dân số dưới 5000 người, lấy 4 mẫu/ tháng”. Tuy nhiên, việc dựa trên tiêu chí này không hiệu quả trong việc giám sát chất lượng nước cho người dùng.

Các chương trình dựa trên các tiêu chí này không hiệu quả trong việc giám sát chất lượng nước được cung cấp cho tất cả người tiêu dùng.

22 Apartment

Về lý thuyết, việc giám sát vi sinh vật có thể đạt được bằng một chương trình giám sát thường xuyên tại mọi hồ chứa và kết nối dịch vụ trên toàn hệ thống phân phối. Tuy nhiên, một chiến lược như vậy sẽ rất tốn kém và chỉ có thể xác minh rằng nước an toàn sau khi được cung cấp, bởi việc xác định và định lượng vi sinh vật là quá lâu để sử dụng với mục đích cảnh báo hoặc kiểm soát sớm.

Một cách để giám sát hiệu quả là thực hiện cả việc lấy mẫu định kỳ và giám sát thời gian thực (trực tuyến) các thước đo đánh với chất lượng vi sinh tại các vị trí được lựa chọn trên hệ thống trữ và phân phối nước. Với đủ kiến thức về yếu tố thủy lực của hệ thống, các tiếp cận này có thể hiệu quả về mặt chi phí và nhanh chóng cung cấp những cảnh báo về lỗ hổng của hệ thống gây nguy hại đến sức khỏe cộng đồng.

Apartment 23

Những thay đổi bất thường ở các thông số đánh giá như: clo tự do, ap suất nước, oxy hòa tan, độ đục sẽ cho thấy hệ thống nước đang gặp vấn đề về chất lượng. Vì vậy chương trình giám sát cần hướng dẫn và giải thích, đưa ra các hành động khắc phục khi vượt mức thông số cho phép.

Đo áp suất nước Nguồn ảnh: WikiHow

Chức năng giám sát vi sinh vật trong hệ thống được công nhận là một phần trong kế hoạch phân phối nước. Một kế hoạc an toàn nguồn nước để quản lý hệ thống phân phối bao gồm ba hình thức giám sát: • Giám sát quá trình vận hành để hỗ trợ công tác quản lý tính an toàn của hệ thống đang diễn ra.

• Xác nhận quy trình để thiết kế các quy trình xử lý và các biện pháp kiểm soát khác.

• Xác minh để kiểm tra toàn bộ hệ thống cấp nước đang hoạt động bình thường.

24 Apartment

Việc giám sát vi sinh vật định kỳ thường đóng vai trò xác nhận với tư cách là lần kiểm tra cuối cùng về độ an toàn của nước. Điều này nhằm xác minh rằng hệ thống hoạt động ổn định, do đó không nên dựa vào nó để kiểm soát việc vận hành.

Bản khảo sát quá trình vệ sinh định kỳ của thệ thống trữ và phân phối nước là một phần quan trọng của bất kỳ kế hoạch an toàn nguồn nước nào. Các cuộc khảo sát này không quá tốn kém để thực hiện và có thể bổ trợ thêm cho các thước đo đánh giá chất lượng nước. Chúng rất cần thiết đối với các nguồn cấp nước có quy mô nhỏ do cộng đồng quản lý nơi mà việc xác minh chất lượng nước có thể không được thường xuyên.

Apartment 25

hất lượng nước uống sạch có thể bị nhiễm bẩn nghiêm trọng bên trong hệ thống phân phối do đường ống nước và các bể chứa bị rò rỉ.

26 Apartment

Apartment 27

hiều đợt bùng phát dịch bệnh qua đường nước được cho là do những sự cố rò rỉ. Tất cả các hệ thống phân phối nước đều chứa quần thể vi sinh vật không gây hại cho sức khỏe con người. Tuy nhiên, ở nhiều quốc gia, thông thường họ sẽ duy trì dư lượng chất khử trùng nhằm mục đích kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn trong nguồn nước phân phối. Điều này sẽ hạn chế được sự thay đổi mùi và vị do màng sinh học tạo ra và cũng có thể vô hiệu hóa ở mức độ thấp một số mầm bệnh xâm nhập vào mạng lưới cấp nước.

28 Apartment

Mặc dù hiện tại chưa có một báo cáo nào về ảnh hưởng trực tiếp của mầm bệnh tồn tại thời gian dài trong nguồn nước đối với sức khỏe nhưng vẫn có khả năng chúng được tích tụ trong màng sinh học. Các nghiên cứu thực nghiệm đã xác nhận khả năng này và ủng hộ quan điểm rằng việc ngăn chặn sự tích tụ của cặn lắng và màng sinh học trong hệ thống phân phối nước phải là một phần quan trọng với kế hoạch an toàn nguồn nước.

Việc giám sát định kỳ các chỉ số vi sinh vật, chẳng hạn như E. coli, có thể được sử dụng như một phần của bài kiểm tra cuối cùng về chất lượng nước.

Không nên chỉ sử dụng phương pháp giám sát trên để quản lý rủi ro hoặc hỗ trợ các quyết định vận hành hệ thống phân phối nước. Việc đáp ứng các tiêu chí an toàn của nước bằng cách áp dụng cách tiếp cận tổng quát dựa trên thiết kế, quy trình vận hành và bảo dưỡng thực tiễn có cân nhắc đến các môi nguy hại sinh học Việc giám sát có vai trò quan trọng như là một phần của kế hoạch an toàn nguồn nước và nên bao gồm các thước đo đánh giá có khả năng làm rõ những rủi ro về ô nhiễm thực tế hay có thể phát sinh (do hệ thống bị rò rỉ).

Apartment 29

www.iirr.vn