Cùng với một số nước xuất khẩu gạo lớn trên thế giới, Việt Nam cũng đang e ngại về tình trạng nhiễm asen trong lúa gạo.

“Năm nay thiếu nước,” ngồi nhìn ra cánh đồng lúa đang mùa gặt, anh Nguyễn Thành Thản ở Phú Hiệp, An Giang thở dài. Hạn mặn. Sâu bệnh. Giá gạo bấp bênh. Những nỗi lo chồng chất đã đủ choán lấy tâm trí anh hết vụ này đến vụ khác.

Như nhiều nông dân ở ĐBSCL, anh Thản chưa bao giờ nghe ai nói đến asen trong lúa gạo.

Không chỉ người nông dân, mà cả chính quyền địa phương cũng chưa nghe đến rủi ro này. “Tôi chưa từng nghe về việc có thể có asen trong lúa gạo,” ông Đinh Hồng Thái – Giám đốc Trung tâm Dịch vụ nông nghiệp huyện Tháp Mười (Đồng Tháp), chia sẻ. “Tôi biết có tình trạng ô nhiễm asen trong nước ngầm, nhưng cây lúa ở trên mặt đất thì làm sao ‘ăn’ được nước ngầm? Tôi không nghĩ là có asen trong lúa đâu”.

Những rủi ro từ asen vô cơ

Dù câu chuyện về asen trong lúa gạo ở vùng canh tác lúa chính của Việt Nam vẫn chưa được người trong cuộc thật sự quan tâm thì trên thế giới, nó lại được chú ý rất nhiều. Vì sao vậy?

Gần đây, có những nghiên cứu ¹ chỉ ra, dạng asen vô cơ trong gạo có thể là tác nhân tăng nguy cơ ung thư và nhiều ý kiến cho rằng, việc hấp thụ asen thông qua gạo có thể tiềm ẩn rủi ro sức khỏe trên toàn cầu trong thời gian tới.

Asen (As), một kim loại độc hại không mùi, không màu và không vị ở hai dạng vô cơ và hữu cơ, có sẵn trong đất và trầm tích. PGS.TS Trần Thị Tuyết Hạnh (Trường Đại học Y tế Công cộng) cho biết, asen đi vào cơ thể con người qua đường ăn uống, thậm chí là không khí qua đường thở, ước tính mỗi ngày khoảng 20-300 μg ², trong đó khoảng 25% là asen vô cơ, phần còn lại là asen hữu cơ. Asen vô cơ dễ bị tích lũy trong cơ thể trong khi các dạng asen hữu cơ trong thức ăn như asenobetain, asenocholin tương đối không độc và dễ dàng bị đào thải. Tất nhiên, asen không chỉ đi vào cơ thể con người thông qua ăn cơm nhưng lúa lại tích lũy hàm lượng asen cao hơn gần 20 – 22 lần³ so với các loại cây lương thực khác, hạt gạo có thể chứa hàm lượng asen cao hơn nên cần được quan tâm. Gạo là loại lương thực phổ biến nên ngày càng có nhiều nghiên cứu về cơ chế asen trong lúa gạo và tìm giải pháp giảm nguồn asen này.

Không có chuyện người ta có thể nhiễm độc asen ngay lập tức vì ăn gạo chứa asen vô cơ (trừ trường hợp bị đầu độc, vì tác hại cấp tính và mãn tính tới sức khoẻ cần thời gian và liều lượng) nhưng phơi nhiễm asen trong một thời gian dài có nguy cơ dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe. Đã có nghiên cứu⁴ ghi nhận những người ăn loại gạo nhiễm asen với hàm lượng asen vô cơ cao hơn 180 μg/kg trong thời gian dài, có nồng độ cao asen trong nước tiểu và xét nghiệm vi nhân nhạy cảm (sensitive micronucleus assay) trong các tế bào tiết niệu cũng cho thấy dấu hiệu tổn thương ADN.

Đó cũng là lý do mà các nước phát triển đang bắt đầu siết chặt các tiêu chuẩn về hàm lượng asen trong lúa gạo. Cụ thể, Ủy ban tiêu chuẩn thực phẩm CODEX (cơ quan liên chính phủ do Tổ chức Nông lương của Liên Hiệp Quốc – FAO và Tổ chức Y tế Thế giới – WHO đồng sáng lập) khuyến cáo giới hạn chỉ tiêu asen vô cơ đối với gạo xát kỹ/gạo đánh bóng (polished rice) là 200 μg/kg, gạo lứt/gạo lật (husked rice) là 350 μg/kg.

Điều này có ảnh hưởng đến việc sản xuất và tiêu thụ lúa gạo ở Việt Nam không?

Bức tranh sơ khởi ở Việt Nam

Hầu hết các vùng đồng bằng trồng lúa trên thế giới đều tích tụ asen từ các quá trình địa chất tự nhiên hoặc do nhiều hoạt động nhân sinh khác nhau. Chính vì thế, khi nhìn vào “Bản đồ ô nhiễm asen trong gạo”⁵ của các vùng trồng lúa trọng điểm trên toàn thế giới được công bố vào năm 2020, có thể thấy hầu hết các vùng trồng lớn trên thế giới, hay các nước là vựa gạo ở châu Á như Bangladesh, Ấn Độ, Thái Lan, Trung Quốc và Việt Nam đều ít nhiều bị tích tụ asen trong gạo.

Đánh giá được vấn đề này sớm nên một số nước đã rà soát tiêu chuẩn cũng như bắt đầu hỗ trợ nông dân đo lượng asen. Đơn cử, năm 2005, Trung Quốc đã trở thành quốc gia đầu tiên đặt ra giới hạn cho hàm lượng asen vô cơ trong gạo (150 μg/kg vào năm 2005 và hiện tại đã tăng lên là 200 μg/kg) và đầu tư cho các nghiên cứu khảo sát tình trạng tích tụ asen ở các cánh đồng lúa trên khắp cả nước. Tại Bangladesh, một số bộ công cụ đã được thiết kế để hỗ trợ nông dân tự đo hàm lượng asen trong lúa gạo tại chỗ.

Còn ở Việt Nam? Trong quá khứ, các nghiên cứu ở Việt Nam về asen trong lúa gạo vẫn còn lẻ tẻ và phân mảnh, chưa cho phép chúng ta hình dung về một bức tranh tổng thể. May mắn là trong thời gian gần đây, các dự án khảo sát tình trạng nhiễm asen trong lúa gạo của GS.TS Nguyễn Ngọc Minh (Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN) mới cho phép chúng ta hình dung một bức tranh sơ khởi. Chưa dễ dàng có được thông số cho các vùng sản xuất lúa gạo chính, nhưng theo nghiên cứu của GS.TS Nguyễn Ngọc Minh hàm lượng asen trong các mẫu gạo do phòng thí nghiệm của anh xử lý, bóc thủ công trung bình là 73 μg/kg, dao động từ “không phát hiện” đến 699 μg/kg. Cá biệt, có mẫu lên tới 1115 μg/kg – có thể vì tình trạng đất ô nhiễm As tương đối nặng. Các con số này mới cho biết lượng asen tổng, bao gồm cả asen vô cơ và asen hữu cơ, nên chưa cho biết chính xác lượng asen vô cơ trong các mẫu gạo. Tuy nhiên, theo GS.TS Nguyễn Ngọc Minh, có thể tạm ước tính lượng asen vô cơ trong gạo dựa trên hệ số thực nghiệm. “Thông thường, trong gạo, 65-75% là asen vô cơ, còn lại 25-35% là asen hữu cơ”, anh nhận định.

Nhóm nghiên cứu của GS.TS Nguyễn Ngọc Minh đi thực địa thu thập mẫu lúa gạo. Ảnh: NVCC.

Theo GS.TS Nguyễn Ngọc Minh, quá trình tích lũy asen chịu tác động từ nhiều biến số khác nhau như kỹ thuật canh tác của người nông dân, hàm lượng asen trong đất, khả năng hấp thụ của thực vật, các yếu tố lý hóa và sinh học trong môi trường đất.

Mùa hè tháng 6/2022, anh đã đi khắp các vạt lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) để lấy mẫu đất và lúa.

Đây là một phần trong nghiên cứu của anh nhằm làm rõ tình trạng tích tụ asen trong các cánh đồng ở những vựa lúa lớn tại khu vực phía Nam. Song từ trước đó, ngay từ năm 2020, anh đã bắt đầu tiến hành những dự án riêng lẻ để xác định hàm lượng asen có trong đất, lúa tại khu vực Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH).

Từ 2020 đến nay, nhóm nghiên cứu của anh đã xây dựng dược bộ dữ liệu dựa trên khảo sát 80 cánh đồng lúa trên khắp ĐBSCL, 18 cánh đồng ruộng bậc thang và 44 cánh đồng vùng ĐBSH, bộ dữ liệu đầy đủ nhất từ trước đến nay về tích tụ asen trong đất-lúa. Nó cho thấy tại ĐBSCL, hàm lượng asen trong đất trung bình 7,22 mg/kg ⁶, cao hơn một chút so với mức trung bình toàn cầu (5-6 mg/kg). “Nhìn chung đất ở ĐBSCL không bị ảnh hưởng quá nhiều bởi As”, anh giải thích. Tuy nhiên, một lượng asen nhất định đã được chuyển từ đất sang cây lúa, từ đó vào trong hạt gạo.

Nghiên cứu trước đó của anh tại ĐBSH cho thấy hàm lượng As trong hạt gạo ở đây trung bình là 221 μg/kg. Các vành đai ven biển là khu vực gạo chứa asen cao nhất, trung bình 306 μg/kg⁷.

Chiểu theo khuyến cáo của CODEX, hàm lượng asen vô cơ trong gạo đánh bóng không được vượt quá 200 μg/kg, trong gạo lứt không được quá 350 μg/kg. Như vậy, trung bình mức độ asen vô cơ trong trong các mẫu gạo trong nghiên cứu của GS.TS.Nguyễn Ngọc Minh không quá đáng ngại. Nhưng có một số ít mẫu trong nghiên cứu trên có hàm lượng asen tổng trên 500 μg/kg – nếu tỉ lệ asen vô cơ chiếm khoảng 65-75% thì các mẫu này đang có nguy cơ tiệm cận hoặc vượt ngưỡng quy định của CODEX và sẽ vượt ngưỡng khá nhiều so với giới hạn quy định của châu Âu (asen vô cơ với gạo lứt hay bột gạo đều ở mức 250 μg/kg11). Do đó, sẽ cần có những khảo sát và phân tích làm rõ hơn nguy cơ nhiễm asen vô cơ của gạo tại những địa phương có các mẫu này.

Cách nào trả lại hạt gạo ngọt lành?

Không thể nào thay đổi việc asen sẵn có trong đất và nước ngầm. Vấn đề là việc làm xáo trộn các tầng đất và các túi nước ngầm ở đồng bằng khiến dễ vận chuyển asen hơn và việc áp dụng phương thức canh tác ngập nước cũng khiến cây lúa dễ hấp thụ asen hơn. Các nghiên cứu quốc tế đã cho thấy, việc trồng lúa trong điều kiện ngập nước dài hạn sẽ tăng cường sự linh động của asen và giúp asen dễ vận chuyển vào cây lúa dễ dàng hơn.

“Càng nhiều nước thì cây lúa càng sinh trưởng tốt”, ông Nguyễn Văn Sang (Hồng Ngự, Đồng Tháp) – người đã dành 50 năm trồng lúa, kể về cách thức canh tác ông nằm lòng kể khi bắt đầu làm nông.

Những người nông dân trên khắp đồng bằng không biết rằng, truyền thống canh tác ngập nước đã tạo điều kiện để asen chuyển hóa sang dạng asen linh động – có khả năng hòa tan trong dung dịch đất và nước, GS. Nguyễn Ngọc Minh giải thích. Khi ấy, cây lúa sẽ hút asen vào rễ, chuyển lên thân, và cuối cùng là tích lũy vào trong hạt.

Trong môi trường đất, asen có quá nhiều cơ hội vận chuyển theo nhiều hướng, trong đó tất yếu là vận chuyển vào thực vật, PGS.TS Châu Minh Khôi (Phó hiệu trưởng Trường Nông nghiệp, Đại học Cần Thơ) đã phân tích trong nghiên cứu ⁸ được thực hiện cách đây hai năm.

Các nghiên cứu quốc tế đã chỉ ra rằng, về nguyên tắc, thực vật thu các yếu tố thiết yếu và có lợi từ đất thông qua các chất vận chuyển nhưng trong quá trình này, chúng có thể tiếp nhận cả những yếu tố không cần thiết – trong đó có asen. Asen (gồm cả 2 dạng As(III) và As(V)) có thể xâm nhập vào cây lúa thông qua các kênh vận chuyển khác nhau (liên quan chủ yếu đến vận chuyển silic và phospho).

Sau khi được rễ hấp thụ, asen có thể di chuyển trong cây lúa thông qua xylem (mạch gỗ) – mô chịu trách nhiệm vận chuyển nước và chất dinh dưỡng từ rễ đến chồi, và phloem (mạch rây) – mô vận chuyển các chất từ chồi đến hạt lúa, và từ đó asen có thể được tích lũy vào hạt gạo.

Vậy có giải pháp nào để hạn chế nó? Thật may là ở thời điểm này, khoa học đã có một phần câu trả lời thông qua một số kỹ thuật canh tác phù hợp. Chìa khóa của kỹ thuật canh tác phù hợp nằm ở chính tác nhân đã đưa asen từ đất vào cây lúa: nước. Những năm gần đây, Cục Bảo vệ thực vật (Bộ NN&PTNT) đã khuyến cáo nông dân trồng lúa nên áp dụng cách quản lý nước theo kỹ thuật tưới “ướt khô xen kẽ” (AWD) của Viện lúa Quốc tế IRRI, nghĩa là cứ cho nước vào ruộng với mực nước từ 3 – 5 cm và để cho đợt nước này tự cạn, khô đến khi thấy mặt ruộng nứt nhẹ thì cho nước vào lại, rồi tiếp tục để ruộng tự khô nứt chân chim trở lại.

Ở Đồng Tháp, ông Đinh Hồng Thái, Giám đốc Trung tâm Dịch vụ Nông nghiệp huyện Tháp Mười cho biết, riêng huyện có 95% cánh đồng lúa áp dụng kỹ thuật này. Thậm chí người dân đã lắp đặt cảm biến giúp giám sát tự động mực nước trên bề mặt ruộng để điều tiết lượng nước tối ưu.

Thật tình cờ là phương pháp được hình thành là để nhằm mục tiêu giảm phát thải khí mêtan (CH4) ở đất lúa lại vô hình trung giúp giảm được asen trong hạt lúa. “Nguyên tắc là càng ngập nước thì asen càng linh động. Do đó, chúng ta tưới ngập rồi lại rút cho khô đi, thì trong thời gian khô, asen sẽ cố định lại, từ đó giảm thiểu sự tích lũy vào trong cây lúa,” GS.TS Nguyễn Ngọc Minh giải thích.

Nghiên cứu⁹ trong nhà kính cho thấy, hàm lượng asen vô cơ trong lúa được trồng ướt khô xen kẽ thấp hơn 27% so với lúa được trồng theo phương pháp ngập nước liên tục. Tại Việt Nam, nghiên cứu “Biện pháp giảm thiểu hút thu asen trong lúa, bắp và đậu xanh trồng trên đất phù sa An Phú – An Giang” do PGS.TS Nguyễn Văn Chương (Khoa Nông nghiệp – Tài nguyên Thiên nhiên, ĐH An Giang) thực hiện vào năm 2016, cho kết quả: giảm hàm lượng asen trong hạt lúa so với lúa ngập liên tục là 35,1%.

Đây có phải là lối thoát cho cây lúa?

Giải pháp nào trọn vẹn?

Không có giải pháp nào đủ sức giải quyết mọi vấn đề. Khi được hỏi về cơ hội loại bỏ triệt để asen khỏi hạt gạo, GS.TS Nguyễn Ngọc Minh e rằng “khó” bởi “nếu dễ thì nước nào cũng giải quyết được rồi và không đến nỗi một số nơi là đành phải sống chung với lũ”. Anh nhắc đến một biện pháp tương lai là đưa thêm một số hợp chất vào trong đất, giúp chuyển hoá dạng asen từ linh động sang dạng cố định, không sẵn sàng để cho cây hút thu. Không chỉ tác động vào đất, các chuyên gia cũng có thể áp dụng công nghệ gene để tác động vào cây, giúp cây có khả năng đề kháng cao hơn với asen. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là chưa thể áp dụng trên diện rộng và có thể đắt đỏ.

Trong các hoạt động của mình, con người vô tình làm trầm trọng thêm vấn đề, ví dụ như khai thác mỏ, sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học có chứa asen một cách thiếu kiểm soát cũng sẽ đưa một lượng lớn asen vào đất. Chưa kể, tình trạng biến đổi khí hậu cũng là một yếu tố có thể khiến cây lúa có xu hướng hút thu asen từ đất và nước nhiều hơn¹⁰.

Vậy có cách nào khả dĩ có thể giúp người nông dân giảm thiểu nguy cơ asen trong lúa? Đó là sự tham gia của chính quyền, đặc biệt trong việc kiểm soát tiêu chuẩn lúa gạo. Một khi tiêu chuẩn trong nước siết chặt về hàm lượng asen trong lúa gạo, thì các doanh nghiệp sẽ nỗ lực tìm kiếm phương thức điều chỉnh để giảm thiểu độc tố này.

Theo anh Lê Thành Hưng, Trưởng phòng Tiêu chuẩn Chất lượng Nông nghiệp và Thực phẩm, Viện Tiêu chuẩn Chất lượng Việt Nam (Bộ KH&CN), gạo Việt Nam xuất khẩu vẫn đang đáp ứng quy định của mỗi thị trường, trong đó có việc đáp ứng quy định về giới hạn asen vô cơ. Nghị định 15/2018 của Chính phủ hướng dẫn Luật an toàn thực phẩm cũng đã nêu rõ khi tổ chức, cá nhân sản xuất, kinh doanh thực phẩm thực hiện thủ tục công bố sản phẩm, trong trường hợp chưa có quy chuẩn kỹ thuật (QCVN, QCĐP), thông tư của các bộ, ngành và chưa có tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) cụ thể về an toàn thực phẩm thì phải đáp ứng tiêu chuẩn CODEX tương ứng.

Hiện nay, hệ thống tiêu chuẩn quốc gia của Việt Nam (TCVN) đã có một số tiêu chuẩn về sản phẩm thóc, gạo. Các tiêu chuẩn này do Cục Chế biến và Phát triển thị trường Nông sản (Bộ NN&PTNT) biên soạn. TCVN 11888:2017 Gạo trắng và TCVN 11889:2017 Gạo thơm trắng quy định giới hạn tối đa asen trong sản phẩm là 1,0 mg/kg [tương đương 1000 μg/kg], chỉ tiêu asen ở đây được hiểu là asen tổng số, dành cho gạo trắng tức là cả gạo đã qua đánh bóng hoặc chưa qua đánh bóng.

Tuy nhiên ở khía cạnh chuyên môn, nhìn vào xu hướng quan tâm đến asen trong gạo trên thế giới, GS Nguyễn Ngọc Minh vẫn lưu ý ngưỡng asen trong tiêu chuẩn của Việt Nam đang quá “nới lỏng”. Ngay cả khi đó là hàm lượng asen tổng số, sẽ hiếm thấy mẫu nào có hàm lượng asen vượt quá giới hạn quy định.

Sức nóng của vấn đề asen trong lúa gạo đang diễn ra trên thế giới dường như cũng đã gia nhiệt cho các cơ quan quản lý tại Việt Nam. Anh Lê Thành Hưng tiết lộ với Tia Sáng một thông tin, đó là Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) về ngũ cốc và đậu đỗ dự kiến sẽ xây dựng TCVN về quy phạm thực hành ngăn ngừa và giảm ô nhiễm asen trong gạo – dựa trên cơ sở tham khảo tiêu chuẩn CODEX.

Ở Việt Nam, có nhiều ý kiến trái chiều về việc nghiên cứu độc tố trong lương thực thực phẩm và e ngại những công bố về vấn đề này có thể ảnh hưởng xấu đến việc xuất khẩu gạo. Tuy nhiên, GS.TS Nguyễn Ngọc Minh cho rằng việc sớm phân tích nguy cơ sẽ mang lại lợi ích lâu dài. “Là một quốc gia sản xuất và xuất khẩu gạo, Việt Nam cần đẩy mạnh nghiên cứu và minh bạch hóa vấn đề tích lũy asen trong gạo”, GS.TS Nguyễn Ngọc Minh nói. Và quan trọng hơn hết là việc nghiên cứu từ đó sẽ đưa ra được “giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động từ gạo tích lũy asen”.

Bài viết được thực hiện với hỗ trợ từ Australian Aid, Australian Water Partnership và Mạng lưới Báo chí Trái đất.

Chú thích:
¹ Speer RM, Zhou X, Volk LB, Liu KJ, Hudson LG. Arsenic and cancer: Evidence and mechanisms. Adv Pharmacol. 2023;96:151-202. doi: 10.1016/bs.apha.2022.08.001.
² Abernathy, C., Chapter 3. Exposure and health effects, in United Nations Synthesis Report on Arsenic in Drinking Water, Ann Morgan, Editor. 001, WHO: Washington, DC.
³ Khan, Z.; Thounaojam, T.C.; Upadhyaya, H. Arsenic stress in Rice (Oryza sativa) and its amelioration approaches. Plant Stress 2022, 4, 100076. doi: 10.1016/j.stress.2022.100076
⁴ Banerjee, M., Banerjee, N., Bhattacharjee, P. et al. High arsenic in rice is associated with elevated genotoxic effects in humans. Sci Rep 3, 2195 (2013). https://doi.org/10.1038/srep02195
⁵ Carey M, Meharg C, Williams P, Marwa E, Jiujin X, Farias JG, De Silva PMCS, Signes-Pastor A,Lu Y, Nicoloso FT, et al. 2020. Global sourcing of low-inorganic arsenic rice grain. ExpoHealth. 12(4):711–719. doi: 10.1007/s12403-019-00330-y.
⁶ Dao, H. T., Dinh, V. M., Nguyen, A. T. Q., Dang, Q. T., Nguyen, H. T., Nguyen, M. T., … Nguyen, M. N. (2023). Arsenic in the soil–rice system of the Mekong River delta. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal, 29(3–4), 801–816. https://doi.org/10.1080/10807039.2023.2192292
⁷ Nguyen MN, Tran TM, Dang QT, Dinh VM. 2022. Coastal paddies could emerge as hotspots of arsenic accumulation in rice: a perspective from the Red River Delta. Appl Geochem. 142:105330. doi: 10.1016/j.apgeochem.2022.105330
⁸ Olson, K. and Chau, K. (2022) Natural and Anthropic Sources of Arsenic in the Groundwater and Soils of the Mekong Delta. Open Journal of Soil Science, 12, 541-570. doi: 10.4236/ojss.2022.1211023.
⁹ Mlangeni AT, Perez M, Raab A, Krupp EM, Norton GJ, Feldmann J. Simultaneous stimulation of arsenic methylation and inhibition of cadmium bioaccumulation in rice grain using zero valent iron and alternate wetting and drying water management. Sci Total Environ. 2020 Apr 1;711:134696. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.134696.
¹⁰ Muehe, E.M., Wang, T., Kerl, C.F. et al. Rice production threatened by coupled stresses of climate and soil arsenic. Nat Commun 10, 4985 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-12946-4
¹¹ https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32023R0465