Mục lục bài viết

Xử lý Nước thải y tế chứa dược phẩm và chất kháng sinh

Nước thải y tế từ bệnh viện, nhà thuốc và cơ sở sản xuất dược phẩm chứa hàm lượng cao dược chất, kháng sinh và hóa chất độc hại. Theo WHO, khoảng 70% kháng sinh được thải ra môi trường mà không qua xử lý, góp phần vào kháng kháng sinh – mối đe dọa sức khỏe toàn cầu.

Những hợp chất này không chỉ tồn tại dưới dạng dư lượng trong nước thải mà còn có khả năng tích tụ, gây ra hiệu ứng phụ về sức khỏe cộng đồng và tác động tiêu cực đến hệ sinh thái

Đặc điểm nguồn nước thải y tế chứa dược phẩm và kháng sinh

1. Nguồn gốc và thành phần

Nguồn phát sinh:
Nước thải y tế từ các bệnh viện, phòng khám, cơ sở sản xuất dược phẩm và trung tâm y tế không chỉ chứa các chất ô nhiễm thông thường (như BOD, COD, TSS) mà còn chứa các dư lượng dược phẩm, thuốc điều trị và kháng sinh. Các hoạt động như phẫu thuật, xét nghiệm, rửa dụng cụ y tế và sản xuất thuốc đều góp phần làm tăng nồng độ các hợp chất này trong nước thải
Thành phần đặc trưng:
Nước thải y tế có thể chứa:
- Dược phẩm và hợp chất điều trị: Thuốc giảm đau, thuốc kháng sinh, thuốc chống viêm, hormone và các hợp chất điều trị khác.
- Chất kháng sinh: Dư lượng kháng sinh từ việc sử dụng điều trị hoặc sản xuất, là chất gây nguy cơ phát triển vi khuẩn kháng thuốc.
- Hóa chất hỗ trợ: Chất khử trùng, dung môi và các phụ gia khác dùng trong quá trình xử lý và làm sạch [

2. Tính chất và thách thức

Tính bền vững: Nhiều dược phẩm và kháng sinh có tính chất bền, không dễ phân hủy sinh học nên tồn tại lâu trong môi trường, gây tích lũy theo thời gian.
Nguy cơ sinh thái: Các hợp chất này gây độc cho hệ sinh thái thủy sinh, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và có thể làm thay đổi cân bằng sinh thái.
Rủi ro sức khỏe: Sự tồn tại của kháng sinh trong nước thải có thể kích thích quá trình phát triển của vi khuẩn kháng thuốc, gây ra các vấn đề nghiêm trọng trong quản lý sức khỏe cộng đồng.

Nguy cơ từ nước thải chứa dược phẩm và kháng sinh

3.1. Phát triển vi khuẩn kháng thuốc

Tăng cường kháng sinh: Sự hiện diện của kháng sinh ở nồng độ thấp nhưng liên tục trong môi trường là điều kiện thuận lợi để vi khuẩn phát triển các cơ chế kháng thuốc. Điều này không chỉ làm giảm hiệu quả của các liệu pháp điều trị mà còn có thể lan truyền qua chuỗi thức ăn, ảnh hưởng đến cả hệ sinh thái và sức khỏe con người [

3.2. Tác động đến hệ sinh thái thủy sinh

Độc tính đối với sinh vật: Các chất dược phẩm và kháng sinh có thể gây độc cho các loài sinh vật dưới nước, làm thay đổi chu trình sinh thái và ảnh hưởng đến sự phát triển của các loài vi sinh vật cũng như các sinh vật cấp cao hơn trong hệ thống thủy sinh.

3.3. Nguy cơ cho sức khỏe con người

Tiếp xúc qua nguồn nước: Khi nước thải không được xử lý triệt để xả ra môi trường, các hợp chất độc hại có thể xâm nhập vào nguồn nước sinh hoạt, gây ra nguy cơ ngộ độc, rối loạn nội tiết và các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng khác.

Đề Xuất Giải Pháp Tổng Thể

1. Kiểm Soát Nguồn Phát Thải

Thu gom dược phẩm thừa: Chương trình “Drug Take-Back” tại EU thu hồi 45% thuốc không sử dụng.
Giảm kê đơn kháng sinh: Áp dụng chẩn đoán nhanh để hạn chế lạm dụng.

2. Chính Sách Và Quy Chuẩn

Cập nhật tiêu chuẩn: Quy định nồng độ tối đa của kháng sinh trong nước thải (ví dụ: EU 2023 quy định 100 ng/L cho ciprofloxacin).
Hỗ trợ tài chính: Ưu đãi thuế cho doanh nghiệp đầu tư công nghệ AOPs.

3. Nghiên Cứu Phát Triển

Vi sinh vật biến đổi gene: Chủng E. coli mang gene laccase để phân hủy beta-lactam.
Vật liệu thông minh: Màng graphene tích hợp cảm biến phát hiện ô nhiễm thời gian thực.

Giải pháp xử lý nước thải y tế chuyên sâu

Để khắc phục các nguy cơ kể trên, cần áp dụng một hệ thống xử lý nước thải y tế chuyên sâu với các công nghệ tiên tiến, thường kết hợp nhiều bước xử lý nhằm đảm bảo loại bỏ hiệu quả dược phẩm và kháng sinh.

1. Tiền xử lý cơ học

Tách bớt chất rắn và cặn lơ lửng: Các quá trình lắng, lọc sơ bộ giúp loại bỏ các hạt rắn lớn và cặn bẩn, giảm tải cho các giai đoạn xử lý tiếp theo.

2. Xử lý sinh học kết hợp

Hệ thống vi sinh: Mặc dù các vi sinh vật trong hệ thống xử lý sinh học (ví dụ: bể sinh học AAO, MBBR) có thể phân hủy một phần chất hữu cơ, nhưng đối với dược phẩm và kháng sinh, cần bổ sung các chế phẩm vi sinh được chọn lọc để tăng khả năng chuyển hóa các hợp chất phức tạp [

3. Xử lý hóa học – Tiên tiến

Quá trình Oxi hóa Tiên tiến (AOP): Sử dụng ozon, tia cực tím (UV) kết hợp với H₂O₂ hoặc các chất oxi hóa mạnh khác nhằm phá vỡ cấu trúc phân tử của dược phẩm và kháng sinh, giúp chúng dễ bị phân hủy hơn.
Kết tủa và trao đổi ion: Áp dụng hóa chất để kết tủa các kim loại nặng đi kèm với dược phẩm, sau đó sử dụng quá trình trao đổi ion để loại bỏ các ion độc hại ra khỏi dung dịch.

4. Ứng dụng than hoạt tính và màng lọc

Hấp phụ bằng than hoạt tính: Than hoạt tính có khả năng hấp phụ các hợp chất hữu cơ phức tạp, bao gồm cả dược phẩm và kháng sinh, giúp giảm tải ô nhiễm trong nước thải.
Công nghệ màng lọc: Sử dụng các hệ thống màng siêu lọc, nanofiltration hoặc reverse osmosis có thể loại bỏ các phân tử nhỏ còn lại sau xử lý hóa học, đảm bảo nước thải đạt tiêu chuẩn xả ra môi trường.

5. Khử trùng cuối cùng

Khử trùng bằng Clo hoặc Ozone: Sau khi loại bỏ các chất gây ô nhiễm, quá trình khử trùng cuối cùng giúp tiêu diệt vi khuẩn và virus, đảm bảo nước thải sau xử lý an toàn trước khi xả ra môi trường.

Kết luận

Nước thải y tế chứa dược phẩm và kháng sinh là nguồn ô nhiễm nguy hiểm với các tác động lâu dài đến sức khỏe con người và môi trường. Các giải pháp xử lý chuyên sâu cần được áp dụng thông qua việc kết hợp tiền xử lý cơ học, xử lý sinh học, xử lý hóa học tiên tiến và công nghệ màng lọc. Đồng thời, việc tuân thủ quy định pháp luật và giám sát định kỳ là yếu tố then chốt để đảm bảo an toàn môi trường.

Với sự đầu tư vào nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ tiên tiến, hy vọng hệ thống xử lý nước thải y tế sẽ ngày càng hiệu quả, góp phần bảo vệ nguồn nước và sức khỏe cộng đồng