Nhiều người đi rừng, leo núi hay cắm trại thường tin tưởng rằng nguồn nước suối đầu nguồn trong vắt là hoàn toàn tinh khiết. Không ít trường hợp người đi dã ngoại tự tin múc nước suối uống trực tiếp hoặc chỉ xử lý sơ sài qua vải lọc vì nghĩ nước chảy tự nhiên không chứa mầm bệnh. Tuy nhiên, đằng sau làn nước mát lành nơi hoang dã tiềm ẩn nhiều nguy cơ nhiễm vi sinh vật mắt thường không nhìn thấy.

Biện pháp đun sôi truyền thống vẫn luôn được xem là phương án khử trùng quen thuộc và dễ thực hiện nhất. Dữ liệu khoa học cho thấy nhiệt độ cao (heating) là một trong những giải pháp vật lý có khả năng tác động mạnh mẽ đến sự sống sót và bất hoạt các đơn bào ký sinh nguy hiểm [1]. Do đó, việc đun sôi nước suối mang lại hiệu quả rất cao để xử lý các nang kén ký sinh trùng đường ruột trước khi uống.

Ký sinh trùng trong nước suối tự nhiên đến từ đâu?

Các đơn bào gây bệnh thuộc chi Cryptosporidium và Giardia vốn ký sinh trong đường ruột của người và động vật hoang dã cũng như vật nuôi [2]. Những cá thể nhiễm bệnh hoặc mang mầm bệnh này sẽ liên tục đào thải trứng nang và nang kén qua phân ra môi trường bên ngoài [2]. Khi phân động vật nhiễm vào đất, nước mưa sẽ cuốn trôi mầm bệnh vào các dòng suối, sông ngòi tự nhiên [2].

Nhiều đợt bùng phát dịch bệnh do Cryptosporidium và Giardia lây qua đường nước đã được ghi nhận trên khắp thế giới thời gian qua [2]. Các ổ dịch này khởi phát trực tiếp từ việc cộng đồng sử dụng nguồn nước nhiễm phải các đơn bào gây bệnh [2]. Dù nước suối ở vùng núi cao nhìn bằng mắt thường có vẻ sạch và không có mùi lạ, mầm bệnh vẫn có thể tồn tại nếu khu vực thượng nguồn có động vật hoang dã sinh sống hoặc nguồn nước bị ô nhiễm phân [2].

Hơn nữa, Giardia và Cryptosporidium là mối lo ngại hàng đầu về sức khỏe cộng đồng bởi chúng có khả năng tồn tại dai dẳng ngoài môi trường tự nhiên trong thời gian rất dài [3]. Lớp vỏ nang kén vững chắc bảo vệ tế bào ký sinh bên trong khỏi điều kiện môi trường bất lợi xung quanh [1].

Nguy cơ tiềm ẩn từ Cryptosporidium và Giardia

Hai loại ký sinh trùng đơn bào này là căn nguyên phổ biến gây ra các đợt bùng phát viêm dạ dày - ruột cấp tính [3]. Khi người uống phải nước chứa nang kén, ký sinh trùng xâm nhập vào đường tiêu hóa và gây tổn thương tế bào ruột [4, 5]. Sự lây truyền qua nguồn nước của Cryptosporidium và Giardia từ lâu vẫn là gánh nặng lớn đối với y tế công cộng [4].

Điểm nguy hiểm của hai loại ký sinh trùng này là liều gây nhiễm của chúng rất thấp, nghĩa là chỉ cần nuốt phải một lượng rất nhỏ nang kén là cơ thể đã có thể phát bệnh [5]. Trong một khảo sát nước thải tái sử dụng năm 2020 tại hai nhà máy xử lý, Giardia xuất hiện trong 35,8% mẫu nước với mật độ dao động từ dưới 0,03 đến 16 nang kén/L [5]. Trong khi đó, Cryptosporidium được phát hiện ở 30,2% mẫu với nồng độ từ dưới 0,03 đến 25,8 trứng nang/L [5].

Hiện nay, y học vẫn chưa có liệu pháp điều trị thực sự hiệu quả đối với bệnh do Cryptosporidium (cryptosporidiosis) [4]. Việc nhiễm trùng kéo dài có thể gây tiêu chảy mất nước nghiêm trọng, đặc biệt nguy hiểm ở những người có hệ miễn dịch suy giảm [4].

Vì sao viên hóa chất lọc nước khó diệt sạch ký sinh trùng?

Nhiều người đi rừng trang bị viên sủi hóa chất như viên i-ốt để khử trùng nhanh nước suối thay vì nhóm lửa đun sôi. Tuy nhiên, khả năng kháng hóa chất khử trùng của nang kén Giardia và đặc biệt là trứng nang Cryptosporidium rất cao [2, 4]. Nghiên cứu năm 1997 thử nghiệm hiệu quả của viên khử trùng i-ốt (liều lượng 2 viên/L, tương đương 13-18 mg/L theo hướng dẫn nhà sản xuất) đã chỉ ra giới hạn nghiêm trọng của phương pháp này [6].

Đối với Giardia, liều i-ốt trên cần 20 phút để giảm 3-log10 (tương đương diệt 99,9%) nang kén trong điều kiện nước tiêu chuẩn ở pH 9 [6]. Nhưng khi gặp điều kiện nước kém thuận lợi ở pH 5, chỉ có khoảng 35% nang kén Giardia bị bất hoạt sau 20 phút, và phải mất tới 50 phút mới đạt mức giảm 3-log10 [6].

Tình hình đối với Cryptosporidium còn khó khăn hơn nhiều vì lớp vỏ của chúng vô cùng kiên cố [2, 6]. Nghiên cứu năm 1997 ghi nhận chỉ có 10% trứng nang Cryptosporidium bị bất hoạt sau 20 phút xử lý bằng viên i-ốt theo hướng dẫn sử dụng [6]. Ngay cả khi tăng thời gian tiếp xúc lên đến 240 phút (4 tiếng đồng hồ), tỷ lệ trứng nang bị bất hoạt cũng chỉ đạt mức 66% đến 81% [6]. Kết quả này chứng minh việc dùng i-ốt hoàn toàn không hiệu quả để diệt trừ Cryptosporidium trong nước dã ngoại [6].

Clo - hóa chất khử trùng truyền thống trong các trạm cấp nước - cũng bất lực trước loài ký sinh trùng này [4, 6]. Trứng nang Cryptosporidium parvum bền bỉ hơn rất nhiều so với nang kén Giardia lamblia trước clo và quy trình xử lý nước thông thường [7]. Do đó, người đi rừng chỉ dựa vào viên hóa chất khử trùng gốc halogen sẽ đối mặt với nguy cơ nhiễm bệnh rất lớn [6].

Xử lý nhiệt: Cơ chế tiêu diệt mầm bệnh dã ngoại

Các đơn bào ký sinh như Giardia, Cryptosporidium và Cyclospora có khả năng duy trì sự sống trong điều kiện nhiệt độ thường lẫn môi trường bảo quản lạnh trên nhiều bề mặt cơ chất khác nhau [1]. Để vô hiệu hóa chúng, người ta phải áp dụng nhiều giải pháp tác động vật lý và hóa học [1]. Trong số các giải pháp vật lý, nhiệt độ (heating) là biện pháp can thiệp hiệu quả tác động trực tiếp đến sự sống sót của các loại đơn bào này [1].

Cùng với xử lý nhiệt, các phương pháp vật lý khác được khoa học ghi nhận gồm có đóng băng, lọc, lắng, chiếu xạ, tia cực tím (UV), áp suất cao và siêu âm [1]. Nhiệt độ cao làm biến tính các cấu trúc protein thiết yếu và phá hủy màng bảo vệ của nang kén, từ đó bất hoạt hoàn toàn khả năng gây nhiễm của ký sinh trùng [1].

Khi so sánh với các biện pháp xử lý thông thường khác, xử lý nhiệt vượt trội hơn hẳn các loại hóa chất thông dụng như clo hay chlorine dioxide [1]. Mặc dù ozone là chất khử trùng hóa học hiệu quả hơn clo trong hệ thống xử lý nước, việc sử dụng các thiết bị tạo ozone hay hệ thống lọc áp lực cao là điều bất khả thi khi đi bộ xuyên rừng [1]. Do đó, đun sôi nước là biện pháp vật lý khả thi và đáng tin cậy nhất cho người leo núi [1].

Đun sôi có loại bỏ được hoàn toàn rủi ro?

Dù nhiệt độ cao giúp bất hoạt ký sinh trùng đường ruột, đun sôi nước suối vẫn có những giới hạn nhất định mà người đi rừng cần hiểu rõ [1]. Đun nước chỉ giải quyết được các tác nhân sinh học như vi khuẩn, virus và các đơn bào ký sinh sống trong nước [1, 4].

Nhiệt độ sôi không thể loại bỏ các tạp chất vật lý như bùn đất, rác mục hay các chất độc hóa học tan trong nước nếu dòng suối chảy qua khu vực có tồn dư thuốc bảo vệ thực vật, kim loại nặng hoặc chất xả thải công nghiệp. Thêm vào đó, nếu nước suối có quá nhiều cặn bẩn lơ lửng, việc truyền nhiệt có thể bị cản trở phần nào nếu không đun đủ sôi sùng sục.

Trong công nghệ cấp nước sinh hoạt, việc kết hợp nhiều rào cản kế tiếp nhau (multi-barrier) luôn là nguyên tắc vàng để tối ưu hóa hiệu quả khử trùng nhờ tác động cộng hưởng [1, 3]. Hệ thống lọc cơ học kết hợp cùng xử lý khử trùng sau đó giúp loại bỏ triệt để các nguy cơ vi sinh vật [3, 6]. Vì vậy, áp dụng quy tắc nhiều bước lọc và đun sôi kết hợp sẽ an toàn hơn nhiều so với việc chỉ đun nước suối đang còn đục bẩn [1, 6].

Những hiểu lầm tai hại khi uống nước nơi hoang dã

Hiểu lầm phổ biến nhất là cho rằng nước suối chảy xiết trên sỏi đá là nước "vô trùng" có thể uống trực tiếp. Trên thực tế, Cryptosporidium là sinh vật phổ biến ở hầu hết các nguồn nước mặt tự nhiên [6]. Nang kén của chúng trôi nổi tự do và không hề biến mất chỉ vì dòng nước chảy nhanh hay nhìn thấy đáy [2, 5].

Sai lầm thứ hai là tin tưởng tuyệt đối vào các loại viên sủi clo hoặc i-ốt khử trùng bỏ túi. Dữ liệu thực nghiệm đã chỉ ra viên i-ốt dã ngoại để lại tới 90% trứng nang Cryptosporidium còn sống sau 20 phút sử dụng đúng liều lượng khuyến cáo [6]. Kể cả ngâm viên hóa chất đến 4 tiếng đồng hồ, lượng trứng nang sống sót vẫn còn tới gần 20-34% [6].

Một hiểu lầm khác là dùng thiết bị đèn UV cầm tay chiếu qua loa vào cốc nước đục. Nghiên cứu thực tế tại trạm xử lý nước thải ở Campinas (Brazil) năm 2006 cho thấy dù quy trình bùn hoạt tính giảm được 98,9% nang kén và 99,7% trứng nang, hệ thống khử trùng bằng tia cực tím (UV) vẫn không thể bất hoạt hoàn toàn nang kén Giardia [3]. Thử nghiệm gây nhiễm trên động vật ghi nhận một cá thể chuột thuộc nhóm xử lý bằng UV vẫn xuất hiện dưỡng bào ký sinh trong cạo niêm mạc ruột [3]. Điều này chứng tỏ tia UV ngoài thực địa có thể bị suy giảm tác dụng nếu nguồn nước không trong suốt tuyệt đối hoặc thiết bị không đủ công suất [3].

Nhóm người cần đặc biệt cẩn trọng

Bất kỳ ai uống phải nguồn nước nhiễm ký sinh trùng đều có thể mắc các chứng viêm dạ dày - ruột cấp [5, 8]. Tuy nhiên, một số đối tượng sẽ gặp nguy hiểm tính mạng nếu nhiễm phải Cryptosporidium và Giardia [4, 7]:

  • Người suy giảm miễn dịch: Những người mắc bệnh suy giảm miễn dịch, người đang hóa trị hoặc dùng thuốc ức chế miễn dịch tuyệt đối không được uống nước suối chưa xử lý nhiệt triệt để [4]. Hiện y học chưa có thuốc đặc trị cho cryptosporidiosis, do đó biến chứng mất nước và suy kiệt ở nhóm này rất nặng nề [4].
  • Trẻ nhỏ và người cao tuổi: Hệ tiêu hóa nhạy cảm và nguy cơ mất nước nhanh khi tiêu chảy khiến nhóm đối tượng này dễ rơi vào tình trạng nguy kịch nếu nhiễm ký sinh trùng đường ruột [2].
  • Phụ nữ có thai và người có bệnh mạn tính: Cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa nếu xuất hiện các triệu chứng rối loạn tiêu hóa kéo dài sau các chuyến đi xa.

Hướng dẫn xử lý nước an toàn khi đi dã ngoại

Để đảm bảo an toàn tuyệt đối cho đường tiêu hóa khi đi rừng, người tham gia dã ngoại nên tuân thủ quy trình xử lý nước nhiều tầng nấc [1, 6]:

  • Bước 1: Chọn nguồn và tiền xử lý cơ học: Ưu tiên lấy nước ở dòng chảy thông thoáng, tránh các vũng nước tù đọng. Dùng vải lọc mịn hoặc phễu lọc để loại bỏ hết cặn bẩn thô, lá mục và phù sa lơ lửng, tạo độ trong tối đa cho nước trước khi đun [7].
  • Bước 2: Đun sôi triệt để: Cho nước vào ấm hoặc nồi dã ngoại, đun trên bếp lửa cho đến khi nước sôi sùng sục. Duy trì trạng thái sôi bùng liên tục trong ít nhất 1-3 phút để đảm bảo nhiệt độ truyền đều và phá hủy hoàn toàn nang kén của Giardia và Cryptosporidium [1]. Ở các vùng núi cao có áp suất thấp khiến nước sôi ở nhiệt độ thấp hơn 100 độ C, thời gian đun sôi cần kéo dài thêm.
  • Bước 3: Bảo quản tránh tái nhiễm: Dụng cụ chứa nước sau khi đun phải được tráng sạch và có nắp đậy kín. Tránh dùng chung cốc uống nước trực tiếp với người khác hoặc để tay bẩn tiếp xúc vào miệng bình chứa nước chín.

Đun sôi vẫn là phương pháp dự phòng kinh tế, đơn giản và hiệu quả nhất để loại bỏ ký sinh trùng đơn bào từ nguồn nước tự nhiên [1, 2]. Hiểu đúng về khả năng sống sót của mầm bệnh giúp bạn chủ động bảo vệ sức khỏe bản thân trong mỗi chuyến hành trình khám phá thiên nhiên.