(Phần 2)
Kiểm tra các chi số vi sinh
Nước tự nhiên bao gồm rất nhiều sinh vật sống. Hầu hết là vô hại thậm chí có ích nhưng có một số loại gây bệnh. Các sinh vật sống gây bệnh được gọi là nguồn bệnh, hoặc với các tên khác như vi sinh vật, vi khuẩn hoặc bọ. Rủi ro lớn nhất cho sức khỏe cộng đồng liên quan đến nước uống bị nhiễm bẩn do chất thải của người và sinh vật.
Việc kiểm tra có thể được tiến hành để xác định liệu nguồn bệnh có xuất hiện trong nước uống hay không. Tuy nhiên, các chỉ số khác như sự xuất hiện của bệnh tiêu chảy cũng là các chỉ số quan trọng, đôi khi quan trọng hơn các chỉ số chất lượng nước. Tình trạng sức khỏe nói chung, mức độ giàu có hoặc mức năng lượng tiêu dùng của cư dân địa phương cũng là đầu mối cho biết chất lượng nước uống cộng đồng.
Hướng dẫn của Tổ chức sức khỏe thế giới (WHO) đối với nước nhiễm khuẩn
WHO khuyến cáo rằng, nguồn nước uống nên có chỉ số nhiễm khuẩn chất thải bằng 0 trong bất kỳ 100ml mẫu nào, thể hiện qua việc đo nồng độ nhiễm khuẩn E.coli trong nước.
WHO cũng nhận thấy rằng, chỉ số nhiễm phân bằng 0 rất khó để đạt được, đặc biệt ở các nước đang phát triển, nơi cư dân đang dựa vào hệ thống cung cấp nước uống gia đình hoặc theo cụm nhỏ. Cho nên khuyến cáo nêu trên nên được coi là mục tiêu cho tương lai hơn là nhu cầu cấp thiết.
Ảnh hưởng tiềm ẩn đến sức khỏe
Nước nhiễm nguồn gây bệnh chủ yếu gây ra do nước nhiễm phân
Nguồn gây bệnh tồn tại theo nhiều dạng và việc thử nghiệm rất tốn thời gian và chi phí. Theo tổ chức WHO (2011), các vi sinh vật chỉ thị việc nhiễm phân có các đặc điểm sau:
- Tồn tại phổ biến trong phân của con người và sinh vật.
- Không nhân lên trong nước tự nhiên.
- Tồn tại trong nước có tính chất tương tự như nguồn gây bệnh.
- Tồn tại với số lượng lớn hơn nguồn gây bệnh.
- Phản ứng với các quá trình xử lý tương tự như đối với nguồn gây bệnh.
- Bản thân không là nguồn gây bệnh.
Có vài dạng chỉ thị với các đặc điểm nhất định. Trong đó, hai loại vi sinh chỉ thị dùng trong thử nghiệm chất lượng nước là Ecoli và vi khuẩn coliform.
Các phương pháp phân tích vi sinh:
Khi lựa chọn phương pháp phân tích vi sinh, cần xem xét các yếu tố sau:
- Nguồn lực sẵn có
- Mức độ chính xác được yêu cầu
- Kỹ thuật của nhân viên
- Vị trí địa lý
- Mục đích của các kết quả
Có ba phương pháp chính: P-A, MPN, lọc bằng màng. Các phương pháp này dựa trên một trong nguyên tắc cơ bản sau:
- Nguyên tắc đoán chừng: Khi vi khuẩn coliform phát triển, chúng kích thích lactoza và sản xuất ra khí, biến đổi màu sắc của môi trường cấy và tạo ra bong bóng. Do một số vi khuẩn không phải coliform cũng có thể kích thích lactoza nên phương pháp này được gọi là thử nghiệm đoán chừng. Vi khuẩn có thể được nuôi cấy trong môi trường dành riêng cho vi khuẩn coliform dẫn đến kết quả “được xác nhận”. Cuối cùng, có thể “hoàn thành” thử nghiệm qua việc lấy mẫu chứng thực từ các thử nghiệm với các bước nhận biết truyền thống xác định trước đó.
- Nguyên tắc thử nghiệm phức hợp enzyme-cơ chất: Phương pháp nhận diện về mặt hóa học các enzyme cụ thể do một loại vi khuẩn chỉ thị nhất định sinh ra. Các enzyme này phản ứng với các cơ chất cụ thể trong môi trường nuôi cấy và nói chung sẽ dẫn đến thay đổi màu sắc dễ nhận biết. Phương pháp này nhanh hơn phương pháp đoán chừng nêu trên nhưng cũng tốn kém hơn. Thêm vào đó, môi trường nuôi cấy không ở dạng bột mà ở dạng lỏng hoặc dạng thạch cần phải được giữ lạnh. Có hai loại thử nghiệm enzyme thích hợp nhất cho nước uống là:
(i) Beta-galactosidase (Beta-gal): Vi khuẩn coliform sản sinh ra enzyme beta-gal. Một số cơ chất được phát triển phản ứng với enzyme này tạo ra gam màu mạnh như vàng hoặc đỏ đậm.
(ii) Beta-glucoronidase (Beta-gluc): Trên 95% vi khuẩn E.coli sản xuất ra enzyme beta-gluc. Enzyme này phản ứng với cơ chất 4-methylumbelliferyl-be-ta-D-glucoside (MUG) để tạo ra chất sáng xanh khi soi dưới ánh sáng cực tím. Các cơ chất khác có thể tạo ra màu sắc dễ nhận biết, điển hình là xanh da trời (như X-gluc).
Phương pháp tồn tại-không tồn tại (P-A):
Là phương pháp thử nghiệm định tính, phụ thuộc vào sự thay đổi một màu sắc để chỉ thị việc xuất hiện của nhiễm bẩn. Nếu kết quả là dương tính, nghĩa là vi khuẩn chỉ thị xuất hiện thì mẫu nước sẽ chuyển sang một màu nhất định. Thử nghiệm P-A được dùng khi mẫu nước có xu hướng không ô nhiễm, ví dụ như nước ngầm và các nguồn cung cấp nước đã được xử lý và bơm qua đường ống vào hộ gia đình. Nếu kết quả thử nghiệm P-A là dương tính thì cần làm thêm thử nghiệm vi sinh vật khác như MP hoặc lọc bằng màng.
Phương pháp số có thể xảy ra nhất (MPN): Ước lượng số vi khuẩn chỉ thị có xu hướng tồn tại trong mẫu nước.
Lọc kiểu màng: Là phương pháp chính xác nhất để quyết định số vi khuẩn chỉ thị trong một mẫu nước và được công nhận là phương pháp thử nghiệm chuẩn.
Phương pháp này được thực hiện trong một phòng thử nghiệm hoặc dùng bộ thử nghiệm cầm tay. Nói chung, 100mL nước mẫu được hút chân không thông qua giấy lọc bằng một bơm cầm tay nhỏ. Sau khi lọc, vi khuẩn còn trên giấy lọc được đặt lên đĩa Petri với dung dịch dinh dưỡng. Đĩa Petri này sau đó được đặt vào trong máy ấp với nhiệt độ và thời gian cụ thể tùy theo dạng vi khuẩn chỉ thị và môi trường nuôi cấy. Sau khi ấp, các cụm khuẩn có thể nhìn bằng mắt thường hoặc kính phóng đại.
Sau khi thử nghiệm thì các dụng cụ này phải được khử khuẩn trước khi loại bỏ hoặc tái sử dụng.
PHẦN III: Phân tích dữ liệu, đọc kết quả
Có ba mục tiêu chính trong việc phân tích kết quả kiểm tra chất lượng nước uống:
(i) Các giá trị đo được của các chỉ số lý hóa và vi sinh vật có thể so sánh với các tiêu chuẩn chất lượng nước quốc gia hoặc chỉ dẫn của WHO về chất lượng nước uống.
(ii) Các kết quả này có thể xem xét lại để xem sự thay đổi qua thời gian và địa điểm nhằm nhận biết bất kỳ xu hướng nào hoặc các mối tương quan.
(iii) Có thể tiến hành phân tích thống kê cho mục đích học thuật và nghiên cứu khoa học.
Dưới đây là các bước thông thường để phân tích kết quả:
- Thu thập dữ liệu vào cùng một bảng, cơ sở dữ liệu phù hợp.
- Đánh dấu bất kỳ kết quả bất thường nào như nồng độ Ecoli trong nước đã được xử lý cao hơn nước tại nguồn thì nên lấy lại mẫu ở thời điểm khác.
- Nên lựa chọn trước các phương pháp phân tích dữ liệu và nên có đủ dữ liệu để phân tích.
- Kết quả nên được ghi nhận theo mẫu đơn giản và dễ hiểu.
- Phân tích kết quả hữu ích đối với đối tượng dự án cũng như hoàn cảnh địa phương. Khi đưa ra kết quả luôn luôn cần ghi nhớ kiểm soát chất lượng và độ tin cậy của quá trình thử nghiệm.
- Phát triển kết luận và khuyến nghị, báo cáo toàn bộ kết quả.
Thu thập dữ liệu phân tích
Tùy theo yêu cầu, lượng mẫu thử nghiệm và số lượng thử nghiệm nên sử dụng biểu mẫu phù hợp.
Kiểm tra chất lượng dữ liệu
Các biểu mẫu ghi nhận dữ liệu nên được kiểm tra tổng thể để đảm bảo sự chính xác, rõ ràng và tổng hợp của thông tin. Nếu bất kỳ dữ liệu nào không đầy đủ thì nên lấy một mẫu khác để thử nghiệm. Các lỗi thường gặp khi ghi nhận lại dữ liệu như:
- Dùng sai đơn vị
- Chữ viết không rõ ràng
- Thiếu dữ liệu
- Đặt dấu thập phân sai
- Ghi nhầm biểu mẫu
- Ghi nhầm kết quả
Chọn phương pháp phân tích phù hợp
Có ba phương pháp chính:
(i) So sánh: So sánh chất lượng nước hoặc hiệu quả của việc xử lý nước giữa các khu vực, các nhóm người dùng khác nhau.
(ii) Tương quan và xu hướng: Phương pháp này chỉ ra rằng một chỉ số lý, hóa hoặc vi sinh thay đổi theo thời gian và địa điểm như thế nào. Biểu đồ là phương pháp chuẩn để biểu thị số liệu khi phân tích theo phương pháp này với các dạng biểu đồ phù hợp như biểu đồ theo thời gian, theo địa điểm….
(iii) Thống kê: nhằm phục vụ học thuật và nghiên cứu khoa học. Máy vi tính là công cụ đắc lực phục vụ cho phương pháp này.
Phân tích dữ liệu trong mối liên hệ với đối tượng, mục đích
Thông thường các dự án thử nghiệm chất lượng nước đều nhằm mục đích giúp cộng đồng ý thức được về sự khác biệt giữa nước bị nhiễm bẩn và nước qua xử lý. Do đó, kết quả thử nghiệm có thể được công bố mà chưa phân tích toàn bộ dữ liệu.
Trường hợp này có thể phát sinh vấn đề, nếu bạn đưa ra kết quả thử nghiệm quá sớm và có chỉ tiêu chưa được ghi nhận.
Báo cáo kết quả
Mục đích ban đầu của một báo cáo là chia sẻ kết quả, kết luận và khuyến nghị đến độc giả. Thông tin này có thể tập hợp theo mẫu để dễ đọc. Việc đưa vào các bảng biểu và sơ đồ cho dễ hiểu là rất quan trọng. Báo cáo nên được trình bày dễ hiểu, kịp thời để có thể hành động ngay nhằm đảm bảo nguồn nước uống sạch.
Phân tích báo cáo của phòng thử nghiệm
Nếu bạn gửi mẫu nước đến thử nghiệm tại một phòng thử nghiệm thương mại, họ sẽ gửi cho bạn báo cáo bao gồm kết quả. Hầu hết các phòng thử nghiệm cung cấp thêm một số lời giải thích về kết quả thử nghiệm hoặc có thể là một ghi chú trong trường hợp có vấn đề/lưu ý phát sinh.
Một báo cáo của phòng thử nghiệm thường gồm một bảng các chỉ số lý hóa và vi sinh vật đối với mẫu nước được thử nghiệm và mức độ tập trung đo được của mỗi chỉ số. Nếu bạn gặp vấn đề trong việc hiểu các thông tin trình bày trong báo cáo thì bạn nên liên hệ trực tiếp phòng thử nghiệm để được giải thích.
THANH BÌNH dịch
Trích nguồn: Trung tâm Công nghệ Nước và Vệ Sinh
Affordable - Canada
Tạp chí Thử nghiệm Ngày nay số 14 tháng 12/2018