Những nguy cơ ô nhiễm môi trường từ thuốc bảo vệ thực vật khi sử dụng dư lượng

chương i giới thiệu i.1. khái niệm thuốc bảo vệ thực vật thuốc bảo vệ thực vật là những hợp chất độc nguồn gốc tự nhiên và tổng hợp hóa học được dùng để phòng và trừ sâu, bệnh, cỏ dại, chuột hại cây trồng và nông sản được gọi chung là sinh vật hại cây trồng và nông sản. thuốc thực vật gồm nhiều nhóm khác nhau, gọi tên theo nhóm sinh vật hại, như thuốc trừ sâu dùng để trừ sâu hại, thuốc trừ bênh dùng để trừ bênh cây trừ một số trường hợp, còn nói chung mỗi nhóm thuốc chỉ có tác dụng đối với sinh vật gây hại thuộc nhóm đó. thí dụ không thể dùng thuốc trừ sâu để trừ bệnh cây hoặc ngược lại. thuốc bảo vệ thực vật nhiều khi còn gọi là thuốc trừ dịch hại (pestiside) và khái niệm này bao gồm cả các lại thuốc trừ các loại...

Chương I Giới thiệu

I.1 Khái niệm thuốc bảo vệ thực vật

Thuốc bảo vệ thực vật là những hợp chất độc nguồn gốc tự nhiên và tổnghợp hóa học được dùng để phòng và trừ sâu, bệnh, cỏ dại, chuột hại… cây trồng

và nông sản được gọi chung là sinh vật hại cây trồng và nông sản Thuốc thực vậtgồm nhiều nhóm khác nhau, gọi tên theo nhóm sinh vật hại, như thuốc trừ sâudùng để trừ sâu hại, thuốc trừ bênh dùng để trừ bênh cây…Trừ một số trường hợp,còn nói chung mỗi nhóm thuốc chỉ có tác dụng đối với sinh vật gây hại thuộcnhóm đó Thí dụ không thể dùng thuốc trừ sâu để trừ bệnh cây hoặc ngược lại.Thuốc bảo vệ thực vật nhiều khi còn gọi là thuốc trừ dịch hại (Pestiside) và kháiniệm này bao gồm cả các lại thuốc trừ các loại ve, bét, rệp hại vật nuôi và trừ côntrùng y tế, thuốc làm rụng lá cây, thuốc điều hòa tăng trưởng cây trồng

Hiện nay trong nông nghiệp các chất hoá học được sử dụng ngày càngnhiều, với các mục đích khác nhau, bao gồm:

- Các loại phân bón có nguồn gốc hoá học hay vi sinh nhằm tăng dinhdưỡng cho cây

- Các chất điều hoà sinh trưởng (phytohormon): ví dụ như anxin, cytokinin,

gibberelin Các chất này có vai trò quan trọng trong các quá trình vận chuyển chất,phát triển, già, chín của cây trồng

- Các hóa chất bảo vệ thực vật (pesticides): sử dụng với mục đích phòng trừ

các cá loại động vật, thực vật, vi sinh vật gây thiệt hại cho cây trồng

Mặc dù các nhà khoa học, nhà sản xuất đã có nhiều cố gắng nghiên cứu tạo

ra các hợp chất trừ sâu diệt cỏ có các ưu điểm nêu trên, nhưng hiện nay các chấtnày vẫn có độc tính cao

Thời gian bán huỷ của nhiều chất rất lâu, trên 50 năm (ví dụ: DDT) Tạo ra

các chất độc hơp như dioxin khi sử dụng 2, 4 D và 2, 4, 5 T Gây ngộ độc cấp khi

cơ thể nhiễm phải lượng lớn

Gây ngộ độc trường diễn khi cơ thể hấp thụ phải những lượng hết sức nhỏtrong thời gian dài vì chúng tích lũy trong cơ thể Khi sử dụng không đúng quy

trình hướng dẫn thường gây ngộ độc (cấp và trường diễn) Hơn nữa, trong quá

trình sử dụng con nguời đã lạm dụng mặt tích cực, không chú ý đúng mức đến mặttiêu cực dẫn đến phá vỡ hệ sinh thái, gây hậu quả xấu cho môi trường, ảnh hưởngđến sức khoẻ con người

I.3 Khái niệm về dư lượng của thuốc bảo vệ thực vật

Theo tiểu ban danh pháp dinh dưỡng của liên hợp quốc thì dư lượng thuốcbảo vệ thực vật là “những chất đặc thù tồn lưu trong lương thực và thực phẩmtrong sản xuất nông nghiệp và trong thức ăn vật nuôi mà do sử dụng thuốc gâynên” Những chất đặc thù này bao gồm “ dạng hợp chất ban đầu, các dẫn xuất đặcthù, sản phẩm phân giải, chuyển hóa trung gian, các sản phẩm phản ứng và cácchất phụ gia có tính chất về mặt độc lý” Như vậy, theo đinh nghĩa trên thì dưlượng thuốc bảo vệ thực vật bao gồm các hoạt chất và các phụ gia ở dạng hợp chấtban đầu và các sản phẩm hoạt hóa trung gian và sản phẩm phân giải ở dạng tự dohoặc liên kết với nội chất thực vật có hại tới sức khỏe con người và độc vật máunóng (gọi chung là hợp chất độc) Những hợp chất độc tan trong lipit nhưng khôngtan trong nước thường tồn lưu ở lớp biểu bì, gọi là dư lượng biểu bì (cuticleresidue), những hợp chất độc tan trong nước tồn ở phía trong lớp biểu bì gọi là dưlượng nội bì (subciticle residue), những loại chất độc không tan trong nước và lipittồn tại ở phía ngoài lớp biểu bì gọi là dư lượng ngoại bì (extracuticle residue)

Lượng dư được tính bằng  (microgam) hợp chất độc trong 1 kg nôngg

sản hoặc mg trong 1 kg nông sản Từng loại thuốc đối với từng loại nông sản đều

được quy định mức dư lượng tối đa (maximum residue limit, viết tắt là RML), tức

là lượng chất độc cao nhất được phép tồn lưu trong nông sản mà không gây ảnhhưởng đến cơ thể người và vật nuôi khi sử dụng nông sản đó làm thức ăn Mức dưlượng tối đa được tính như sau:



NEDD (mg/kg hay  /ngày g

a

G

DF NEL 



ADI (acceptable daily intake) là lượng chất độc không gây hại cơ thể ngườiđược chấp nhận từ kết quả thí nghiệm trên động vật máu nóng (mg hay  hợpgchất độc cho 1 kg trọng lượng cơ thể trong vòng 1 ngày)

NEDD ( no effec daily intake) là lượng thuốc được đưa vào thức ăn hàngngày mà không gây nguy hiểm cho cơ thể

NEL (no effect level) là lượng thuốc không gây nguy hiểm cho động vậtmáu nóng được đưa vào lượng thức ăn của động vật làm thí nghiệm (mg hay glượng chất độc/kg thức ăn DE là lượng nông sản bình quân mỗi người tiêu thụtrong một ngày (kg/ngày) Rf hệ số an toàn, Gm là trọng lượng cơ thể người và Ga làtrọng lượng cơ thể động vật làm thí nghiệm (kg) Khi sử dụng thuốc hỗn hợpthuốc dư tối đa của các hỗn hợp chất độc được tính như sau:

100

100 100

B A

A

MRL

D MRL

D MRL

D

Đối với những hỗn hợp thuốc mà mỗi thành phần hỗn hợp có cơ chế độc lýkhác nhau và các hỗn hợp độ độc tăng theo cấp số nhân thì MRL của hỗn hợpđược tính như sau:

100

100 100

A A

A

MRL

D MRL

D MRL

D

(D là lượng xác định được của các loại thuốc A, B, C…MRL = mức dưlượng tối đa của các loại thuốc A, B, C…Mức dư lượng tối đa của mỗi loại thuốctrong từng sản phẩm cây trồng và vật nuôi thường được quy định khác nhau ở mỗinước căn cứ vào các đặc điểm sinh lý, sinh thái và nhất là căn cứ vào đặc điểmdinh dưỡng của người dân nước đó Ngoài mức dư lượng tối đa (MRL), tiểu bandanh pháp về dinh dưỡng còn nêu một định nghĩa khác là “mức dư lượng nguồngốc bên ngoài” (extraneous residue limit, viết tắt là ERL) Đó là dư lượng thuốctồn lưu trong cây trồng và sản phẩm cây trồng do sự nhiễm bẩn môi trường gây

nên bởi các xí nghiệp hóa chất hoặc nguyên nhân khác không liên quan đến dùngthuốc bảo vệ thực vật.

I.2 Phân loại thuốc BVTV

Tùy theo mục đích khác nhau, người ta có thể phân thuốc BVTV thành nhiều loạikhác nhau: theo loài gây hại chúng kiểm soát, theo nguồn gốc hóa học, theo dạng

kỹ thuật sử dụng, theo mức độ gây độc…

I.2.1 Phân loại theo Mục đích sử dụng (nguồn EPA)

Bảng 1 Phân loại thuốc BVTV theo Mục đích sử dụng

I.2.2 Phân loại theo nguồn gốc

I.2.2.1.Thuốc BVTV hóa học

a Vô cơ

 Hỗn hợp Bordeaux: thuốc trừ bệnh thành phần gốc đồng (Cu) bao gồm

tetracupric sulfate và pentacupric sulfate Được sử dụng để ức chế các enzym khácnhau của nấm, diệt nấm cho trái cây và rau màu

 Hợp chất Arsen: thuốc trừ sâu chứa thạch tín (Arsen) bao gồm trioxid

arsenic, sodium arsenic, calcium arsenat Được sử dụng như thuốc diệt cỏ (Parisxanh, Arsenat chì, Arsenat calci)

b Hữu cơ

 Clor hữu cơ: Các clo hữu cơ là những hợp chất hydrocarbon clo hóa trong

phân tử có các gốc Aryl, carbocylic, heterocylic và có phân tử lượng 291– 545đ.v.C

Các clo hữu cơ có thể chia làm bốn loại chính:

– DDT và các chất liên quan

– HCH (hexaclocyclohecxan)

– Cyclodiens và các chất tương tự

– Polychorterpen

Do hầu hết các thuốc clo hữu cơ: (1) bền vững trong môi trường sống, (2) tích lũy

và phóng đại sinh học trong chuỗi thực phẩm nên đã bị cấm sử dụng nhiều nướctrên thế giới Ở Việt Nam vẫn còn sử dụng một số nhưng bị hạn chế như Dicofol,

Endosulfan… Phần lớn clo hữu cơ khó phân hủy và tích lũy trong mô mỡ củađộng vật.

 Phosphat hữu cơ: Lân hữu cơ là những chất có ít nhất một nguyên tử

photpho 4 hóa trị Các thuốc phospho hữu cơ có hai đặc tính nổi bật: (1) thuốc độcđối với động vật có xương sống hơn là thuốc clo hữu cơ và (2) không tồn lưu lâu(dễ phân hủy trong môi trường có pH > 7) và ít hoặc không tích lũy trong mô mỡđộng vật Các thuốc phospho hữu cơ gây độc chủ yếu thông qua sự ức chế menacetylcholinesterase làm tích lũy quá nhiều acetylcoline tại vùng synap làm cho cơ

bị giật mạnh và cuối cùng bị tê liệt

Các phosphat hữu cơ có ba nhóm dẫn xuất chính:

– Aliphatic (mạch thẳng)

– Phenyl (mạch vòng)

– Heterocylic (dị vòng)

 Carbamate: Các Carbamate là dẫn xuất của acid Carbamic, tác dụng như

lân hữu cơ ức chế men cholinesterase Thuốc có hai đặc tính tốt là ít độc (qua da

và miệng) đối với động vật có vú và có khả năng tiêu diệt côn trùng rộng rãi.Nhiều Carbamate là chất lưu dẫn dễ hấp thu qua lá, rễ, mức độ phân giải trong câythấp, tiêu diệt tuyến trùng mạnh mẽ Nhìn chung nhóm này có độc chất thấp nhất

so với hai nhóm trên, cơ thể cũng có khả năng phục hồi nhanh hơn nếu bị nhiễmđộc Ngoại lệ các Nitrosomethyl carbamate là chất gây đột biến mạnh mẽ

 Pyrethroid: nhóm thuốc tương tự Pyrethrum (thuốc diệt côn trùng xưa

nhất, trích ly từ cây hoa thủy cúc trồng ở Nam Phi và Châu Á, độc tính qua đườngmiệng LD50 = 1500 mg/kg, giá đắt và không bền với ánh sáng) Perythroid đượctổng hợp bền với ánh sáng, sử dụng rộng rãi với liều thấp, tuy độ độc cao với loàichân đốt song không hại cho động vật máu nóng Độ độc chia làm hai loại tùy vàonhiệt độ cao hay thấp

Các Pyrethroid có bốn thế hệ thuốc:

– Allethrin (Pyamin) được thương mại hóa vào năm 1949, tương đối ổn định vàbền hơn Pyrethrum

– Tetramethrin (Neo–pyamin) (1965) có tác dụng tiêu diệt nhanh, tác dụng dễdàng với các chất cộng hưởng (synergis), Resmethrin (1967) hiệu lực hơnPyrethrum 20 lần, Bioresmethrin – đồng phân của Resmethrin hiệu lực hơnPyrethrum 50 lần nhưng dễ bị phân hủy trong không khí, Bioallethrin (1969) dễpha trộn nhưng không hiệu quả, Phenothrin (1973) có độc lực trung bình, tănghiệu lực khi trộn chung với chất hợp lực.

– Fenvalerate (Pydrin, Tribute), Permethrin (Ambush, Dragnet, Pouce, Pramex,Torpedo (1973) có hoạt tính diệt côn trùng cao, bền với tia UV và ánh sáng, tồn tại4–7 ngày trên mặt lá

– Thế hệ 4 có nhiều tính chất vượt trội, hiệu lực tiêu diệt với nồng độc chỉ bằng1/10 thuốc thế hệ thứ 3, bền với ánh sáng, ít bay hơi

 Các loại khác như: Lưu huỳnh hữu cơ có vòng phenyl, có phân tử lưu huỳnh ở trung tâm, độc tính cao với côn trùng; Các loạiFormadine (Clodimeform,

Formetanate, Amitraz) chống sâu non vàtrứng sâu, ức chế men monoamine

oxidase là cơ chế tác động mới sovới các thuốc cổ điển; Các loại Thyocyanates

(Lathane 384, Thanite)chứa gốc SCN ngăn trở hô hấp và biến dưỡng tế bào; Các

loạiDinitrophenol (DNOC, Dinoseb) chứa 1, 2 phenol độc nhiều với sâuhại, diệt

cỏ, nấm, chống phosphoryl hóa trong quá trình sử dụngnăng lượng từ dưỡng chất

cơ thể Do độc tính cao nên đã bị cấm sử dụng

I.2.2.2 Thuốc BVTV Sinh học

Thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học là các loại thuốc chiết xuấttừ những nguyênliệu tự nhiên như động vật, thực vật, vi khuẩn vàmột số khoáng chất nhất định.Cuối năm 2001, đã có khoảng 195nguyên liệu thuốc BVTV sinh học đăng kí thànhphần và 780 sảnphẩm, bao gồm ba nhóm chính

 Thuốc vi sinh (Microbial Pesticides): bao gồm các vi sinhvật (tảo, vi

khuẩn, virus, nguyên sinh động vật…) là thành phần hoạthóa Mỗi loại thành phần

có khả năng kiểm soát một loài gây hạitương ứng Loại hợp chất được sử dụng

rộng rãi ở dạng này là các nhánh và dòng của vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt).

Mỗi dòng vikhuẩn này sinh ra một loại hỗn hợp protein khác nhau, tiêu diệt

vàiloại ấu trùng của côn trùng (như mọt, kiến, muỗi…) Các glycoproteincao phân

tử bị phá hủy bởi dịch tiêu hóa có tính kiềm của các côntrùng mẫn cảm tạo ra cácphần tử nhỏ hơn phá hủy vách trong ốngtiêu hóa, làm sai lạc cân bằng thẩm thấu,gây tê liệt phần miệng và ống tiêu hóa làm sâu không ăn được Có một số loài bào

tử có khảnăng nẩy mầm trong ống tiêu hóa của sâu và gây độc, sau cùng làm chosâu chết vì nhiễm độc máu Loại thuốc này có hiệu lực đối vớinhiều sâu non bộ

Lepidoptera Cánh vảy (Tại Việt Nam thuốc thườngdùng trừ sâu tơ trên bắp cải).

Vì thuốc có tác động chuyên biệt trênsâu non nên an toàn đối với người và là thiênđịch của nhiều loại côntrùng gây hại Đây là loại thuốc lý tưởng để quản lý tổnghợp dịchhại Thuốc không độc đối với cây trồng, không có triệu chứng về độccấptính trên chuột, chó và các loài động vật có vú khác, kể cả người

 Plant–Incorporated–Protectants (PIPs) (Chất bảo vệthực vật kết hợp): là

hợp chất thực vật sản sinh ra từ vật liệu ditruyền đã được thêm vào cây trước đó(Các nhà khoa học có thể lấygen của Bt cấy vào cây để cây sinh ra chất BVTVmong muốn) Ngoàira nhóm này còn có các loại thuốc chiết xuất thuần thảo mộc(câythuốc cá, cây lá nem, cây họ Cúc, họ Đậu, thuốc lá, xoan, nghể, thânmátMilletia Ichthyochtoma…)

 Thuốc sinh hóa (Biochemical Pesticides): là các hợp chấttrong tự nhiên

diệt côn trùng theo cơ chế không độc, trái ngược vớicác loại thuốc truyền thống, lànhững nguyên liệu tổng hợp, trực tiếplàm chết hay mất hoạt hóa côn trùng Nhóm

thuốc loại này bao gồm các pheromones dẫn dụ côn trùng vào bẫy để phun thuốc,

bẫy chứachất dính…(thường dùng nhất là hormone sinh dục do con cái tiết rahấpdẫn con đực trong mùa giao phối) Bẫy pheromone có rất nhiềudạng đã được dùng

để khống chế khoảng 25 loài côn trùng, có thểphân hủy sinh học, không độc và độbền kém, thuốc đặc trị theo loàicao và không nguy hại đến môi trường

I.2.3 Phân loại theo độc tính

Bảng phân loại theo mức độ tác hại đối với người chủ yếu dựa trên độc tính củaHCBVTV đối với chuột cống qua đường miệng và đường da như sau:

Bảng 2 Phân loại HCBVTV theo mức độ tác hại đối với người, dựatrên độc tính

đối với chuột cống qua đường miệng và đường da

Bảng phân loại trên dùng để đánh giá phân biệt mức độ độc hạicủaHCBVTV Sự phân biệt mức độ tác hại cung cấp các thông tin vềnguy cơ cấp tínhđối với sức khoẻ do tiếp xúc một lần duy nhất haynhiều lần trong thời gian ngắn

Chương II Tổng quan tính độc của thuốc BVTV

II.4.1 Các dạng tác động của thuốc BVTV:

Người ta chia thuốc bảo vệ thực vật làm hai loại: chất độc nồngđộ (concentrative poison) và chất độc tích lũy (cumulative poison).

 Mức độ gây độc của nhóm chất độc nồng độ phụ thuộc vào lượng thuốc

xâm nhập cơ thể Ở dưới liều tử vong (sublethal dose) cơ thể không bị tử vong và

thuốc dần dần bị phân giải, bài tiết ra ngoài.Thuộc nhóm độc này gồm các chấtthuộc nhóm lân hữu cơ, Carbamate, Pyrethroid, thuốc có nguồn gốc sinh vật

 Các loại thuốc thuộc nhóm độc tích lũy gồm nhiều hợp chất clo hữu cơ, cáchợp chất chứa As, chì, thủy ngân, có khả năng tích lũy lâu trong cơ thể, gây biếnđổi sinh lý có hại cho cơ thể sống Khi chất độc xâm nhập vào cơ thể nhiều lần sẽ

có hai hiện tượng tích luỹ: tích lũy hóa học; tích lũy chức năng (tích lũy hiệu ứng).Trong một số trường hợp tích lũy chức năng có thể được bài tiết hoàn toàn rangoài hiệu ứng của nó vẫn tác động đến chức năng của cơ thể và được tăng cườngthêm do hiệu quả của liều chất độc xâm nhập vào cơ thể lần sau

II.4.2 Tính độc của thuốc BVTV:

II.4.2.1 Độ độc cấp tính (Acute)

Tại hội nghị y tế thế giới lần thứ 8 năm 1975, WHO đưa ra bảng phân loại thuốcBVTV theo độ độc hại đối với các loại sinh vật căn cứ trên giá trị LD50 (Lethal

Dose 50) và LC50 (Lethal Concentration 50) Trong đó, LD50 là liều thuốc gây

chết 50% cá thể thí nghiệm, có thể là chuột hoặc thỏ, được tính bằng mg/kg trọnglượng LD50 gây nhiễm qua đường tiêu hóa (per oral ) hoặc LD50 qua da (dermal

hoặc cutant ) LC50 là nồng độ gây chết trung bình của thuốc xông hơi được tính

bằng mg hoạt chất/m3 không khí LD và LC càng nhỏ, độc tính càng cao Độ độc

của TBVTV dạng rắn cao gấp 4 lần độc tính của TBVTV dạng lỏng Căn cứ vào

độ độc cấp tính của thuốc BVTV, Tổ chức y tế thế giới (WHO) đã chia các loạithuốc thành năm nhóm độc

Bảng 2.3 Thuốc BVTV phân chia theo nhóm độc (WHO)

II.4.2.2 Độ độc mãn tính

Là khả năng tích lũy trong cơ thể người và động vật máu nóng, khả năng gây độtbiến tế bào, khả năng gây kích thích tế bào u ác tính phát triển, ảnh hưởng củathuốc đến bào thai và gây dị dạng đối với các thế hệ sau,… Các thí nghiệm dùng

để xác định độ độc mãn tính của một thuốc bảo vệ thực vật thường được tiến hành

từ 1–2 năm trên cơ thể động vật máu nóng Tuy nhiên thường xuyên tiếp xúc vớithuốc bảo vệ thực vật, thiếu thận trọng khi làm việc với thuốc cũng có thể bị độchại mà ta gọi là nhiễm độc “mãn tính” Lúc đầu sự nhiễm độc này có thể nhầm lẫnvới các bệnh lý thông thường khác như da xanh, nhức đầu, mỏi cổ, mỏi khớp, suygan, rối loại tuần hoàn… Khi sử dụng cùng một lúc hai hay nhiều thuốc bảo vệthực vật khác nhau có thể có hai dạng tác động: hợp lực và đối kháng

II.4.2.3 Tính độc của thuốc BVTV

Bản chất của các chất độc đối với các loài sinh vật, hay còn gọi là tính kỵ sinh vật,được quyết định bởi cấu tạo và hoạt tính của chúng Đối với thuốc bảo vệ thực vật,bản chất tính độc là do:

 Sự có mặt của các gốc sinh ra trong phân tử của chất đó như Arsen, Hghoặc HCN

 Hoạt tính hóa học của chất đó: As2O3 > As2O5

 Sự thay thế của nhóm này bằng nhóm khác, sự thêm vào hay bớt đi của mộtnhóm phân tử (methyl parathion LD50 = 24 mg/kg chuột cái; ethylparathion: LD50 = 3.6 mg/kg chuột cái)

 Các loại đồng phân: trong tám đồng phân của BHC chỉ có đồng phângamma có hiệu lực trừ sâu mạnh nhất

 Kích thước phân tử (kích thước phân tử nhỏ thì dễ hoà tan, gây độc càngmạnh)

II.5 TÁC ĐỘNG ĐỘC TÍNH THUỐC BVTV LÊN SINH VẬT

II.5.1 Tổng quan

Thuốc bảo vệ thực vật bản chất là những hóa chất độc hại có thể gây tác động cục

bộ, lưu dẫn hoặc cả hai khả năng ấy, để tiêu diệt và khống chế sinh vật Khi thuốctiếp xúc với lá và gây hư hại lá, ta có tác động cục bộ Khi thuốc được dẫn đến các

vị trí khác trong cây ta có tác động lưu dẫn, chẳng hạn một số thuốc diệt cỏ phuntrên lá được dẫn đến đỉnh sinh trưởng rễ và thân, thuốc chống đông máu được dẫn

từ hệ tiêu hóa vào máu Thuốc bảo vệ thực vật được phun vào cây ký chủ để bảo

vệ toàn cây thoát khỏi sự hủy hoại của dịch hại, chẳng hạn khi phun thuốc diệt côntrùng vào đất, nó sẽ được dẫn lên lá và gây ngộ độc cho các sâu ăn lá Thuốc diệt

cỏ, một số có tác động tác động hủy diệt trực tiếp trên toàn bộ lá bị phun thuốc vàgây héo, một số khác cản trở sự hút dinh dưỡng và khả năng sinh trưởng và quanghợp của cây Thuốc diệt côn trùng có nhiều loại tác dụng: độc thần kinh, độc cơ,gây rụng lá, kích thích tăng trưởng thực vật, triệt sinh sản, hoặc chỉ có tác dụng bítnghẹt các lỗ khí thở của côn trùng Một số thuốc diệt nấm có tác dụng hủy diệt vìchúng có khả năng tiêu diệt nấm đã xâm nhiễm vào mô và gây bệnh Cách tácđộng này là ức chế các hoạt động biến dưỡng các nấm đang sinh trưởng, các loạikhác có tác dụng phòng ngừa xâm nhiễm của nấm Tóm lại, khi thuốc bảo vệ thựcvật vào cơ thể sinh vật sẽ:

 Tạo các biến đổi lý hóa học Khi xảy ra những biến đổi này thì tế bàokhông hoàn thành chức năng sinh lý của chúng nữa;

 Tác động đến sự phân hủy các acid amin trong tế bào sinh vật;

 Kết hợp với những kim loại và các thành phần khác của tế bào gây cản trở

sự phát triển;

 Làm tê liệt hoạt động của các men hoặc ức chế hoạt tính của men;

 Tác động đến sự hình thành các vitamin trong cơ thể, làm mất tác dụng củachúng

II.5.2 Đối với con người và động vật

Ảnh hưởng của HCBVTV đến cơ thể con người phụ thuộc vào loại độc chất, liềulượng, đường tiếp xúc, khả năng hấp thụ, chấtchuyển hoá, sự tích lũy và tính bềnvững Ngoài ra, còn phụ thuộc vàotình trạng sức khỏe (người suy dinh dưỡng haymất nước tăng nhạycảm đối với HCBVTV).

Đường xâm nhập của HCBVTV chủ yếu qua da, qua đường hôhấp, qua mắt hoặcđường ăn uống Sự thấm qua da thường gặp nhiềunhất khi phun thuốc trên đồngruộng, cây cối Trong cơ thể, HCBVTVdễ tan trong mỡ, trong nước có thể chuyểnhóa làm tăng độc tính, vídụ như: sự thủy phân của cacbosulphan và furathiocarbotạo ra hợpchất độc hơn, dễ tan trong nước hơn Một số hợp chất tan trongmỡnhưng lại khó chuyển hoá, được tích lũy ở các mô mỡ như hợp chấtClo hữu cơ,DDT Khi cơ thể bị suy dinh dưỡng hoặc khi đói, mỡ dựtrữ được huy động vàomáu, làm cho nồng độ thuốc trong máu tăngcao gây nhiễm độc mãn tính

Nghiên cứu tại Argentina do các nhà khoa học Pháp và Argentina phối hợp thựchiện cho thấy thuốc trừ sâu, diệt cỏ và diệt nấm làm giảm đáng kể lượng tinh trùng

ở đàn ông Tỷ lệ tinh trùng của những người tiếp xúc nhiều với các loại thuốc nóitrên nằm dướimức có thể sinh sản

Khi sử dụng cùng một lúc từ hai loại thuốc trở lên, chúng có thểtác động tương táclẫn nhau, có thể giảm độc tính hoặc cũng có thểtăng độc tính lên như: Nitrit cótrong thức ăn gặp HCBVTV chứanhóm amin có thể tạo ra các nitrosamin gây biếnđổi gen hoặc gâyung thư

II.5.2.1 Các yếu tố quyết định độc tính của TBVTV đối với con người

Các yếu tố đó là:

 Đường vào: lượng TBVTV được tiêu hóa hoặc hấp thụ.Đường tiêu hóa qua

dạ dày hoặc hấp thu qua phổi, da, mắt…

 Sinh hóa của việc hấp thu, phân phối, tích lũy của TBVTVtrong mô và các

tế bào trong cơ thể

 Nhiễm: Qua da gặp ở TBVTV dễ tan trong mỡ, dầu Quadạ dày,phổi đối với HCBVTV tan trong nước

 Tích lũy: TBVTV tan trong mỡ xảy ra ở mô mỡ Ví dụ:DDT, 666

 Chuyển hóa trong cơ thể (chủ yếu ở gan, thận) có thể chuyển thành:độc hơn hoặc ít độc hơn TBVTV ban đầu,bài tiết nhanh hơn hoặc chậm hơnTBVTV ban đầu.Ví dụ: Carbosulfan –> Hydrolysis –> CarbofuranParathion –>Oxy hóa liên kết P = S –> ức chế mạnh hơn với A.Ch.esterasa.

 Tích lũy bền vững trong cơ thể: DDT là một TBVTV ít gâytác dụng độccấp đối với con người và động vật, nhưng vì tính hoà tantrong mỡ cao nó tích lũytrong mô mỡ dự trữ ở nồng độ cao Khi conngười, có mang một lượng DDT lớntrong mỡ, bị đói lâu, mỡ được huy động rất nhanh và gây ra tăng nồng độ DDT rấtcao trong máu –>tác động lên chuyển hóa và gây ung thư

 Tình trạng sức khỏe chung của người bị nhiễm (tình trạng dinh dưỡng,nhiễm khuẩn, bị thương, dùng thuốc…), suy giảm protein ở chuột làm tăng nhạycảm đối với DDT (X4), Carbaryl (X8), Lindane (X12), Endosulfan (X20), Captan(X1200) (đo với liều chết)

 Các stress bình thường đối với người sử dụng: mất nước, nhiệt độ ngoài trờicao –> hấp thụ

 Sự có mặt của chất mang hoạt chất ô nhiễm –> tác dụng hiệp đồng hoặc đốikháng

a Con đường xâm nhập – tác động

Thuốc bảo vệ thực vật có thể đi vào cơ thể qua nhiều đường

 Qua da: thường gây mẩn đỏ hoặc kích ứng, một số làm hư da,

 nếu thuốc thấm qua da sẽ đi vào máu đến các cơ quan của cơ thể Các thuốc

dễ hoà tan trong dầu thấm sâu vào da hơn các thuốc để hoà tan trong nước

 Qua miệng: Thuốc được thấm vào máu qua màng lót của miệng, bao tử,ruột

 Qua đường hô hấp: Thuốc bảo vệ thực vật đi vào phổi khi hít phải hơi, bụicủa thuốc bảo vệ thực vật và vào máu

 Qua mắt: gây nên những tổn hại nghiêm trọng khi thuốc bảovệ thực vật vàomắt và từ đó thuốc có thể vào máu

Sự nhiễm độc có thể ở dạng cấp tính, thể hiện ra ngoài lập tức,hoặc kinh niên,chỉ thể hiện sau một thời gian tiềm ẩn Các triệu chứng ngộ độc thay đổi tùy theotừng loại thuốc, tùy theo nhóm, tùytheo liều lượng tiếp xúc Các triệu chứng thôngthường gồm: nổi mẩnda, đau đầu, kích thích đến chảy nước mắt, mũi, rát họng.Các triệuchúng này có thể biến mất trong một thời gian ngắn Khi hấp thulượnglớn có các triệu chứng mờ mắt, chóng mặt, ra mồ hôi, suy yếu,ói mửa, đau bụng,tiêu chảy, bồn chồn, cáu kỉnh, da phồng dộp, cogiật, lắc lư và mất nhận thức Cáctổn thương gây ra có thể phục hồimột cách tự nhiên do khả năng cơ thể hay dođiều trị y tế… Nhìn chung, biểu hiện lâm sàng và các triệu chứng nhiễm độc thuốcBVTVcó thể tạm chia làm 9 nhóm như trong bảng 2.4.

Bảng 2.4 Biểu hiện lâm sàng và các triệu chứng nhiễm độc thuốc

BVTV(Regconition and management of Pesticides Poisonings,

The Office of Pesticides Program of EPA)

Theo một nghiên cứu trong 10 năm của TS Kathpal (ĐH NôngnghiệpHaryana), hơn 90% thực phẩm ở Ấn Độ có chứa DDT dù ít, dùnhiều Do đó, tỷ lệDDT trong máu người Ấn Độ (22,8ppm) cao hơnnhiều so với người các nướckhác: người Nhật: 4,3ppm, người Úc:3,7ppm và người Mỹ: 2,24ppm

Bên cạnh đó, Coster (tổ chức Greenpeace–1999) minh chứngrằng DDT haycác POPs (Persistent Organic Pollutants) nguy hại hơnnhiều lần so với tác dụngdiệt côn trùng mà nó mang lại, nhất là đốivới trẻ em Nam Á, thông qua nhiễm độcsữa mẹ và nhiễm trực tiếp.Trong sữa mẹ vùng New Dehli trung bình đã là 1,27mg/

l Một trẻ sơsinh tiêu thụ 500mg sữa/ngày, tương đương hấp thụ0,21mgDDT/ngày, trong khi tiêu chuẩn WHO là 0,005mg/kg trọng lượng cơthể.Kiểm tra 186 mẫu sữa bột và sữa đóng chai, hội đồng Y học Ấn Độ cho biết 70%nhiễm DDT

Chương III ẢNH HƯỞNG CỦA HÓA CHẤT BVTV ĐẾN MÔI TRƯỜNG

III.1 Con đường phát tán TBVTV

Việc sử dụng thuốc BVTV trong nông nghiệp, lâm nghiệp, lànguồn gốc sinh ra tồn

dư một lượng thuốc BVTV trong môi trường.Thuốc BVTV phun lên cây một phần

được cây hấp thụ tiêu diệt sâubệnh, một phần tồn dư đi vào mơi trường xungquanh và chịu tácđộng của hàng loạt các quá trình lý hĩa, sinh học nên chúng sẽbịbiến đổi, di chuyển và phân bố theo đơn vị mơi trường lên các thànhphần tựnhiên Tính tồn lưu cĩ lợi trong một số trường hợp nhưng bấtlợi cho mơi trường.Phần lớn các ảnh hưởng của thuốc BVTV với mơitrường là do nhĩm clo hữu cơThuốc bảo vệ thực vật khơng chỉ cĩ tác dụng tại nơi xử lý màcịn gây ơ nhiễm cácvùng lân cận do thuốc bị bốc hơi đi vào khíquyển và được giĩ mang đi xa Thuốc

cĩ thể bị lắng tụ trong các vựcnước do mưa rửa trơi, cĩ thể hiện diện trong đấtnước, nước ngầm,khơng khí, súc vật và con người và nhiều loại sản phẩm khácnhauvà được tích lũy phĩng đại theo chuỗi thức ăn Sự tích lũy thường gắnliền vớithuốc cĩ tính tồn lưu trong đất và nước

III.2 Ảnh hưởng thuốc BVTV đến mơi trường đất

Đất canh tác là nơi tập trung nhiều dư lượng thuốc BVTV Đấtnhận thuốc BVTV

từ các nguồn khác nhau Tồn lượng thuốc BVTVtrong đất đã để lại các tác hạiđáng kể trong mơi trường ThuốcBVTV đi vào trong đất do các nguồn: phun xử lýđất, các hạt thuốcBVTV rơi vào đất, theo mưa lũ, theo xác sinh vật vào đất Theokếtquả nghiên cứu thì phun thuốc cho cây trồng cĩ tới 50% số thuốc rơixuống đất,ngồi ra cịn cĩ một số thuốc rải trực tiếp vào đất Khi vàotrong đất một phầnthuốc được cây hấp thụ, phần cịn lại thuốc đượckeo đất giữ lại Thuốc tồn tạitrong đất dần dần được phân giải qua

hoạt động sinh học của đất và qua tác động của các yếu tố hĩa, lý.Tuy nhiên tốc độphân giải chậm nếu thuốc tồn tại trong mơi trườngđất với lượng lớn, nhất là trongđất cĩ hoạt tính sinh học kém.Thời gian tồn tại của thuốc trong đất dàihay ngắn tùy thuộc vào nhiều yếu tố môi trường Tuy nhiên, một chỉtiêu thường dùng đểđánh giá khả năng tồn tại trong đất của thuốc là

"thời gian bán phânhủy" (half life), tính từ khi thuốc được đưa vàođất cho tới khimột nửa lượng thuốc bị phân hủy và được biểu thị

bằng DT50(disappearance time), người ta còn dùng các trị số DT75,DT90 là thờigian để 75%, 90% lượng thuốc bị phân hủy trong đất.

Ví dụ: sản phẩm tồn lưu của DDT trong đất là DDE cũng cĩ tácdụng như thuốc trừsâu nhưng tác hại đối với sự phát triển của phơibào trứng chim độc hơn DDT từ 2đến 3 lần Loại thuốc Aldrin cũngđồng thời với DDT, cĩ khả năng tồn lưu trongmơi trường sinh thái(MTST) đất và cũng tạo thành sản phẩm "dieldrin" mà độctính củanĩ cao hơn aldrin nhiều lần Thuốc diệt cỏ 2,4 – D tồn lưu trongMTST đất

và cũng cĩ khả năng tích lũy trong quả hạt cây trồng Cácthuốc trừ sâu dẫn xuất từEDBC (acid etylen bis dithiocarbamic) như maneb, propined khơng cĩ tính độccao đối với động vật máu nĩng và khơng tồn tại lâu trong mơi trường nhưng dưlượng của chúng trên

nơng sản như khoai tây, cà rốt …, dưới tác dụng của nhiệt cĩ thể chuyển thànhETV (etylenthioure), mà ETV, qua nghiên cứu cho chuộtăn, gây ung thư và đẻ rachuột con quái thai

III.3 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến mơi trường nước

Theo chu trình tuần hồn của hĩa chất BVTV, thuốc tồn tạitrong mơi trường đất sẽ

rị rỉ ra sơng ngịi theo các mạch nước ngầmhay do quá trình rửa trơi, xĩi mịnkhiến đất bị nhiễm thuốc trừ sâu.Mặt khác, khi sử dụng hĩa chất BVTV, nước cĩthể bị nhiễm thuốctrừ sâu nặng nề do nơng dân đổ hĩa chất dư thừa, chai lọ chứahĩachất, nước súc rửa Điều này đặc biệt cĩ ý nghĩa nghiêm trọng khicác nơngtrường, vườn tược lớn nằm gần kề sơng bị xịt thuốc xuốngao hồ Trong nước,TBVTV cĩ thể tồn tại ở các dạng khác nhau và đều cĩ thể ảnh hưởng đến mơitrường Tác động của nĩ đối với sinhvật là: hồ tan, bị hấp thụ bởi các thành phần

vơ sinh hoặc hữusinh và lơ lửng trong nguồn nước hoặc lắng tụ xuống đáy và tíchtụtrong cơ thể sinh vật Các chất hồ tan trong nguồn nước dễ bị cácsinh vật hấpthụ Các chất kỵ nước cĩ thể lắng xuống bùn, đáy, ởdạng keo, khĩ bị sinh vật hấpthụ Tuy nhiên, cũng cĩ một số sinhvật đáy cĩ thể sử dụng chúng qua đường tiêuhĩa hay hơ hấp Cĩchất cĩ thể trở thành trầm tích đáy, để rồi cĩ thể tái hoạt động

khilớp trầm tích bị xáo trộn Có chất có thể tích tụ trong cơ thể sinhvật tại các môkhác nhau, qua quá trình trao đổi chất và thải trở lạimôi trường nước qua conđường bài tiết TBVTV tan trong nước có thể tồn tại bền vững và duy trì đượcđặctính lý hóa của chúng trong khi di chuyển và phân bố trong môitrường nước Cácchất bền vững có thể tích tụ trong môi trường nướcđến mức gây độc TBVTV khixâm nhập vào môi trường nước chúng phân bố rấtnhanh theo gió và nước Ngoàinguyên nhân kể trên do thiên nhiênvà ý thức cũng như hiểu biết của người dân,một trong những nguyênnhân mà TBVTV xâm nhập thẳng vào môi trường nước

đó là do việckiểm soát cỏ dại dưới nước, tảo, đánh bắt cá và các động vậtkhôngxương sống, và côn trùng độc mà con người không mong muốn Ngoàira lộtrình chính mà TBVTV có thể gia nhập vào môi trường nước đólà sự rửa trôi từcác cánh đồng do hoạt động nông nghiệp và ở cácđồng cỏ

Ví dụ: Miller et al (1966) đã phát hiện thấy diazinon và parathion rửa trôi từ cánhđồng sử dụng thuốc diệt côn trùng trên câytrồng Vanderford và Hamelink (1977)phát hiện thấy vết dieldrintrong những bình chứa lấy từ ống dẫn nước ở nhữngvùng đất trồngngô ở Ấn Độ Những chất thải công nghiệp từ các nhà máy sản xuấtTBVTVcũng là nguồn gây ô nhiễm thứ hai đưa TBVTV vào trong môitrườngnước Ví dụ: Nước hệ thống sông Tombigbee–Mobile bị ô nhiễm bởi1,9ppbDDT từ một vị trí hoạt động công nghiệp (Mackenthun, 1965).Trầm tích bùn củasông chứa 410 ppm DDT và 170 ppm hợp chấtchuyển hóa DDE tại cửa sông

III.4 Ảnh hưởng thuốc BVTV lên hệ sinh thái, quần xã sinh vật

Thuốc bảo vệ thực vật ảnh hưởng đến quần thể sinh vật Cáccôn trùng có ích giúptiêu diệt các loài dịch hại (thiên địch) cũng bịtiêu diệt, hoặc yếu đi do thuốc bảo vệthực vật, hoặc di cư sang nơikhác do môi trường bị ô nhiễm, do thiếu thức ăn khi

ta xử lý thuốcbảo vệ thực vật để trừ dịch hại Hậu quả là mất cân bằng sinhthái.Nếu côn trùng đối tượng quay trở lại thì dịch rất dễ xảy ra do khôngcòn thiênđịch khống chế

Một số côn trùng có khả năng kháng thuốc sẽ truyền tính này cho thế hệ sau vànhư vậy hiệu lực của thuốc bảo vệ thực vật giảm.Muốn diệt sâu, lại cần phải gia

tăng nhiều lần lượng thuốc sử dụng.Điều này làm gia tăng dư lượng thuốc bảo vệthực vật trên nông sảnvà môi trường càng bị ô nhiễm hơn Mặt khác nông dân sẽ

sử dụngcác loại thuốc cấm sử dụng do có độ độc cao và tính tồn lưu lâu dàihoặcphối trộn nhiều thuốc bảo vệ thực vật làm tăng độ độc Theothống kê, đến 1971 đã

có 225 loài côn trùng và nhện kháng thuốc.Thuốc bảo vệ thực vật làm tăng loàinày và giảm loài kia, song nhìnchung làm giảm đa dạng sinh học (loài gia tăng đa

số là loài gây hại).Việc dùng thuốc trừ nấm bệnh làm tăng sâu hại số rệp nhớt

(Iceryapurchasi) khi phun Bordeaux (thuốc trừ bệnh loét cam) Các nấm kýsinh

trên rệp bị tiêu diệt do đó dân số chúng tăng lên Một số côntrùng không quantrọng bỗng dưng gây thiệt hại đáng kể cho cây trồng do nó có tính kháng thuốcmạnh hơn côn trùng đối tượng, cácthiên địch của chúng bị tiêu diệt … Trên lúasâu đục thân phá hoạinặng năm cuối thập niên 60 nhưng sang đến những đầu nămcủathập niên 70 rầy nâu và xanh trở thành dịch chính

III.5 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT

Ở VIỆT NAM

III.5 1 Tình hình nhiễm độc hóa chất bảo vệ thực vật ở Việt Nam

Bảng 2.9 Tình hình dư lượng thuốc BVTV ở TPHCM qua các năm

Kết quả xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong 551 mẫurau quả tại Thànhphố Hồ Chí Minh từ năm 1999–2002: Số mẫu còntồn lưu dư lượng chiếm 37,9%

số mẫu kiểm tra, số mẫu vượt mức dưlượng tối đa cho phép (MRLs) chiếm 10,7 %(59 mẫu/551 mẫu) Trongđó số mẫu rau vượt là 11,4% (44 mẫu /385 mẫu rau) và

số mẫu quảvượt là 9,0% (15mẫu /166 mẫu quả) Tình trạng nông dân sử dụngthuốc tùy tiện còn phổ biến Số thuốc không được sử dụng trên rauchiếm 10,4%,trên quả chiếm 2,4 % Thuốc cấm hoặc hạn chế sử dụngvẫn tìm thấy dư lượng trênrau quả Có đến một phần năm số người sử dụng hoặc tiếp xúc với thuốcbảo vệthực vật bị nhiễm độc mãn tính Ở một số doanh nghiệp chè,số người bị nhiễm độclên tới gần 60%, trong đó số người bị nhiễmnghiêm trọng là hơn 34%.Những nguy

cơ ở khâu sử dụng thuốc BVTV bắt đầu ngay từ khingười sử dụng mua thuốc vềnhà Có đến 81,4% số người mua thuốcđể ngay trong nhà, 16% để ngoài vườn và

7% để thuốc trong chuồnglợn Việc cất giữ thuốc tuỳ tiện chỉ là một biểu hiện của

sự thiếu hiểubiết: Có 94% số hộ sử dụng thuốc không có hướng dẫn và chưađến20% hiểu biết về tính chất độc hại của thuốc Do thiếu hiểu biết vềthuốcBVTV, có đến 70% số người pha chế và sử dụng thuốc không theo hướng dẫn,50% dùng tay pha chế thuốc

Theo Cục Bảo vệ thực vật (Bộ NN&PTNT) đến nay, nhiều loại thuốc clo hữu cơ,chứa thuỷ ngân, arsen và các kim loại nặng, thuốcthuộc nhóm lân hữu cơ có độđộc cao như Methyl Parathion,Methamidophos, Phosphamidon đã bị cấm hoặchạn chế sử dụng.Tuy nhiên, các loại thuốc này vẫn được nhập lậu và sử dụngkhánhiều như Wofatox, Monitor (trên 40% số hộ sử dụng), Kelthan (80%),DDT

và 666 (hơn 2%)

Các loại thuốc bị hạn chế hoặc cấm sử dụng không chỉ đang đượcsử dụng mà cònđược sử dụng với nồng độ cao gấp nhiều lần tiêu chuẩncho phép Theo khảo sátcủa Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường,nồng độ một số chất BVTV nhưWofatox, Diazino, Benzonyl,Dimetylamin trong môi trường lao động thường caohơn tiêu chuẩn chophép từ 7 đến 21 lần Với việc sử dụng thuốc như vậy, tìnhtrạng nhiễmđộc thuốc BVTV là không tránh khỏi Báo cáo của Trung tâm Y tếdựphòng Nghệ An (2000) cho biết số người có triệu chứng thâm nhiễm chấtBVTVsau khi sử dụng tới 91,23% Tại vùng Tây Tựu, Mai Đình (Hà Nội)và Đan Phượng(Hà Tây), 98% số người phun thuốc có triệu chứng nhiễmđộc nhẹ Chất BVTV đãgóp một phần không nhỏ vào việc "cung cấp"mỗi năm 100.000 bệnh nhân ungthư

Tác hại của chất BVTV không chỉ dừng lại ở người sử dụng thuốc Dư lượngthuốc BVTV còn lại trên thực phẩm đã gây ra 73 vụngộ độc trong 2 năm 1999–

2000 Tuy nhiên đây chỉ là các vụ ngộ độccấp tính Một số loại chất BVTV còngây tình trạng ngộ độc với thờigian ủ bệnh lâu Trước tình hình này, giải phápđược giới môitrường và y tế ủng hộ là đẩy mạnh phát triển nông nghiệp hữu cơ, sửdụng ít hoặc không dùng hoá chất, một phương pháp đã có lúc đượcsử dụng rộngrãi ở VN

III.5 2 Tác động của hóa chất bảo vệ thực vật đến sứckhỏe của nông dân ở ĐBSCL

Từ năm 1993 – 6/1998, hng chục ngn người bị nhiễm độc do ănphải rau quả cịn

dư lượng thuốc trừ su Nặng nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long, năm 1995 cĩ13.000 người nhiễm độc, trong đĩ cĩ 354 ngườichết Các phân tích kinh tế đãchứng tỏ việc sử dụng nông dược trongsản xuất lúa liên quan mật thiết và rất có ýnghĩa đến sự suy yếu sứckhỏe của nông dân Trong số các triệu chứng bị nhiễmđộc do nôngdược gây ra, triệu chứng nhức đầu đau mắt và nhiễm trùng da lànhữngtriệu trứng phổ biến nhất xảy ra cho nông dân ở ĐBSCL Đasố các triệu chứng này

là do thuốc trừ sâu và thuốc trừ cỏ Các kếtquả phân tích cho thấy sự ảnh hưởngrất rõ ràng của thuốc trừ cỏ đếnsức khỏe của nông dân trong khi lượng thuốc trừsâu ảnh hưởngkhông rõ ràng và khó xác định chính xác

Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật không những cho người trực tiếp tiếp xúc,

sử dụng mà còn ảnh hưởng lên những người sửdụng các loại thực phẩm bị nhiểmchất độc Tuy con người có khảnăng khử các chất độc cao nhưng một khi đã sửdụng trực tiếp cácloại thức ăn có chứa độc tố thường xuyên thì sẽ rất nguy hiểm,

dễ xảyra các bệnh ung thư mà sau này mới phát bệnh

Tuy nhiên, sự nguy hại của nông dược đến sức khỏe con ngườikhông chỉ khi ănphải thực phẩm có chứa thuốc BVTV, mà nó có thểbắt đầu xảy ra từ giai đoạnnhập khẩu, qua khâu vận chuyển, tíchtrữ, buôn bán, phân phối, mạng lưới tiêu thụ

và sau cùng đến tậnnông thôn (theo điều tra từ FAO, 1995) Các triệu chúng nhiễmđộcdo sử dụng và quản lý không an toàn nông dược đã xảy ra ở Đồng bằng sôngCửu Long Tuy nhiên, số trường hợp nhiễm độc thực tế còn cao hơn bởi vì trongnhiều trường hợp nông dân đã không đến bệnhviện và các sở y tế

Hơn nữa, các nhân viên y tế địa phương thường không hoàntoàn chuẩn đoán chínhxác các triệu chứng nhiễm độc do nông dược.Do đó khó mà biết chính xác có baonhiêu người chết do bị nhiễmđộc dược, có bao nhiêu người chết do ngộ độc thựcphẩm, và chết do các loại thuốc BVTV Mặc dù có rất nhiều khuyến cáo từ BộNôngnghiệp và phát triển nông thôn, nhưng ở ĐBSCL đến nay vẫn chưacó nhiều

nghiên cứu định lượng một cách hệ thống mức độ thiệt hạicủa nông dược đến conngười và môi trường Tác động của nông dượcđến sức khỏe con người có thể xácđịnh ở hiện tại và tương lai đểxác định mức độ ảnh hưởng, nguy hại ra sao, thường

về mặt lâu dàithì nguy hiểm hơn trước mắt do phải tích tụ một lượng hóa chấtnhiều và độc hại

Các nghiên cứu cho thấy số lần sử dụng và hàm lượng thuốc có liên quan khá chặtđến sức khỏe của nông dân Dựa vào số liệu điềutra năm 1997 – 1998 ta thấy ướctính người nông dân phải tốn khoảng 89.310 đến 95.930 đồng sau một vụ để chữatrị tình trạng suyyếu sức khỏe do tác động của nông dược gây ra

Ngoài những người tiếp xúc trực tiếp bị ảnh hưởng, những phụ nữ và trẻ em thamgia các công việc ngoài đồng (cấy lúa, làm cỏ ),những người đi ngang qua nhữngđám ruộng mới vừa phun thuốc vàcộng đồng những người sống chung quanh phảingửi mùi thuốc trongkhông khí lâu ngày cũng sẽ bị bệnh Vậy để giảm bớt nguy

cơ ảnhhưởng của thuốc BVTV đến con người và môi trường, cần phải có cácbiệnpháp khắc phục

Sau đây là một số thuốc BVTV dùng phổ biến ở nước ta trong thời gian gần đây

Đa số các hợp chất này đã được quy định giới hạn tối đa cho phép trong môi

trường của tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN).

Bảng 1: Một số thuốc bảo vệ thực vật thường dùng ở Việt Nam

Diệt sâu mạnh (dùng ở dạng dung dịch).

Độc với oxy, chim, cá LD50 = 8 - 23

LD50 = 940 mg/kg

Dipterex (clorofos) Trừ sâu tiếp xúc (dạng bột hòa nước).LD

50 = 940 mg/kg

Dipterex (clorofos)

Trừ sâu cho hoa màu, cây cảnh, hạt

giống, diệt côn trùng

Diệt cỏ không chọn lọc (dùng sau nảy mầm) Diệt cỏ khó trị như cỏ cú, cỏ

50 = 451 mg/kgDẫn xuất acid phenoxy acetic Fusilade

6 Hợp chất cơ kim loại

Maneb

Trừ nấm cho cà chua, khoai tây, bắp cải,

đậu, nho (dạng bột rắc, bột thấm nước).

LD50 = 1050 mg/kg

Pretilaclor (Sofit, Rifit)

Trừ cỏ chọn lọc trước khi cỏ mọc hoặcsau khi cỏ mọc cho lúc cấy hay gieo

thẳng (0,3 - 0,5 kg/ha) LD50 = 6100

mg/kgChương IV Một số loại thuốc BVTV

IV.1 Phân bón

IV.1.1 Định nghĩa và phân loại

Các chất đưa vào đất có tác dụng trực tiếp cải thiện dinh dưỡng của thựcvật và cải thiện tính chất của đất gọi là phân bón

Phân bón được chia thành 2 nhóm:

- Nhóm phân khoáng, không chứa chất hữu cơ, bao gồm: phân nitơ,phôtpho, kali, magiê, phân bo, phân môlipden, phân hỗn hợp

- Phân hữu cơ, bao gồm phân chuồng, phân than bùn, phân xanh, phân rác

Về ý nghĩa dinh dưỡng, phân bón được chia thành phân có tác dụng trực tiếp chứachất dinh dưỡng cần thiết và phân bón có tác dụng gián tiếp được sử dụng để cảithiện tính chất đất

IV.1.2 Sử dụng phân bón và môi trường sống con người

Sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu bệnh là chìa khóa của sự thànhcông trong cách mạng xanh và đảm bảo nhu cầu về lương thực Tuy nhiên, trongnhững năm gần đây nhiều người đã lo ngại về ảnh hưởng của phân bón đến môitrường và sức khỏe con người Điều lo ngại này không chỉ trong những nước pháttriển mà ngày càng trở nên vấn đề quan trọng ở các nước đang phát triển Thậtvậy, khi người nông dân áp dụng những công nghệ hiện đại thì rất nhiều các vấn

đề môi trường nảy sinh:

- Gây độc hại cho nguồn nước, cho đất bởi thuốc trừ sâu và nitrat (NO3-) và

do đó, tác động xấu đến sức khỏe con người, các động vật hoang dại và làm suythoái các hệ sinh thái

- Gây độc hại cho lương thực, thực phẩm, thức ăn cho gia súc bởi dữ lượngthuốc sâu, hàm lượng nitrat và các chất kích thích sinh trưởng

- Gây tổn hại cho các nông trại và các nguồn tài nguyên thiên nhiên dothuốc trừ sâu, ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động, tới cộng đồng

-Gây độc hại cho bầu khí quyển bởi các khí amôniac (NH3): nitơ oxít,methan và nhiều chất khác sinh ra từ quá trình đốt, làm giảm tầng ozon, làm tráiđất nóng lên, và gây ô nhiễm bầu khí quyển

- Sử dụng quá mức các tài nguyên thiên nhiên gây suy thoái nước ngầm,mất dần các loài động vật và các nguồn lương thực tự nhiên, làm mất khả nănghấp phụ phế thải của chúng, dẫn tới lụt lội và mặn hóa

- Xu thế tiêu chuẩn hóa và chuyên môn hóa trong nông nghiệp bằng cáchtập trung vào các giống mới, dẫn tới sự thay thế dần và biến mất những giống loàitruyền thống.

- Làm xuất hiện những tai biến mới về sức khỏe trong các ngành chế biếnthực phẩm và hóa học nông nghiệp

IV.1.3 Những nguy cơ ô nhiễm môi trường từ phân bón khi sử dụng dư lượng

IV.1.3.1. Nitrat (NO 3 - ) mối nguy hại cho sức khỏe:

Hàm lượng NO3- tăng trong mạch nước mặt, nước ngầm và cùng vớiphôtpho, gây nên nhiều vấn đề về sức khỏe và môi trường

NO3- và hội chứng trẻ xanh: Nitrat không phải là vấn đề mới, cách đây hàngtrăm năm, người ta đã ghi nhận nồng độ cao của nó trong các giếng nước ăn,nhưng điều phát hiện mới là NO3- có liên quan đến sức khỏe cộng đồng do gây nên

2 loại bệnh:

- Methaemoglobinaemia: Hội chứng trẻ xanh ở trẻ sơ sinh

- Ung thư dạ dày ở người lớn

Thực ra NO3- không độc, nhưng khi nó bị khử thành nitrit (NO2-) trong cơthể trở nên rất độc

Methaemoglobinaemia: Hội chứng trẻ xanh thường xảy ra khi đứa trẻ dưới

1 tuổi Các vi khuẩn trong dạ dày khử NO3- thành NO2- và khi NO2- xâm nhập vàomáu, nó phản ứng với hemoglobin chứa Fe2+ là phần tử làm chức năng vận chuyểnoxy đi khắp cơ thể Một oxyheloglobin bình thường chứa ion Fe2+ sẽ biến đổithành methaemoglobin chứa ion Fe3+ có rất ít năng lực vận chuyển oxy của máu và

do đó, gây nên sự tắc nghẽn hóa học Tre sơ sinh thường rất nhạy bén với bệnhnày, bởi vì hemoglobin bào thai có ái lực với NO2- mạnh hơn hemoglobin thôngthường được xuất hiện trong khoảnh khắc ở các mạch máu và do đó, dạ dày củachúng không đủ độ acid để ngăn chặn các vi khuẩn biến đổi NO3- thành NO2-

NO2- còn làm trầm trọng thêm bệnh viêm dạ dày và đường ruột Ở Hung-ga-ri từ

1976 đến 1982 có trên 1.300 người bị chết, nguyên nhân là do nguồn nước có chứa

NO3- Ở Mỹ cũng đã xuất hiện bệnh ‘methaemoglobin nước giếng’ vì 98% giếngnước do tư nhân đào gần sát với các nguồn gây ô nhiễm do phân động vật và phân

người, làm xuất hiện không những do NO 3 - mà cả E.coli và những vi khuẩn khác gây viêm dạ dày.

IV.1.3.2 NO 3 - và ung thư dạ dày: Ung thư dạ dày gây suy nhược, đau đớn

và chết Bệnh này cũng liên quan tới hàm lượng NO3- trong nước Mối liên quannày được giải thích là nitrit sinh ra từ nitrat, phản ứng với một loại amin thứ sinhxuất hiện khi phân hủy mỡ hoặc protein ở bên trong dạ dày và tạo ra hợp chất N-nitroso ( là hợp chất gây ung thư) có công thức:

IV.1.3.3 NO 3 - trong nước và một số nông sản

Để đối phó những vẫn với những vấn đề về sức khỏe và môi trường, Cộngđồng Châu Âu đã quy định nồng độ tối đa là 50mg/l, nghĩa là tương đương với11.3mg N-NO3-/lit, ở Mỹ là 44mg/l Những nghiên cứu cho thấy hội chứng trẻxanh chỉ xuất hiện khi nồng độ NO3- trong nước từ 283-1200g/m3, còn ở nước Anhthì khi nồng độ NO3- > 100g/m3 Trong số lương thực, thực phẩm, nước uống đượccon người dùng hàng ngày thì rau các loại là nguồn NO3- đưa vào cơ thể lớn nhất.Hàm lương của NO3- trong rau chịu sự ảnh hưởng của nhiều yếu tố: loại rau, khíhậu, điều kiện canh tác như phân bón, thuốc trừ cỏ, tập quán chăm sóc…Trong đócác phân bón có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng NO3- có trong rau thương phẩm

Tổ chức lương phẩm thế giới (FAO) đã khuyến cáo ngưỡng tiêu chuẩn NO3- trongrau một cách nghiêm ngặt trong bảng sau:

Bảng ngưỡng hàm lượng NO3- , cho phép trong một số rau quả

(mg/kg rau quả tươi)

(WHO và FAO)

Loại rau

quả

Hàmlượng NO3-

Loại rauquả

Hàmlượng NO3-

Bắp cải 500 Dưa hấu 60

ở khu vực nghiên cứu vượt quá giới hạn cho phép từ 8-11 lần (tiêu chuẩn cho phép

là 10mg/l)

Theo Lê Văn Tiềm (1997) khi nghiên cứu hàm lượng đạm trong nước ngầm

ở Thanh Trì, ngoại thành Hà Nội, chủ yếu là dạng NH4+, tích tụ khá cao Hàmlượng đạt đến khoảng 1-2mg N/lit và nước cất từ nguồn này không thể dùng đểphân tích đạm nếu không xử lý qua cột lọc catiomit để loại trừ đạm

Đỗ Trọng Sự đã nghiên cứu khá toàn diện sự biến đổi của các thành phầnhóa học của nước ngầm ở Hà Nội theo các mùa trong các năm từ 1991-1993, chothấy, hàm lượng của các thành phần nghiên cứu đều tăng theo thời gian và mùakhô lớn hơn mùa mưa, Ví dụ; hàm lượng NH4 mùa mưa năm 1991 là 2.9mg/l tănglên thành 4.9mg/l vào mùa mưa năm 1992, còn giá trị trong mùa khô năm 1992 là5.13mg/l cũng tăng lên thành 6.07mg/l vào mùa khô năm 1993 Hiện tượng tương

tự thấy ở các chỉ tiêu NO2-, NO3-,Hg và các thành phần khác Tuy nhiên chưa thểcoi đây là quy luật diễn biến của thành phần hóa học của nước theo thời gian vìthời gian theo dõi là quá ngắn

Nguyễn Văn Đản trên cơ sở so sánh kết quả nghiên cứu từ năm 1992 đến

1995 đã nhận định:

+ Hàm lượng các yếu tố nhiễm bẩn tăng lên với tốc độ cao

+ Tầng trên bị nhiễm bẩn nặng hơn tầng dưới, đặc biệt là các hợp chất nitơ( chủ yếu là NH4+)

+ Diện tích vùng nhiễm bẩn và nhiễm bẩn mạnh tăng lên với tốc độ cao.Cuối năm 1996, Nguyễn Văn Lâm với chuỗi số liệu dài hơn (1985-1994) đãxác định hàm lượng của một số hợp chất nitơ trong nước của tầng chứa nướcPleixtosen vùng Hà Nội biến đổi có tính chu kì

Lê Huy Hoàng khi đề cập đến hiện tượng nhiễm bẩn nước dưới đất Hà Nộicho rằng, mức độ và quy mô nhiễm bẩn các hợp chất nitơ và phôtpho trong nướcdưới đất ngày càng tăng Diện tích dưới nước bị nhiễm bẩn bởi các hợp chất nitơtrong thời gian 1992-1995 đã tăng từ 7 lên 14km2 đối với tầng dưới Hàm lượngN-NH4+ trong tầng trên trung bình lớn gấp 1.4-1.6 lần so với nước trong tầng khaithác, chứng tỏ sự ô nhiễm xảy ra do quá trình thấm xuyên từ tầng trên xuống tầngdưới Trong 109 giếng nước thuộc 28 nhà máy nước và trạm cấp nước có 48.6%

số giếng bị nhiễm bẩn NH4+, 63.3% bị nhiễm bẩn NO3+, 4% nhiễm bẩn NO2- và81.6% nhiễm bẩn PO43- Hàm lượng vi trùng Feacal lớn gấp trăm hàng trăm, hàngngàn lần tiêu chuẩn cho phép (TCCP)

Ở các vùng đai rau thuộc các thành phố lơn, do người sản xuất muốn hấpdẫn người mua nên bón phân đạm muộn với rau, quả làm tăng đáng kể hàm lượng

NO3- trong rau, Bùi Quang Xuân, Bùi Đình Dinh (1997) khi nghiên cứu về ảnhhưởng của phân bón và bón phân đến năng suất và hàm lượng NO3- trong rau đãkết luận:

-Bón tăng liều lượng đạm không những chỉ tăng năng suất mà còn làm tănghàm lượng NO3- trong rau ở mức độ ô nhiễm là do bón phâm đạm quá ngưỡngthích hợp (200kg/ha) và bón không đúng cách

-Trong các loại rau thì rau ăn lá có hàm lượng NO3- cao hơn cả Đối với càchua là loại rau ăn quả, hơn nữa thu hoạch khi quả già, chín, hàm lượng NO3- trong

quả rất thấp Rau ăn quả như súp lơ, ăn củ, củ được thu hoạch khi lá già, héo nhưhành tây, hàm lượng NO3- trong ra thương phẩm thấp hơn so với rau ăn lá.

IV.1.3.4 Phú dưỡng và sự suy giảm chất lượng các nguồn nước

Phú dưỡng là sự tăng hàm lượng nitơ và phótpho trong lượnng nước nhậpvào thủy vực,gây ra sự tăng trưởng các loài thực vật bậc thấp (rong,tảo).Nó tạo ranhũng biến hình lớn trong hệ sinh thái nước,làm thiếu oxy trong nước.Do đó,chấtlượng nước sẽ trở nên kém,phá hủy môi trường trong sạch của nước

Do môi trường nước có chứa các chất dinh dưỡng N và P làm cho thực vậtphù du phát triển mạnh tăng sinh khối đặc biệt là tảo que (filamentous algae), tảoxanh hoa ( green algal bloom) và nhiều loài tảo độc khác Hàm lượng chất diệp lụccũng tăng lên đáng kể và bị thối rữa, phân hủy dẫn đến làm giảm nghiêm trọnghàm lượng oxy hòa tan trong nước-một yếu tố cơ bản trong quá trình tự làm sạchcủa nước,đặc biệt ở độ sâu.Giảm đáng kể độ trong của nước và sự thâm nhập củatảo thạch y (fucus vesiculosus) Sự phân hủy tảo là một trong những nguyên nhânchính gây ra sự thiếu oxy nghiêm trọng trong nguồn nước Quá trình này xảy ratheo phương trình :

(CH2O)106(NH3)16H3PO4 + 138 O2 = 106 CO2 + 122 H2O + 16 HNO3 + H3PO4

Từ phản ứng này cứ 1 phân tử thực vật phù du đã sử dụng 276 nguyên tửoxy để tiến hành phản ứng phân hủy và giải phóng một lượng đáng kể axit và CO2vào nguồn nước làm giảm pH của nước, nước bị nhiễm bẩn và có mùi hôi thối, cáchết hàng loạt

Nguyên nhân của hiện tượng phú dưỡng là các nguồn thải có chứa N và P.Người ta chia ra :

-Nguồn điểm (Laud point sourses): nguồn thải từ các hệ thống cống rãnhtrong các thu thị trong, thành phố, các khu công nghiệp Nguồn thải này phụ thuộcrất nhiều vào nếp sống của nhân dân và chuẩn mực vệ sinh trong khu vực Ngoài

ra pg lại được sử dụng rất nhiều trong phân bón và trong bột giặt

-Nguồn điện hay phân tán (Laud non – point or diffuse sourses): khu vựcnày rất rộng lớn, bao gồm khu vực sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, lâm nghiệp

và các vùng chảy tràn từ khu đô thị Cụ thể là :

+ Vùng canh tác: phân bón, xói mòn

+ Khu vực chăn nuôi : phân xúc vật và các sản phẩm thối rữa, xói mòn.+ Các khu vực sản xuất sữa và các sản phẩm sữa

+ Nước thải dân dụng trong nông nghiệp

Rõ ràng, việc sử dụng phân đạm và phân lân trong nông nghiệp xúc tiếnquá trình phú dưỡng Trước khi người ta quan tâm nhiều đến hiện tượng trong các

hồ chứa ở Thụy Sĩ, Thụy Điển, Bắc Mỹ và rất nhiều nướ Châu Âu Ngày nay rấtnhiều các vùng cửa sông và các vịnh đã bị nhiễm nặng của phân bón trong lục địa

Đó là các miền duyên hải Bắc và Nam Mỹ, Châu Phi, Ấn Độ, Đông Nam Á, Úc,Trung Quốc và Nhật Bản.Hiện nay sự phú dưỡng vùng biển đã trở thành một vấn

đề nghiêm trọng có tầm vóc toàn cầu Ở một số nước công nghiệp phát triển,người

ta đã nghiên cứu các hợp phần đóng góp vào phú dưỡng Ví dụ, ở Thụy Điểnvào1989 khoảng 26% tổng nitrơ gây ô nhiễm các vùng biển có nguồn gốc từ nôngnghiệp ;23% từ rừng là ngành lâm nghiệp; 8% từ đất ngập nước;19% từ nước thải

đô thị và nông thôn; 4% từ công nghiệp ; 10% lắng đọng từ khí quyển và 10% từnhiều nguồn khác Phân đạm không phải là nguồn phú dưỡng duy nhất mà còn rấtphổ biến đối với các bãi chăn nuôi Chất thải từ các bãi này trở thành nguồn chủyếu gây ô nhiễm nước ở nhiều nước công nghiệp hóa Ví dụ,nước Anh và xứWales, thì các bãi chăn thả đóng góp tới 20% cho hiện tượng phú dưỡng.TheoWHO,nước không dùng để uống khi nồng độ NO3- > 45 ppm Cộng đồng Châu Âuđưa ra khuyến cáo: khi ở một vùng nào đó có nồng độ NO3- trong nước mặt hoặcnước ngầm >50 ppmthì được coi là vùng “dễ bị thương tổn” và ở vùng đó bắt buộcphải giới hạn những hoạt động phân bón trong nông nghiệp

IV.1.4 Phân bón hữu cơ và khí thoát thải

Như chúng ta đã biết, ngoài cacbon dioxit (CO2) thì methan (CH4) là hợpchất chứa cacbon phong phú trong khí quyển Và hàng năm lượng CH4 trongkhông khí tăng 0.8-1% Trong vòng 150 năm trở lại đây, lượng CH4 đã tăng lên 2lần Mặc dù nồng độ của nó tương đối thấp nhưng CH4 có tầm quan trọng đặc biệtđối với môi trường Nó loại khí có liên quan đến khí hậu và đóng góp 20% vào sựnóng lên của toàn cầu 0.7oC trong vòng 100 năm qua Tác động này càng tăng lên

do sự oxy hóa CH4 bởi các phản ứng của OH – tại những nồng độ NOx cao dẫn đếnviệc hình thành ozon (O3) của tầng đối lưu ảnh hưởng tới điều kiện khí hậu Hơnnữa, nồng độ ozon của tầng đối lưu quyết định tiềm năng oxy hóa của tầng này và

do đó ảnh hưởng đến sự phân bố và tính phong phú của các của các hợp phần môitrường khác

Nguồn chủ yếu của CH4 là bề mặt Trái Đất với diện tích khoảng 150 triệu

km2 thông qua quá trình khoáng hóa những chất hữu cơ bởi vi sinh vật trong điềukiện khử hoàn toàn Qua trình này xảy ra trong đất ngập nước (đầm lầy, ruộng lúa,đầm phá, bãi rác) và trong quá trình lên men ở bộ máy tiêu hóa của các động vật

và những loại động vật ăn cỏ khác Do đó dùng dư lượng phân bón hữu cơ đónggóp nóng lên toàn cầu gây lên ảnh hưởng tới biến đổi khí hậu gây nhiều thiệt hạikhông lường cho nhân loại

Sự hình thành CH4 ở ruộng lúa và ảnh hưởng đến nồng độ và phân bố CH4trong khí quyển được Koyama nghiên cứu đầu tiên vào năm 1964 Dựa trên các thínghiệm trong phòng và những mẫu đất lúa ở Nhật Bản, tác giả đã ước tính hàngnăm sự phát thải CH4 từ những ruộng lúa vào khí quyển khoảng 190 Tg trongnhững năm đầu của thập kỉ 60 ( Tg= triệu tấn) Đến giữa những năm 1970 theoEhhalt và Schmidt (1968) ước tính khoảng 280 Tg/năm Nghĩa là chiếm trên 50%tổng lượng CH4 được phát thải vào khí quyển

Thí nghiệm đo trực tiếp ở ruộng lúa lượng CH4 phát thải được thực hiệnđầu tiên vào năm 1980 tại bang California, Mỹ, Cicerone và Shetter (1981) cho