Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 1 * 2020
Nghiên cứu Y họ
c
98
MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA CHẤT LƯỢNG NƯỚC
VÀ TIÊU CHẢY Ở TRẺ EM DƯỚI 5 TUỔI TẠI CÁC QUẬN, HUYỆN
CUỐI MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC Ở THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BẰNG ỨNG DỤNG GIS
Nguyễn Thị Phương Thảo
*
, Trần Thiện Thuần
*
, Huỳnh Ngọc Thanh
*
, Phạm Thị Thùy Anh
**
TÓM TẮT
Đặt vấn đề: Việc cung cấp nguồn nước sạch và an toàn có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe
cộng đồng. Nguồn nước bị ô nhiễm và vệ sinh môi trường kém sẽ dẫn đến sự lan truyền các dịch bệnh như tả,
tiêu chảy. Trong đó, tiêu chảy hiện là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong cho trẻ dưới 5 tuổi
vào năm 2016. Vì vậy, việc đảm bảo chất lượng nguồn nước từ mạng lưới cấp nước đến các hộ gia đình sử dụng
là rất cần thiết. Có ba chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước bao gồm: hàm lượng Clo dư, nồng độ E.
coli, nồng độ Coliform là những chỉ tiêu thường biến động trên đường di chuyển nước từ nhà máy đến các hộ gia
đình cuối mạng lưới. Bên cạnh đó, hiện nay ứng dụng GIS được sử dụng như công cụ giám sát các chỉ tiêu đánh
giá chất lượng nguồn nước ngày càng được sử dụng rộng rãi.
Mục tiêu: Xác định mối tương quan giữa hàm lượng Clo dư, nồng độ E. coli và nồng độ Coliform của
nguồn nước ăn uống, sinh hoạt và số ca mắc tiêu chảy ở trẻ em dưới 5 tuổi tại các quận, huyện cuối mạng lưới
cấp nước bằng ứng dụng GIS
Đối tượng-Phương pháp: Nghiên cứu cắt ngang, lấy mẫu toàn bộ số liệu trẻ em dưới 5 tuổi bị tiêu chảy từ
tháng 01/2018 đến tháng 11/2018 tại các quận, huyện cuối mạng lưới cấp nước (quận 5, quận 6, quận 7, quận 8,
quận 10, quận 11, quận Tân Bình, quận Bình Tân, huyện Bình Chánh, huyện Cần Giờ). Hàm lượng Clo dư,
nồng độ E. coli và Coliform tại các điểm lấy mẫu được nội suy bằng thuật toán IDW của phần mềm ArcMap10.1.
Sử dụng hệ số tương quan Pearson để xét mối tương quan giữa các dữ liệu.
Kết quả: Hàm lượng Clo dư trung bình tại các quận, huyện cuối mạng lưới cấp nước nằm trong ngưỡng
cho phép là 0,3-0,5 mg/l (QCVN 01:2009/BYT). Nồng độ E. coli và nồng độ Coliform trung bình tại các quận,
huyện cuối mạng lưới cấp nước đều vượt ngưỡng cho phép là 0 vi khuẩn/100ml (QCVN 01:2009/BYT). Có mối
tương quan thuận, mạnh giữa số ca mắc tiêu chảy ở trẻ em dưới 5 tuổi và nồng độ E. coli. Không có mối tương
quan giữa số ca mắc tiêu chảy ở trẻ em dưới 5 tuổi và hàm lượng Clo dư, nồng độ Coliform.
Kết luận: Ứng dụng GIS có thể xác định mối tương quan giữa chất lượng nước và tiêu chảy ở trẻ em dưới 5
tuổi tại các quận, huyện cuối mạng lưới cấp nước. Từ đó, cần ứng dụng GIS trong công tác quản lý chất lượng
nước, cập nhật số liệu thường xuyên để giám sát chất lượng nước, tìm ra nguyên nhân và xử lý kịp thời các
nguồn ô nhiễm trên địa bàn thành phố.
Từ khóa: chất lượng nước, GIS, hàm lượng clo dư, nồng độ E. coli, nồng độ coliform, tiêu chảy, trẻ dưới 5 tuổi
ABSTRACT
CORRELATION BETWEEN WATER QUALITY AND DIARRHEA
OF CHILDREN UNDER 5 YEARS OLD IN THE END OF WATER SUPPLY NETWORK
IN HO CHI MINH CITY BY GIS APPLICATION
Nguyen Thi Phuong Thao, Tran Thien Thuan, Huynh Ngoc Thanh, Pham Thi Thuy Anh
* Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Vol. 24 - No. 1 - 2020: 98 - 105
* Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh **Trung tâm Kiểm soát bệnh tật TP. Hồ Chí Minh
Tác giả liên lạc: CN. Nguyễn Thị Phương Thảo ĐT: 0964574804 Email: phuongthao10111996@gmail.com
Nghiên cứu Y họ
c
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 1 * 2020
99
Background: The supply of safe and clean water source plays an important role in protecting public health.
Water polluted and poor sanitation will lead to the spread of diseases such as cholera, diarrhea. In particular,
diarrhea is currently one of the leading causes of death for children under 5 in 2016. Therefore, ensuring the
quality of water sources from the water supply network to the households using is very necessary. There are three
important criteria for assessing water quality: residual chlorine, E. coli, and Coliform concentrations which are
common fluctuations on the way to move water from factories to end-users. net. In addition, GIS is now used as a
tool to monitor water quality assessment criteria more and more widely used.
Objectives: Determine the correlation between the residual chlorine content, E. coli concentration, Coliform
concentration and the number of diarrhea cases among children under 5 years old in the districts at the end of the
water network by using GIS applications.
Method: Cross-sectional survey, the whole sampling formula was used. From January 2018 to November
2018 at the end of the water supply network (district 5, district 6, district 7, district 8, district 10, district 11, Tan
Binh district, Binh Tan district, Binh district Chanh, Can Gio district) in Ho Chi Minh City. The residual
chlorine content, E. coli and Coliform concentration at the sampling points were interpolated by IDW algorithm
of ArcMap10.1 software. Use the Pearson correlation coefficient to see the correlation between the data.
Results: The average residual chlorine content in the districts at the end of the water supply network was
within the allowed limit at 0.3-0.5 mg/l (QCVN 01:2009/BYT). The average E. coli concentration and the average
Coliform concentration in the districts at the end of the water supply network exceeded the allowed limit at 0
bacteria/100ml (QCVN 01:2009/BYT). There was a strong positive correlation between the number of diarrhea
cases in children under 5 years old and the concentration of E. coli. There was no correlation between the number
of diarrhea cases in children under 5 years old and the residual chlorine content, Coliform concentration.
Conclusion: GIS application can determine the correlation between the water quality and cases of diarrhea
among children under 5 years old in the districts at the end of the water supply network. Since then, it is
necessary to apply GIS in the management of the water quality, update data regularly to monitor the water
quality, determine the cause of the problem quickly so that a timely solution can be reached.
Keywords: the water quality, GIS, the residual chlorine content, the coliform concentration, the E. coli
concentration, diarrhea, children under 5 years old
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay, việc cung cấp nguồn nước sạch và
an toàn có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ
sức khỏe cộng đồng. Nguồn nước bị ô nhiễm và
vệ sinh môi trường kém sẽ dẫn đến sự lan
truyền các dịch bệnh như tả, tiêu chảy, kiết lỵ,
viêm gan A, thương hàn và bại liệt
(1)
.
Việc đánh giá ô nhiễm do phân là một yếu tố
quan trọng trong việc đánh giá chất lượng một
khu vực nước và đánh giá rủi ro đối với sức
khỏe con người. Kiểm tra mẫu nước về sự tồn tại
của vi khuẩn E.coli và vi khuẩn Coliform sẽ cung
cấp những chỉ báo cho sự ô nhiễm đó
(2)
. Cụ thể,
trong nghiên cứu của Luby SP và cộng sự đã cho
thấy trẻ em sống trong các hộ gia đình nơi nước
bị nhiễm E. coli thường xuyên có tỷ lệ mắc bệnh
tiêu chảy cao hơn trẻ em sống trong các hộ gia
đình nơi nước bị ô nhiễm không thường
xuyên
(3)
. Các tác nhân gây bệnh sinh học khác
làm ô nhiễm nước uống như coliforms cũng làm
tăng nguy cơ mắc bệnh tiêu chảy
(4)
.
Hiện nay, tiêu chảy là một trong những
nguyên nhân hàng đầu gây tử vong của trẻ em
dưới 5 tuổi, chiếm khoảng 8% tổng số ca tử vong
của trẻ ở độ tuổi này vào năm 2016
(5)
. Theo
WHO, ước tính mỗi năm tiêu chảy giết chết
khoảng 525. 000 trẻ em dưới 5 tuổi. Nguyên
nhân chính của tiêu chảy ở trẻ em chủ yếu là do
nguồn thực phẩm và nước bị ô nhiễm. Tại Việt
Nam, tình hình tiêu chảy ở trẻ em dưới 5 tuổi
hiện đang là vấn đề cần quan tâm với tỉ lệ mắc
khá cao. Theo thống kê y tế (2014), tiêu chảy là
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 1 * 2020
Nghiên cứu Y họ
c
100
một trong các bệnh mắc cao nhất tại Việt Nam,
với tỷ lệ mắc là 624,14/100.000 dân
(6)
. Tại thành
phố Hồ Chí Minh số ca mắc tiêu chảy ở trẻ em
dưới 5 tuổi năm 2018 là 11,6/1.000 trẻ và trung
bình 15/1.000 trẻ tại các quận, huyện cuối mạng
lưới cấp nước
(7)
.
Tại TP. Hồ Chí Minh, nhu cầu cấp nước vô
cùng lớn với 1.843.000 m³/ngày đêm cho 8. 224
triệu người
(8,9)
. Nguồn nước ăn uống và sinh
hoạt tại TP. Hồ Chí Minh được cung cấp bởi hệ
thống cấp nước sông Đồng Nai, sông Sài Gòn, hệ
thống cấp nước ngầm Tân Phú, hệ thống các
trạm giếng và các giếng lẻ. Hệ thống mạng lưới
đường ống phân phối nước cho người dân tại
TP. Hồ Chí Minh được chia làm ba khu vực: đầu
mạng, giữa mạng và cuối mạng. Đa phần các
nhà máy nước đều sử dụng Clo để diệt khuẩn và
yêu cầu bắt buộc phải có một lượng Clo dư
trong nước khi cấp nước đến hộ gia đình
(1)
. Tuy
nhiên, Clo dư là chỉ tiêu nhiều biến động và thất
thoát trên đường di chuyển
(10)
.
Theo báo cáo của Trung tâm Y tế Dự phòng
TP. Hồ Chí Minh (2018) số mẫu nước đạt chất
lượng là 91% giảm đáng kể so với năm 2017 là
95%
(11)
. Các mẫu đa số là không đạt chỉ tiêu clo
dư và các mẫu không đạt chỉ tiêu coliform và E.
coli chủ yếu tại các chung cư, nhà cao tầng. Vì
vậy, việc ứng dụng GIS trong giám sát chất
lượng nước ăn uống sinh hoạt kết hợp với dữ
liệu bệnh tiêu chảy nhập viện và ngoại trú của
trẻ em dưới 5 tuổi tại các quận, huyện cuối mạng
lưới cấp nước ở TP. Hồ Chí Minh nhằm quan
trắc chỉ tiêu clo dư, vi sinh của nguồn nước ăn
uống, sinh hoạt có thể dự báo, kiểm soát và
phòng ngừa bệnh tiêu chảy là cần thiết.
Mục tiêu
Xác định mối tương quan giữa hàm lượng
clo dư, nồng độ E. coli và nồng độ coliform của
nguồn nước ăn uống, sinh hoạt và số ca mắc tiêu
chảy ở trẻ em dưới 5 tuổi tại các quận, huyện
cuối mạng lưới cấp nước.
ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
Thu thập số liệu trẻ em dưới 5 tuổi đang sinh
sống trong các hộ gia đình ở 10 quận, huyện cuối
mạng lưới cấp nước tại TP. Hồ Chí Minh và số
liệu trẻ em dưới 5 tuổi bị tiêu chảy được ghi
nhận trong hồ sơ quản lý của địa phương từ
tháng 01/2018 đến tháng 11/2018 trích xuất từ
báo cáo bệnh truyền nhiễm năm 2018 của Trung
tâm Y tế dự phòng TP. Hồ Chí Minh.
Các ca bị tiêu chảy có thời gian nhập viện
trên 14 ngày được loại ra. Kết quả xét nghiệm
nước máy về hàm lượng clo dư, chỉ tiêu E. coli,
chỉ tiêu coliform ở các quận, huyện cuối mạng
lưới cấp nước tại TP. Hồ Chí Minh cũng được
thu thập từ báo cáo giám sát chất lượng các
nguồn nước ăn uống và sinh hoạt trên địa bàn
TP. Hồ Chí Minh năm 2018. Lớp dữ liệu bản đồ
hành chính của 10 quận/huyện cuối mạng lưới
cấp nước được thu thập từ cơ sở dữ liệu GIS của
Trung tâm Y tế Dự phòng TP. Hồ Chí Minh.
Thiết kế nghiên cứu
Nghiên cứu cắt ngang.
Phân tích dữ kiện
Số ca mắc tiêu chảy/1000 trẻ dưới 5 tuổi tại
mỗi quận/huyện được thống kê theo mùa khô
và mùa mưa nhằm kiểm soát sự thay đổi của
yếu tố thời tiết trong năm. Tọa độ các điểm lấy
mẫu nước được xác định bằng ứng dụng
Google Map. Hàm lượng clo dư, nồng độ E.
coli và coliform tại các quận/huyện lấy mẫu
được nội suy bằng thuật toán IDW của phần
mềm ArcMap10.1 dựa trên 3 điểm lấy mẫu
(điểm đầu, điểm giữa, điểm cuối) của mạng
lưới cấp nước.
Sử dụng hệ số tương quan Pearson để xét
mối tương quan giữa các dữ liệu: hàm lượng
clo dư trung bình, nồng độ E. coli trung bình,
nồng độ colifom trung bình của nguồn nước
ăn uống, sinh hoạt và số ca mắc tiêu chảy ở trẻ
em dưới 5 tuổi.
Nghiên cứu Y họ
c
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 1 * 2020
101
KẾT QUẢ
Quận 5, quận 6, quận 8, quận 10, quận 11,
quận Bình Tân và quận Tân Bình đều có số ca
mắc tiêu chảy ở trẻ em dưới 5 tuổi cao; đồng thời
quận 10 là quận có số ca mắc cao nhất ở cả hai
mùa. Mặt khác, vào mùa mưa huyện Cần Giờ có
số ca mắc tiêu chảy cao gấp 2 lần so với mùa khô
(Hình 1, Hình 2).
Hình 1. Hàm lượng clo dư và số ca mắc tiêu ở trẻ em
dưới 5 tuổi vào mùa khô
Sau khi thực hiện nội suy, clo dư tại các
quận, huyện cuối mạng lưới cấp nước có hàm
lượng cao nhất trong mùa mưa với giá trị 0,46
(mg/l) và hàm lượng thấp nhất trong mùa khô
với giá trị 0,19 (mg/l). Trong mùa khô các giá trị
đa số đều nằm dưới ngưỡng cho phép theo quy
chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn
uống - QCVN 01:2009/BYT là 0,3-0,5 mg/l.
Ở cả hai mùa nồng độ E. coli đều vượt
ngưỡng cho phép theo quy chuẩn kỹ thuật
quốc gia về chất lượng nước ăn uống - QCVN
01: 2009/BYT là 0 vi khuẩn/100 ml. Vào mùa
mưa nồng độ E. coli vượt ngưỡng cho phép từ
100-250 vi khuẩn/100 ml. Nồng độ E. coli tại
các quận, huyện cuối mạng lưới cấp nước có
nồng độ cao nhất là trong mùa mưa với giá trị
246 (vi khuẩn/100ml) và nồng độ thấp nhất là
trong mùa khô với giá trị 1,9 (vi khuẩn/100ml)
(Hình 3, 4).
Hình 2. Hàm lượng clo dư và số ca mắc tiêu ở trẻ em
dưới 5 tuổi vào mùa mưa
Hình 3. Nồng độ E. coli và số ca mắc tiêu chảy ở trẻ
em dưới 5 tuổi vào mùa khô
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 24 * Số 1 * 2020
Nghiên cứu Y họ
c
102
Hình 4. Nồng độ E. coli và số ca mắc tiêu chảy ở trẻ
em dưới 5 tuổi vào mùa mưa
Hình 5. Nồng độ coliform và số ca mắc tiêu chảy ở trẻ
em dưới 5 tuổi vào mùa khô
Ở cả hai mùa các giá trị coliform đều vượt
ngưỡng cho phép theo quy chuẩn kỹ thuật quốc
gia về chất lượng nước ăn uống - QCVN 01:
2009/BYT là 0 vi khuẩn/100 ml. Vào mùa mưa
nồng độ Coliform vượt ngưỡng cho phép từ 100-
250 con vi khuẩn/100 ml. Nồng độ coliform tại
các quận, huyện cuối mạng lưới cấp nước có
nồng độ cao nhất là trong mùa mưa với giá trị
243,3 (vi khuẩn/100 ml) và nồng độ thấp nhất là
trong mùa khô với giá trị 7,1 (vi khuẩn/100 ml)
(Hình 5, 6).
Hình 6. Nồng độ coliform và số ca mắc tiêu chảy ở trẻ
em dưới 5 tuổi vào mùa mưa
Mối tương quan các chỉ số chất lượng nước và
số ca mắc tiêu chảy
Nghiên cứu tìm thấy mối tương quan thuận,
mạnh giữa số ca mắc tiêu chảy ở trẻ em dưới 5
tuổi và nồng độ E. coli ở cả 2 mùa (Hình 7).