Khái niệm thuốc bảo vệ thực vật Thuốc bảo vệ thực vật là những hợp chất độc có nguồn gốc tự nhiện hoặc tổng hợp hóa học được dùng để phòng vả trừ sâu, bệnh, cỏ dại, chuột,..hại cây trồn
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Khoa KỸ THUẬT HÓA HỌC
Giảng viên HD: Phan Ngọc Hòa
Sinh viên: Nguyễn Đức Thiện 61103366 Nguyễn Đăng Nhân 61102361
Võ Thanh Tùng 61104192
Lớp: HC11TP
Tháng 9/2013
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Khoa KỸ THUẬT HÓA HỌC
Giảng viên HD: Phan Ngọc Hòa
Sinh viên: Nguyễn Đức Thiện 61103366 Nguyễn Đăng Nhân 61102361
Võ Thanh Tùng 61104192
Lớp: HC11TP
Tháng 9/2013
Trang 3Mục lục
5
1 Giới thiệu chung về thuốc bảo vệ thực vật
5 1.1 Sự ra đời của thuốc bảo vệ thực vật
5 1.1.1 Khái niệm thuốc bảo vệ thực vật
5 1.1.2 Trên thế giới
6 1.1.3 Ở Việt Nam
6
2 Phân loại thuốc bảo vệ thực vật
6 2.1 Phân loại theo nhóm chất hóa học
7 2.2 Phân loại theo nguồn gốc
7 2.3 Phân loại theo con đường xâm nhập
8 2.4 Phân loại theo tính độc của thuốc
9
3 Đặc tính sinh, hóa học của một số nhóm thuốc bảo vệ thực vật
9 3.1 Nhóm Clo hữu cơ
10 3.2 Nhóm Phosphor hữu cơ
12 3.3 Nhóm Carbamate
12 3.4 Nhóm Pyrethrum và Pyrethroids
14
4 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật
14 4.1 Con đường phát tán thuốc bảo vệ thực vật trong môi trường
15 4.2 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến con người
15 4.2.1 Các con đường nhiễm độc hóa chất BVTV.
15 4.2.2 Nhiễm độc thuốc trừ sâu do nghề nghiệp
16 4.2.3 Nhiễm độc cấp tính và mãn tính
18 4.2.4 Đối với trẻ em
19 4.2.5 Nguy cơ phát tán ra môi trường
20 4.2.6 Những nguy cơ liên quan đến chế độ ăn uống
21
5 Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ở Việt Nam:
21 5.1 Thực trạng của vấn đề:
22 5.2 Nguyên nhân của việc lạm dụng thuốc và sử dụng không hợp lí thuốc bảo vệ thực vật:
Trang 4Tài liệu tham khảo
1 vat-hop-chat-co-clo-9055/
http://doc.edu.vn/tai-lieu/tieu-luan-tim-hieu-ve-ddt-va-mot-so-loai-thuoc-bao-ve-thuc-2 http://thienho.com/w1/index.php?title=Ph%C3%A2n_lo%E1%BA%A1i_nh%C3%B3m_%C4%91%E1%BB%99c_c%E1%BB%A7a_thu%E1%BB%91c_b%E1%BA%A3o_v%E1%BB%87_th%E1%BB%B1c_v%E1%BA%ADt
3 http://sonongnghiep.haiduong.gov.vn/GiaiDapKyThuat/Pages/%C4%90%E1%BA%B6CT%C3%8DNHC%E1%BB%A6AM%E1%BB%98TS%E1%BB%90NH%C3%93MV%C3%80M%E1%BB%98TS%E1%BB%90LO%E1%BA%A0ITHU%E1%BB%90CN%E1%BA%B0MTRONGDANHM%E1%BB%A4CTHU%E1%BB%90CBVTV
%C4%90%C6%AF%E1%BB%A2CPH%C3%89PS%E1%BB%ACD%E1%BB%A4NGTR%C3%8ANRAU.aspx
4 http://xttm.mard.gov.vn/Site/vi-vn/67/55/154/68938/Default.aspx
5 http://www.t5g.org.vn/default.aspx?u=cmdt&grnid=102&cmid=20
6 http://pops.org.vn/PCB_WB/TintucPCB/NewDetailPCB/tabid/160/newsid/669/language/vi-VN/Default.aspx
7 http://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/V%E1%BB%87_sinh_an_to%C3%A0n_th%E1%BB%B1c_ph%E1%BA%A9m#Do_qu.C3.A1_tr.C3.ACnh_ch.C4.83n_nu.C3.B4i.2C_gieo_tr.E1.BB.93ng.2C_s.E1.BA.A3n_xu.E1.BA.A5t_th.E1.BB.B1c_ph.E1.BA.A9m.2C_l.C6.B0.C6.A1ng_th.E1.BB.B1c
Trang 51 Giới thiệu chung về thuốc bảo vệ thực vật
1.1 Sự ra đời của thuốc bảo vệ thực vật
1.1.1 Khái niệm thuốc bảo vệ thực vật
Thuốc bảo vệ thực vật là những hợp chất độc có nguồn gốc tự nhiện hoặc tổng hợp hóa học được dùng để phòng vả trừ sâu, bệnh, cỏ dại, chuột, hại cây trồng và nông sản (được gọi chùng là sinh vật gây hại cho cây trồng)
Thuốc bảo vệ thực vật gồm nhiều nhóm khác nhau, gọi tên theo nhóm sinh vật gây hại, như thuốc trừ sâu dùng để trừ sâu gây hại, thuốc trừ bệnh dùng để trừ bệnh cây trừ một
só trường hợp còn gọi chung mỗi nhóm thuốc chỉ có tác dụng đối với sinh vật gây hại thuộc nhóm đó Thuốc bảo vệ thực vật nhiều khi còn dược gọi là thuốc trừ hại (Pesticide) và khái niệm này bao gồm cả thuốc trừ các loại ve, rệp hại vật nuô và trừ côn trùng hại cây, thuốc điều hòa sinh trưởng cây trồng
1.1.2 Trên thế giới
Khi con người bắt đầu canh tác nông nghiệp và có sự đấu tranh với dịch hại để bảo vệ mùa màng thì một số biện pháp phòng trừ dịch hại đã hình thành Chính vì vậy, lịch sử của thuốc bảo vê thực vật có từ rất lâu đời (cách nay khoảng 10000 năm)
Vào khoảng năm 2500 BC (trước CÔng nguyên), hợp chất lưu huỳnh được sử dụng để diệt côn trùng và nhện
Năm 1500 BC, có hợp chất để diệt bọ chét trong nhà
Năm 1200 BC, Trung Quốc đã có thuốc xử lí hạt giống
Năm 900 AD (sau Công Nguyên), người ta dùng arsenic sulfides để trừ côn trùng trong vườn
Thế kỉ thứ IV, người ta xử lí hạt lúa bằng Arsen trắng
Từ cuối thế kỉ XVIII đến cuối thế kỉ XIX là thời kì cách mạng nông nghiệp châu Âu, các hợp chất dùng để sản xuất thuốc trừ sâu, dịch hại chủ yếu là chất vô cơ như Arsen, Selenium, Sulfur, Song lúc này chưa ai biết tính độc hại của nó
Từ đầu thế kỉ XX, người ta bắt đầu sản xuất một số loại thuốc trừ sâu hiệu quả hơn và tích cực hơn Đó chính là hợp chất DDT thuộc nhóm Clor hữu cơ và năm 1939 và liên tục sau
đó là sự ra đời của các hợp chất hóa học khác Trong vòng 25 năm sau đó, chúng được coi là
vị cứu tinh của con người trong việc diệt trừ sâu bệnh gây hại và tang nông sản
Năm 1940, người ta tổng hợp nên các hợp chất có nguồn gốc lân hữu cơ
Năm 1947, người ta tổng hợp nên hợp chất có nguồn gốc Carbamate
Năm 1970, phát hiện ra thuốc chứa hợp chất Pyrethroide
Hiện nay, thuốc trừ sâu tồn tại được 3 thế hệ, tính độc hại của thế hệ sau thấp hơn thế
hệ trước
Trang 61.1.3 Ở Việt Nam
Tại Việt Nam, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật chỉ phổ biến từ thế kỉ XIX Trước
đó, việc phòng trừ sâu bệnh chủ yếu là biện pháp bắt sâu…
Đầu thế kỉ XX, khi nền nông nghiệp Việt Nam bắt đầu phát triển đến một mức nhất định thì việc sử dụng thuốc bảo vệ thức vật bắt đầu gia tang Thời kì này, chúng ta cũng chủ yếu sử dụng các hợp chất vô cơ nhu các nước trên thế giới: DDT, Lindan, Polyclorcamphene,
Tình hình sử dung thuốc bảo vệ thức vật ở Việt Nam có những bước chậm hơn so với các nước phát triển Ví dụ như Mỹ cấm sử dụng DDT năm 1992 thì năm 1993 Việt Nam mới cấm sử dụng thuốc bảo vệ thức vật có nhóm Clor hữu cơ này
2 Phân loại thuốc bảo vệ thực vật
Hiện nay, thuốc bảo vệ thức vật rất đa dạng và phong phú cả về chủng loại và số lượng tuy nhiên có thể phân loại chúng theo hướng sau:
2.1 Phân loại theo nhóm chất hóa học
- Gốc Clo hữu cơ:
Hình 1: Gốc clo hữu cơ trong thuốc bảo vệ thực vật
Thành phần hóa học có chứa chất clo là những dẫn xuất Clorobenzen (DDT), Cyclohexan (BHC) hoặc dẫn xuất đa vòng (Aldrin, Dieldrin) Các loại thuốc này đã bị đưa vào danh mục cấm sử dụng ở Việt Nam vì tính độc hại của nó
Hình 2: Cấu trúc phân tử DDT
Trang 7- Gốc phosphor hữu cơ (lân hữu cơ)
Hình 3: Gốc phospho hữu cơ trong thuốc bảo vệ thực vật
Từ những năm 40 và năm 50 các thuốc bảo vệ thực vật có gốc lân hữu cơ bắt đầu dược
sử dụng Dẫn xuất từ các acid phosphoric, trong công thức chứa P,H,C,O,S… có khả năng diệt trừ các loại sâu bệnh
- Carbamate:
Hình 4: Gốc Carbamate trong thuốc bảo vệ thực vật
Thuốc có 2 đâc tính tốt là ít độc đối với dộng vật có vú và khả năng tiêu diệt côn trùng rộng rãi Nhiều Carbamate là lưu dẫn dễ hấp thụ qua lá, rễ, mức độ pahn6 dải trong cacy6 trồng thấp, tiêu diệt tuyến trùng mạnh mẽ
- Pyrethroid và Pyrethrum (Cúc tổng hợp)
Pyrethrum được chiết xuất từ hao cúc, công thức hó học phứa tạp, diệt sau bọ chủ yếu bằng dường tiếp xúc và tính độc tương dối mạnh, dễ bay hơi…Rau màu sau khi phun Pyrethrum có thể ăn dược sau vài ngày
2.2 Phân loại theo nguồn gốc
- Vô cơ
- Thảo mộc
- Hữu cơ tổng hợp: Clo hữu cơ, Carbamate…
- Các chất điều hào sinh trưởng côn trùng
- Vi sinh vật: Nấm, Vi khuẩn, Virus Protoazoa (động vật đơn bào)
2.3 Phân loại theo con đường xâm nhập
- Các thuốc lưu dẫn: Furadan, Aliette…
- Các thuốc tiếp xúc: Sherpa, Sumialpha
- Các thuốc công hơi: Methyl Bromide, Chloropicrin
- Tuy vậy vẫn còn nhiều loại thuốc có một đến ba con đường xâm nhập
Trang 8
2.4 Phân loại theo tính độc của thuốc
Căn cứ độ độc cấp tính của thuốc, World Health Organization (WHO - Tổ chức Y tế Thế giới) phân chia các loại thuốc thành 5 nhóm độc khác nhau: Ia (rất độc), Ib (độc cao), II (độc trung bình), III (ít độc) và IV (rất ít độc)
Hoa Kỳ phân chia thuốc bảo vệ thực vật thành 4 nhóm độc
Ở Việt Nam, tạm thời theo cách phân nhóm độc của WHO và lấy căn cứ chính là liều LD50 qua miệng (chuột), phân chia thành 3 nhóm độc là nhóm I (rất độc, gồm cả Ia và Ib), nhóm II (độc cao), nhóm III (ít độc)
Bảng 1: Phân chia nhóm độc của WHO
Phân nhóm và kí hiệu nhóm
Độc tính LD50 (chuột nhà) mg/kg Qua miệng Qua da
Thể rắn Thể
lỏng Thể rắn
Thể lỏng
nền xanh dương)
Chữ thập đen trên nền trắng
500-2000
2000-3000 >1000 >4000
IV - Nền xanh lá cây (Không có biểu tượng) >2000 >3000
Bảng 2: Phân chia nhóm độc của Việt Nam
Phân nhóm và kí hiệu nhóm độc Biểu tượng nhóm độc
Độc tính LD50 qua miệng (mg/kg)
xanh nước biển)
Vạch đen không liên tục trên
Trang 93 Đặc tính sinh, hóa học của một số nhóm thuốc bảo vệ thực vật
3.1 Nhóm Clo hữu cơ
Nhóm Clo hữu cơ bao gồm những hợp chất hóa học rất bền vững trong môi trường tự nhiên đất và nước, với thời gian bán phân hủy rất dài, được xếp vào loại độc tính loại I và loại
II Các chất này tích lũy trong chuỗi thức ăn của hệ sinh thái, trong các mô dự trữ của sinh vật
và rất ít được đào thải ra ngoài Hợp chất này rất bền vững trong tự nhiên như kim loại nặng Trong nhóm Clo hữu cơ có các nhóm thuốc sau:
- Nhóm DDT và các chất liên quan
Nhóm này có các đại diện như DDT, DDD (TDE), Methoxychlor, Ethylen, Dicofo,Chlorobenzilate Hai đặc tính cơ bản của DDT và chất chuyển hóa của nó DDE là:
Bền vững trong môi trường, không bị phân hủy bởi VSV, men, nhiệt, và UV Tích lũy và phóng đại sinh học trong chuỗi thực phẩm, chủ yếu tích lũy trong
mô mỡ động vật
Các nhóm thuốc này có tính độc thần kinh, làm chúng không còn dẫn truyền thần kinh được nữa Trong nhóm này, nhà nước Việt Nam đã cấm sử dụng DDT và hạn chế Dicofo (Kenthal) vào tháng 5 năm 1996
Thuốc BHC thường lưu lại mùi trên sản phẩm nhưng do giá rẻ nên vẫn còn được sử dụng ở các nước thuộc Thế giới thứ 3 Lindane không mùi, bay hơi nhanh, gây độc thần kinh, gây run rẩy, co giật và cuối cùng là suy kiệt
Trong nhóm này, nhà nước Việt Nam đã cấm sử dụng Lindane và BHC vào tháng 5 năm 1996
- Các cyclodiens
Các thuốc trong nhóm Cyclodiens được chế tạo vào những năm Thế chiến thứ II gồm có: Chlodan (1945); Aldrin, Dieldrin (1948); Heptachlor (1949); Endrin (1951); Merix (1954); Endosulfan (1956); và Chlodecone (1958) Còn có một số khác ít quan trọng hơn như: Isodrin, Alodan, Bromodan, Telodrin
Nhìn chung, các cyclodiens là những chất bền vững trong đất và khá bền trước tác động của UV và ánh sang nhìn thấy Do đó, chúng được dung phổ biến ở dạng thuốc xử lý vào đất để trừ mối và các côn trùng đất có giai đoạn ấu trùng ăn phá rễ non Các thuốc nhóm này rẻ, khả năng tiêu diệt bền bỉ nên được ưa chuộng trước nay Tuy nhiên, hiện nay côn trùng đất đã phát triển tính kháng thuốc của chúng, do đó mức tiêu thụ sau đó ít dần Riêng ở Mỹ, từ năm 1975 – 1980 cơ quan Bảo vệ môi trường đã cấm dung nhóm
Trang 10này Riêng Aldrin và Dieldrin còn tiếp tục dung trừ mối thì đến năm 1984 cũng đưa vào danh mục cấm, riêng Chlordane và Heptaclor cũng bị cấm từ năm 1998
Các thuốc cyclodiens gây độc thần kinh tương tự DDT và HCH, chúng cũng làm rối loạn sự cân bằng muối và kali trong các nơ-ron nhưng theo một cách khác so với DDT và HCH Trong nhóm này, nhà nước Việt Nam đã cấm sử dụng Aldrin, Dieldrin, Endrin, Chlordane, Heptachlor, Isodrin, và hạn chế Endosulfan vào tháng 5 năm 1996
- Các Polychlorterpene
Nhóm Polychlorterpene chỉ có chất là Toxaphene (1947) và Strobane (1951) Trong nông nghiệp, Toxaphene được dùng rất nhiều, dung ở dạng đơn độc, hoặc phối hợp với DDT hoặc Metul Parathion Toxaphene là hỗn hợp gồm 177 chất dẫn xuất chlohoal của hợp chất 10 carbon Thành phần cực độc của hỗn hợp Toxaphene này là Toxacant A, chỉ chiếm 3% trong hỗn hợp kỹ thuật Chật này độc gấp 18 lần trên chuột, 6 lần trên ruồi và
36 lần trên cá vàng so với hỗn hợp Toxaphene kỹ thuật
Các loại thuốc này lưu lại trong đất nhưng không bằng Cyclodiene, và thường biến mất khỏi bề mặt thực vật sau khi phun thuốc hai hay ba tuần Sự mất đi chủ yếu là do bay hơi hơn là do biến dưỡng hoặc do quang phân giải Thuốc dễ bị biến đổi trong cơ thể động vật hoặc loài chim, không tồn lưu trong mô mỡ Tuy ít độc cho côn trùng, động vật có vú và chim, thuốc lại rất độc đối với cá (tương tự như Toxaphene) Cơ chế gây độc cũng tương
tự như Cylodiene
Ở Mỹ, Toxaphene đã bị cấm vào năm 1993 Trong nhóm này, Việt Nam đã cấm sử dụng Toxphene và Strobane vào tháng 5 năm 1996
3.2 Nhóm Phosphor hữu cơ
Nhóm thuốc trừ sâu này gây tác động đến hệ thần kinh và ngộ độc cấp tính rất mạnh
mẽ, làm ngăn cản sự hình thành của các men cholinestera làm thần kinh hoạt động kém, teo
cơ, gây choáng váng và tử vong Phosphor hữu cơ có độ phân giải rất nhanh, không tích lũy trong cơ thể sinh vật nhưng ngược lại có thể gây ngộ độc cấp tính và nguy hiểm, dễ dàng gây
tử vong đối với người khi bị nhiễm thuốc với liều lượng nhỏ và nhất là đối với một số loài chân đốt và các loài thủy sinh như cá, loài hữu nhũ, chim…
Nhóm này dễ bị thủy phân hơn nhóm Clo hữu cơ nên khó xác định được tồn tại của nó trong môi trường nước Phosphor hữu cơ được sử dụng nhiều nhất (90% khối lượng, trong khi
đó Clo hữu cơ chỉ có 5%) Các chất này được xếp vào loại độc Ia và Ib Độc nhất là Systox kế đến là Thinoc, Wofatox Thiphos Wofatox được đánh giá là độc hơn DDT (gấp hàng chục lần) Nông dân thường dùng Methamidophos để phòng trừ sâu cuốn lá, sâu phao, sâu keo và sâu đục thân
Trong những năm gần đây, các loại Methyl Parathon, Azodrin, Dichlorvos, Methamidophos (Monitor), Monocrotophos, Dicrotophos, Phosphamidon cũng đã được đưa vào
Trang 11Danh mục cấm sử dụng Do độc tính cao, với mức dư lượng cao thuốc trừ sâu nhóm phosphor hữu cơ thường gây ra các vụ ngộ độc do sử dụng thực phẩm, rau màu…
Các thuốc phosphor hữu cơ được chia làm 3 nhóm dẫn xuất: Aliphatic, Phenyl và Heterocylic:
- Các dẫn xuấtcủa Aliphatic
Tất cà các dẫn xuất của Aliphatic là những dẫn dẫn xuất của acid phosphoric mang chuỗi carbon thẳng Chất phosphor hữu cơ đầu tiên được dung trong nông nghiệp từ năm
1946 là TEPP Loại thuốc này dễ thủy phân trong nước và biến mất sau khi phun từ 12 –
24 giờ Malathion còn được dùng trong nhà, trên súc vật và thậm chí trên con người để trừ các loại kí sinh Malathion thường được trộn với đường để làm bả tiêu diệt côn trùng Monocrotophos là phosphor hữu cơ aliphatic chứa nitrogen Đó là loại thuốc lưu dẫn,
có độc tính cao đối với động vật máu nóng Thuốc này hiện vẫn nằm trong danh mục hạn chế sử dụng của Việt Nam
Trong số các dẫn xuất aliphatic có nhiều chất khác lưu dẫn trong cây như: dimethoate, dicrotophos, oxydemetonmethyl và disulfoton Các loại này, ngoại trừ dicrotophos bị hạn chế sử dụng, đều có thể dùng trong vườn nhà với dạng loãng thích hợp
Dichlorvos là dẫn xuất aliphatic có áp suất hơi lớn, hiện bị hạn chế sử dụng
Mevinphos là một phosphor hữu cơ rất độc nhưng rất mau phân hủy, dùng tốt cho sản xuất rau thương phẩm Thuốc này có thể dùng một ngày trước khi thu hoạch mà không để lại dư lượng trên rau thu hoạch ngày sau
Methamidophos (hiện đã bị cấm sử dụng) và Acephate là hai phosphor hữu cơ được dùng nhiều trong nông nghiệp, đặc biệt là côn trùng trên rau Ngoài ra, còn có các thuốc khác cùng loại là Phosphmidon (Dimecron), Naled (Dibrom) và Propretamphos (Saprotin)
Sebutos (Apache, Rugby) là loại diệt côn trùng và tuyến trùng hiệu quả trên bắp, đậu phộng, mía và khoai tây
