Uống nước mưa tích trữ có nguy cơ nhiễm độc kim loại và ký sinh trùng không?

Từ bao đời nay, nhiều gia đình tại các vùng nông thôn cũng như ngoại thành vẫn giữ thói quen hứng nước mưa vào lu, bể để tích trữ làm nước ăn uống sinh hoạt thường ngày. Không ít người tin rằng nước mưa rơi từ trên trời xuống là nguồn nước tự nhiên hoàn toàn tinh khiết, mát lành và sạch sẽ hơn các nguồn nước khác. Tuy nhiên, trước tình trạng ô nhiễm môi trường gia tăng, liệu nguồn nước mưa tích trữ có thực sự an toàn hay đang tiềm ẩn nguy cơ nhiễm độc kim loại nặng và các vi sinh vật gây bệnh?

Câu trả lời từ các bằng chứng khoa học thực tế là: Nước mưa tích trữ, đặc biệt là nước thu gom từ mái nhà qua hệ thống máng xối và bể chứa dân sinh, hoàn toàn có nguy cơ nhiễm độc kim loại nặng và vi sinh vật vượt ngưỡng an toàn. Nguồn nước này có thể chứa các chất độc hại như chì, cadmium, crom, sắt, đồng cùng vi khuẩn đường ruột nguy hiểm nếu không được thu gom và xử lý đúng kỹ thuật.

Cơ chế khiến nước mưa bị thôi nhiễm kim loại và vi sinh vật

Nước mưa vốn hình thành từ quá trình bốc hơi và ngưng tụ hơi nước trong khí quyển. Dù nước mưa thu trực tiếp từ bầu trời có độ sạch nhất định, chất lượng của nó lập tức thay đổi khi tiếp xúc với không khí ô nhiễm và bề mặt thu gom ^[1]. Khi mưa rơi qua các tầng khí quyển, các giọt nước có thể hòa tan bụi mịn, khí thải công nghiệp và các hợp chất có tính axit.

Một nghiên cứu tổng quan đã chỉ ra rằng các kim loại nặng nguy hiểm như cadmium (Cd), kẽm (Zn), chì (Pb) và đồng (Cu) rất dễ bị giải phóng và hòa tan vào nước khi môi trường có độ pH thấp, tức là trong điều kiện nước mưa mang tính axit ^[2]. Rất may là các liên kết ion kim loại và oxit kim loại này có thể bị loại bỏ thông qua quá trình kết tủa hoặc đồng kết tủa khi nước đạt giá trị pH cao hơn ^[2]. Ngoài ra, nước mưa thu từ mái nhà được ghi nhận là sạch hơn đáng kể so với nước mưa chảy tràn trên bề mặt đường phố đô thị ^[2].

Khi tiếp xúc với mái nhà, máng xối và bồn trữ, nước mưa tiếp tục hòa tan các chất từ vật liệu xây dựng. Nghiên cứu thực nghiệm xác nhận nước mưa có thể bị ô nhiễm nặng do sự thôi nhiễm từ vật liệu lợp mái và các hoạt động công nghiệp xung quanh, khiến nước không còn phù hợp để uống trực tiếp ^[3]. Bụi lắng đọng từ mặt đường, khí thải sinh hoạt, phân chim chóc, chuột bọ trên mái nhà kết hợp với chất liệu tấm lợp tạo thành nguồn thôi nhiễm kép gồm cả hóa chất vô cơ lẫn mầm bệnh sinh học.

Nghiên cứu thực tế: Báo động về hàm lượng kim loại nặng

Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã tiến hành phân tích chi tiết các mẫu nước mưa thu gom từ mái nhà và phát hiện nồng độ kim loại nặng vượt chuẩn nước uống của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO).

Tại Nigeria, một nghiên cứu thực hiện từ tháng 4 đến tháng 7 năm 2018 tại bang Enugu đã tiến hành kiểm tra 36 mẫu nước mưa thu gom từ nhiều loại mái nhà khác nhau ở cả khu vực thành thị và nông thôn ^[3]. Các nhà khoa học đã đánh giá thành phần kim loại trên các loại mái gồm fibro xi măng (asbestos), tôn lượn sóng, kẽm Cameroun, ngói phủ đá và nhôm dải dài ^[3]. Kết quả thử nghiệm cho thấy nồng độ kim loại nặng trong nước dao động từ 0,00 đến 0,20 mg/L, hàm lượng kim loại từ vật liệu mái bị phân hủy dao động từ 0,00 đến 63,78 mg/kg, độ pH đạt từ 6,50 đến 7,60 ^[3]. Chỉ số chất lượng nước (WQI) dao động rất rộng từ 3,00 đến 78,46, tương ứng từ mức chất lượng xuất sắc cho đến rất kém, từ đó các tác giả kết luận nước mưa bắt buộc phải được xử lý trước khi dùng để uống ^[3].

Cũng tại Nigeria, một nghiên cứu thu thập mẫu nước mưa mái nhà từ tháng 4 đến tháng 9 năm 2015 tại làng Ugbihioko gần thành phố Benin đã đưa ra những con số đáng chú ý ^[4]. Trong khi nhiệt độ nước đạt chuẩn của WHO, các chỉ số như pH, độ đục, sunfat, clorua và nitrat lại biến động mạnh và không đạt tiêu chuẩn tại nhiều vị trí ^[4]. Đáng lo ngại hơn, nồng độ đồng (Cu) và sắt (Fe) đều vượt mức nồng độ tối đa cho phép (MAC) ở toàn bộ các điểm lấy mẫu ^[4]. Hàm lượng chì (Pb) vượt mức MAC ở hầu hết mọi vị trí khảo sát, ngoại trừ duy nhất một điểm, đồng thời nồng độ selen cũng ghi nhận vượt ngưỡng ở một số nơi ^[4]. Các kim loại nhẹ như natri và kali cùng độ dẫn điện thì vẫn nằm dưới ngưỡng cho phép ^[4].

Tại một khu vực ven đô khác là cộng đồng Oluku ở thành phố Benin (Nigeria), nghiên cứu tiến hành trên 20 hộ gia đình từ tháng 4 đến tháng 9 năm 2015 ghi nhận thực tế lợp mái gồm 60% tôn sắt lượn sóng, 20% tấm nhôm, 10% fibro xi măng và 10% thu gom ngoài trời ^[5]. Hệ thống chứa nước gồm 20% bồn nhựa PVC, 30% thùng phuy, 25% xô chậu và 25% giếng trữ ^[5]. Phân tích cho thấy một số mẫu nước có độ pH mang tính axit dưới chuẩn WHO và độ đục vượt ngưỡng ^[5]. Mặc dù kẽm, natri, kali và canxi nằm trong giới hạn an toàn, nồng độ đồng, sắt và cadmium ở vài vị trí đã vượt nhẹ so với tiêu chuẩn nước uống của WHO ^[5].

Tình trạng thôi nhiễm kim loại cũng được ghi nhận rõ nét tại Trung Đông. Nghiên cứu tại thị trấn Yatta thuộc Hebron (Palestine) năm 2022 đã phân tích 75 mẫu nước lấy từ 74 bể chứa nước mưa của các hộ gia đình bằng kỹ thuật ICP-MS ^[6]. Kết quả cho thấy trong khi mangan, coban, đồng và cadmium không vượt ngưỡng, thì chì, crom và niken có 2 mẫu vượt cả giới hạn của WHO lẫn tiêu chuẩn Palestine, kẽm có 1 mẫu vượt chuẩn WHO ^[6]. Khảo sát nguyên nhân xác định chì và kẽm bắt nguồn từ mái nhà, bể trữ, hệ thống đường ống; crom bắt nguồn từ bụi đường, má phanh chứa amiăng và sinh hoạt quanh nhà; còn niken thôi nhiễm từ các phụ kiện, đường ống kim loại tiếp xúc trực tiếp với dòng nước ^[6].

Trước đó, một nghiên cứu công bố năm 2014 thực hiện vào tháng 11 năm 2012 tại khu vực phía tây Hebron (Palestine) trên 44 mẫu nước mưa lấy từ 44 bể chứa mái nhà cũng ghi nhận nguy cơ tương tự ^[7]. Dù độ pH của toàn bộ mẫu đều nằm trong giới hạn của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ USEPA (6,5 - 8,5), một số mẫu đã vượt giới hạn tổng chất rắn hòa tan (TDS) của WHO ^[7]. Đáng chú ý, nồng độ của 5 kim loại nặng gồm crom (Cr), mangan (Mn), niken (Ni), bạc (Ag) và chì (Pb) đều cao hơn giới hạn nước uống của WHO, khẳng định nước mưa tích trữ tại đây bị ô nhiễm kim loại có thể gây hại cho sức khỏe ^[7].

Mối đe dọa từ vi sinh vật và mầm bệnh đường ruột

Bên cạnh hóa chất độc hại, sự hiện diện của vi sinh vật trong nước mưa tích trữ là nguy cơ hiện hữu trực tiếp đối với hệ tiêu hóa của người sử dụng. Dù trong nghiên cứu năm 2025 tại Enugu (Nigeria), vi khuẩn Escherichia coli không được phát hiện trong các mẫu nước khảo sát ^[3], nhưng nhiều công trình khác lại ghi nhận mức độ nhiễm khuẩn rất cao.

Một nghiên cứu năm 2025 tại vùng bán khô hạn ở Nam Phi đã đánh giá chất lượng nước mưa thu gom từ các loại mái nhà khác nhau ^[8]. Mặc dù hàm lượng các kim loại vết và kim loại độc hại đều đạt chuẩn an toàn, chẳng hạn như chì chỉ dao động từ dưới ngưỡng phát hiện đến 0,69 microgam/lít, asen từ 0,06 đến 0,13 microgam/lít và cadmium từ 0,02 đến 0,13 microgam/lít, chất lượng vi sinh lại không đạt ^[8]. Mật độ vi khuẩn E. coli trung bình đo được dao động từ 4,32 đến 27,97 cfu/100 ml, vượt xa giới hạn khuyến cáo của WHO và tiêu chuẩn quốc gia Nam Phi ^[8]. Mẫu nước thu từ mái đá phiến (slate) có hàm lượng kim loại vết hơi cao hơn so với các loại mái khác, và các tác giả nhấn mạnh nước mưa bắt buộc phải được khử trùng trước khi uống ^[8].

Nghiêm trọng hơn, công trình nghiên cứu năm 2022 tại đô thị Ejisu (Ghana) đã so sánh nước mưa hứng trực tiếp từ trên trời (mẫu đối chứng) với nước chảy tràn từ 4 loại mái nhà: Aluzinc, nhôm, tôn mạ kẽm và fibro xi măng ^[1]. Kết quả phân tích cho thấy toàn bộ nước chảy tràn từ cả 4 loại mái đều có nồng độ cadmium, sắt, crom, độ đục, pH cùng mật độ E. coli, coliform tổng số và coliform phân vượt tiêu chuẩn nước uống của WHO ^[1]. Sự khác biệt về các chỉ số vi sinh vật và hóa lý giữa nước mưa đối chứng trên trời và nước chảy qua mái nhà có ý nghĩa thống kê rõ rệt với p < 0,05 ^[1]. Chỉ số WQI của nước chảy tràn từ cả 4 loại mái đều vượt mốc 100, mức hoàn toàn không phù hợp cho mục đích uống trực tiếp ^[1].

Tác động sức khỏe và rủi ro độc chất tích tụ lâu dài

Việc sử dụng nguồn nước mưa nhiễm kim loại nặng và vi sinh vật trong thời gian dài có thể để lại những hệ lụy khôn lường cho sức khỏe, từ ngộ độc cấp tính đường tiêu hóa đến tổn thương mãn tính các cơ quan nội tạng.

Đánh giá rủi ro sức khỏe từ nghiên cứu tại Ejisu (Ghana) năm 2022 cho thấy cadmium là kim loại mang lại rủi ro phi ung thư cao nhất cho cả trẻ em lẫn người lớn ^[1]. Khi tiếp xúc qua da với nước chảy từ mái nhôm, tỷ số nguy hại (Hazard Quotient - HQ) của cadmium lên tới 40,1 ở trẻ em và 13,6 ở người lớn, vượt xa ngưỡng an toàn chuẩn là 1 ^[1]. Khi phơi nhiễm qua đường uống với nước thu từ mái fibro xi măng, chỉ số HQ của cadmium ước tính là 9,53 đối với trẻ nhỏ và 4,08 đối với người trưởng thành ^[1]. Đáng báo động hơn, nguy cơ gây ung thư ước tính từ việc tiếp xúc qua da và đường uống đối với cadmium từ tất cả các loại mái khảo sát đều vượt mức 10^-3, cho thấy nguy cơ tiềm tàng ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng ^[1].

Bên cạnh cadmium, việc hấp thụ chì vượt ngưỡng cho phép như các ghi nhận tại Nigeria và Palestine có thể gây tổn hại nghiêm trọng đến hệ thần kinh, đặc biệt là sự phát triển trí não ở trẻ nhỏ ^[4], ^[6], ^[7]. Các kim loại khác như crom và niken vượt chuẩn cũng là những chất gây độc tế bào và kích ứng mô ^[6], ^[7]. Trong khi đó, sự tồn tại của vi khuẩn coliform phân và E. coli trong bể nước mưa đe dọa trực tiếp gây ra các đợt tiêu chảy cấp, viêm dạ dày ruột và các bệnh nhiễm trùng đường tiêu hóa ^[8], ^[1].

Những hiểu lầm tai hại khi sử dụng nước mưa

Nhiều người dân vẫn lầm tưởng rằng nước mưa trong vắt, không mùi nghĩa là hoàn toàn sạch sẽ. Thực tế, kim loại nặng hòa tan như chì, cadmium hay crom và các vi khuẩn gây bệnh không thể nhìn thấy bằng mắt thường hay nhận biết qua mùi vị ^[6], ^[1]. Nước trong vẫn có thể chứa hàm lượng độc chất vượt ngưỡng hàng chục lần ^[1].

Một hiểu lầm phổ biến khác là chỉ cần đun sôi nước mưa là có thể loại bỏ mọi nguy cơ. Đun sôi nước là biện pháp hiệu quả để tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh như E. coli ^[8], nhưng hoàn toàn không thể loại bỏ được các kim loại nặng như chì, sắt, đồng hay cadmium ^[4], ^[1]. Thậm chí, quá trình đun sôi kéo dài làm bay hơi một phần nước còn có thể làm tăng nồng độ cô đặc của các ion kim loại nặng còn sót lại trong ấm đun.

Ngoài ra, quan niệm cho rằng lợp mái tôn hay mái nhôm hiện đại sẽ cho nước mưa tinh khiết cũng bị các nghiên cứu bác bỏ. Dữ liệu thực nghiệm chứng minh cả 4 loại vật liệu mái phổ biến gồm Aluzinc, tôn mạ kẽm, nhôm và fibro xi măng đều tác động tiêu cực đến chất lượng nước chảy tràn, làm thôi nhiễm kim loại và tăng mật độ vi sinh vật ^[1].

Nhóm đối tượng nào cần đặc biệt thận trọng?

Mọi người đều đối mặt với rủi ro sức khỏe khi sử dụng nước chưa qua xử lý, nhưng một số nhóm đối tượng sau đây cần tuyệt đối thận trọng:

• Trẻ em: Do thể trọng nhỏ và các cơ quan đang trong giai đoạn phát triển, trẻ em hấp thu kim loại nặng nhanh hơn và chịu tổn thương nặng nề hơn. Chỉ số rủi ro phi ung thư (HQ) do tiếp xúc với cadmium ở trẻ em được ghi nhận cao gấp nhiều lần so với người lớn ^[1]. Chì cũng đe dọa trực tiếp đến sự phát triển nhận thức và hệ thần kinh non nớt của trẻ ^[4], ^[6].
• Phụ nữ mang thai: Kim loại nặng tích tụ trong cơ thể mẹ có thể qua nhau thai gây độc cho thai nhi, làm tăng nguy cơ biến chứng thai kỳ và ảnh hưởng sự phát triển của thai.
• Người mắc bệnh mãn tính hoặc suy giảm miễn dịch: Những người có bệnh lý nền về gan, thận hoặc hệ miễn dịch yếu rất dễ bị nhiễm khuẩn đường ruột nặng từ E. coli và coliform trong nước mưa ^[8], ^[1].
• Người cao tuổi: Chức năng bài tiết và thải độc qua thận suy giảm theo tuổi tác, khiến các kim loại nặng tích tụ lâu hơn trong cơ thể.

Hướng dẫn thu gom và xử lý nước mưa an toàn

Dù tồn tại nhiều nguy cơ, nước mưa vẫn là một nguồn tài nguyên quý giá bổ sung cho nhu cầu sinh hoạt nếu biết cách khai thác và xử lý khoa học. Dưới đây là các khuyến cáo kỹ thuật dựa trên các nghiên cứu:

Thứ nhất, tuyệt đối loại bỏ nước mưa đầu mùa và nước mưa đợt đầu của mỗi trận mưa (first flush). Dòng nước chảy tràn ban đầu cuốn trôi phần lớn bụi bẩn, chất thải động vật và các kim loại thôi nhiễm lắng đọng lâu ngày trên bề mặt mái nhà ^[8]. Nghiên cứu đã nhấn mạnh việc xả bỏ lượng nước đầu này có ý nghĩa quyết định trong việc cải thiện các thông số chất lượng của nước mưa thu gom sau đó ^[8].

Thứ hai, vệ sinh định kỳ bề mặt thu gom và bể chứa. Cần thường xuyên quét dọn lá cây, bụi đất trên mái nhà, vệ sinh máng xối và cọ rửa bể chứa. Bể chứa nước mưa cần được đậy nắp thật kín, tránh ánh nắng trực tiếp và ngăn chặn sự xâm nhập của chuột, chim chóc hay muỗi sinh lăng quăng. Các dụng cụ lưu trữ nên ưu tiên bồn chứa an toàn, hạn chế sử dụng thùng phuy kim loại rỉ sét hay bể xi măng hở ^[5].

Thứ ba, bắt buộc phải lọc và khử trùng trước khi sử dụng cho mục đích ăn uống. Do nước mưa thu gom từ mái nhà không đảm bảo tiêu chuẩn nước uống trực tiếp, các chuyên gia khuyến cáo cần áp dụng hệ thống xử lý nước đơn giản tại điểm dùng (point-of-use), kết hợp giữa hệ thống màng lọc để loại bỏ độ đục, kim loại kết tủa và biện pháp khử trùng thích hợp nhằm tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn đường ruột ^[3], ^[8].

Nước mưa tự nhiên tuy trong lành nhưng không còn là nguồn nước uống tinh khiết tuyệt đối khi đi qua môi trường sống hiện đại. Nhận thức đúng về các mối nguy kim loại nặng và vi sinh vật sẽ giúp người dân từ bỏ thói quen uống trực tiếp nước mưa chưa qua xử lý, từ đó chủ động bảo vệ sức khỏe cho bản thân và gia đình.