Lượng mầm bệnh khổng lồ từ nước thải sinh hoạt ra đại dương

Ở khắp mọi nơi trên thế giới, các đường ống bơm nước thải đổ ra sông, rồi biển. Điều này đang đe dọa to lớn đến sức khỏe con người và hệ sinh thái đại dương.

Dù các nguồn ô nhiễm ven biển lớn đã được chú ý đến, “mọi người chưa bao giờ thực sự có một sự hiểu biết với quy mô toàn cầu về tính nghiêm trọng của vấn đề”, theo Cascade Tuholske, nhà địa lý tại Viện Trái đất, Đại học Columbia, Mỹ.

Ông và các đồng nghiệp, hướng tới việc đưa ra một bức tranh tổng quát, đã tính toán lượng mầm bệnh (bao gồm vi khuẩn, virus hoặc các mô hình vi sinh vật khác có thể gây bệnh) từ phân của con người, và lượng ni-tơ (có thể thúc đẩy các loại tảo có hại sinh sôi và tạo ra những vùng thiếu oxy làm chết sinh vật) bị dội xuống đại dương trong nước thải sinh hoạt, từ 135.000 điểm trên thế giới. Và họ phát hiện ra một sự thật gây sốc: Chỉ 25 điểm đã có thể tạo ra một nửa số lượng mầm bệnh và ni-tơ gây ô nhiễm cho toàn đại dương.

Nước thải sinh hoạt chưa được quan tâm đầy đủ

Nghiên cứu được các chuyên gia xuất bản trên tạp chí PLOS One. Họ cho biết các thông tin này có thể giúp các nhà hoạch định chính sách chọn chiến lược xử lý nước thải hiệu quả nhất cho các khu vực bị ô nhiễm, bên cạnh đó thúc đẩy quốc tế cùng phối hợp tham gia vào quá trình.

Theo Tuholske, trước đây, các nhà khoa học khi nghiên cứu tác động của con người tới hệ sinh thái ven biển thường chỉ tập trung vào nước thải nông nghiệp, bởi vì lượng phân bón bị rửa trôi xuống đại dương cũng mang theo lượng mầm bệnh và hợp chất lớn có thể làm hại đến môi trường biển.

Tác động của nước thải sinh hoạt ít được chú ý hơn, theo nhà khoa học Joleah Lamb từ Đại học California. Điều này phần lớn là do, không giống như rác hay dầu loang, nước thải có thể hòa lẫn vào nước biển. “Tôi đã từng được đưa đến những bãi biển nhìn rất sạch sẽ và đẹp. Nhưng khi chúng tôi bắt đầu kiểm tra nước, mức độ mầm bệnh từ chất thải của con người rất đáng kể”, ông nói.

Có nhiều cách để xử lý nước thải, với ưu nhược điểm khác nhau, theo Tuholske. Ví dụ, các cơ sở xử lý nước thải có thể lọc mầm bệnh như vi khuẩn, virus nhưng khó loại bỏ ni-tơ gây hại hơn. Việc xây dựng, vận hành và duy trì các cơ sở này cũng rất tốn kém.

Các hệ thống tự hoại rẻ hơn và có thể giữ được phần lớn ni-tơ, nhưng không hiệu quả trong ngăn chặn mầm bệnh xâm nhập môi trường. Các nhà khoa học với nghiên cứu mới hướng đến xác định những nơi mà ni-tơ và mầm bệnh sinh ra từ nước thải, riêng rẽ hoặc kết hợp.

“Định vị” mầm bệnh

Cụ thể, Tuholske và các đồng nghiệp của ông đã phân tích dữ liệu nhân khẩu học ở các cộng đồng thành thị và nông thôn trên khắp thế giới. Họ cũng xem xét khả năng tiếp cận của các cộng đồng đó đối với các phương pháp xử lý nước thải khác nhau, cùng với số liệu thống kê quốc gia về mức tiêu thụ protein, từ đó ước tính lượng ni-tơ trong chất thải của người dân.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng thông tin này để xây dựng một mạng lưới toàn cầu, cho thấy ni-tơ và mầm bệnh trong nước thải đến từ đâu và nước thải đó đã được xử lý như thế nào. Sau đó, họ kết hợp mạng lưới thông tin về nguồn nước thải này với bản đồ các lưu vực, cũng như vị trí của các rạn san hô và thảm cỏ biển nhạy cảm với ô nhiễm.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng trên toàn cầu, nước thải sinh hoạt đổ ra biển chứa lượng ni-tơ bằng khoảng 40% so với nước thải nông nghiệp. Con số này chỉ ra rằng mặc dù nước thải ít được nhìn thấy hơn, nó góp phần gây ô nhiễm đáng kể.

Hơn nữa, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng ni-tơ từ nước thải của con người lan đến khoảng 58% các rạn san hô và 88% thảm cỏ biển trên thế giới. Cả hai hệ sinh thái ven biển này đều là môi trường sống quan trọng của động vật hoang dã và có thể giúp giảm thiểu biến đổi khí hậu bằng cách cô lập carbon.

Tuholske và các đồng nghiệp của ông cũng phát hiện ra rằng ô nhiễm nước thải là một vấn đề có tính tập trung cao độ. Một nửa số lưu vực được phân tích hầu như không xả ni-tơ gây hại hoặc mầm bệnh vào đại dương. Chỉ 25 lưu vực sông — phân tán trên gần như mọi lục địa và nhiều quốc gia  - thải ra khoảng 46% ni-tơ gây hại.

Số lưu vực tương tự "đóng góp" 51% mầm bệnh cho nước thải ở biển. Các "nguồn cung cấp hàng đầu" bao gồm lưu vực sông Dương Tử ở Trung Quốc - 11%, sông Nile ở bắc Phi, sông Mississippi ở Mỹ, sông Paraná ở Argentina và sông Danube ở châu Âu.

Kết quả của nghiên cứu “thực sự thú vị vì chúng tôi có thể bắt đầu xác định chính xác nơi chúng ta có ni-tơ và các mầm bệnh từ nước thải xâm nhập vào môi trường", Lamb nói. “Điều đó giúp các nhà bảo tồn, quản lý nước thải và chuyên gia vệ sinh làm việc cùng nhau để phát triển những biện pháp can thiệp giảm thiểu ni-tơ hoặc mầm bệnh, hoặc cả hai. Từ đó họ có thể tách nhỏ vấn đề và sử dụng hiệu quả nhất nguồn lực của mình".