Luận văn thạc sĩ đánh giá tồn dư các hợp chất cơ clo trong môi trường đất và đề xuất giải pháp kĩ thuật sử dụng an toàn hóa chất bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp tại xã phúc hòa

Luận văn thạc sĩ đánh giá tồn dư hợp chất cơ clo trong đất và đề xuất giải pháp an toàn cho hóa chất bảo vệ thực vật tại xã Phúc Hòa.

• Tác giả: Phạm Thị Dung
• Người hướng dẫn: TS. Lê Hữu Tuyến
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Tồn Dư Các Hợp Chất Cơ Clo Trong Đất Và Giải Pháp An Toàn
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu của đề tài
• 0.3. Nội dung của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Khái niệm cơ bản về đất, đất nông nghiệp và đất sản xuất nông nghiệp
• 1.2. Tổng quan về HCBVTV
• 1.3. Cấu trúc và tính chất của DDT, HCH, aldrin, dieldrin và endrin
• 1.4. Ảnh hưởng của HCBVTV cơ clo đến con người và môi trường
• 1.4.1. Ảnh hưởng đến con người
• 1.4.2. Tác động đến môi trường
• 1.5. Những nghiên cứu về dư lượng HCBVTV cơ clo trong môi trường
• 1.5.1. Trên thế giới
• 1.5.2. Tại Việt Nam
• 1.6. Sơ lược về phương pháp lấy mẫu và xác định hàm lượng HCBVTV cơ clo trong môi trường đất
• 1.6.1. Phương pháp lấy mẫu đất theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7538-2:2005 (ISO 10381-2:2002)
• 1.6.2. Một số phương pháp nghiên cứu xác định hàm lượng HCBVTV cơ clo trong môi trường đất
• 1.7. Một số nghiên cứu về các giải pháp kĩ thuật giảm thiểu lượng HCBVTV dùng trong sản xuất nông nghiệp
• 2. CHƯƠNG 2: KHU VỰC, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
• 2.1. Mô tả sơ lược khu vực nghiên cứu
• 2.2. Điều kiện tự nhiên xã Phúc Hòa
• 2.3. Điều kiện kinh tế - xã hội xã Phúc Hòa
• 2.4. Tác động của điều kiện tự nhiên và KT-XH đến việc sử dụng HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp
• 2.5. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 2.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2.6.1. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
• 2.6.2. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
• 2.6.3. Phương pháp lấy và bảo quản mẫu ngoài thực địa
• 2.6.4. Phương pháp xác định HCBVTV cơ clo trong đất
• 2.6.5. Kiểm soát chất lượng quy trình phân tích
• 2.6.6. Phương pháp xử lý số liệu
• 2.6.7. Phương pháp so sánh, đánh giá ảnh hưởng về mặt sinh học
• 2.7. Đánh giá rủi ro của HCBVTV cơ clo đối với sức khỏe con người cho vùng nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả phân tích hàm lượng HCBVTV cơ clo tại khu vực nghiên cứu
• 3.2. Hiệu suất thu hồi
• 3.3. Giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ)
• 3.4. Hàm lượng một số HCBVTV cơ clo tại xã Phúc Hòa
• 3.5. Đánh giá tồn dư một số HCBVTV cơ clo tại vùng khảo sát
• 3.6. Đánh giá dư lượng HCBVTV cơ clo trong các loại hình sử dụng đất tại khu vực khảo sát
• 3.7. Tỷ lệ của các đồng phân trong mỗi nhóm cơ clo
• 3.8. Đánh giá tình trạng ô nhiễm đất và khả năng gây ảnh hưởng về mặt sinh học tại vùng khảo sát
• 3.9. Thực trạng quản lý và sử dụng HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp tại xã Phúc Hòa
• 3.9.1. Thực trạng quản lý HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp
• 3.9.2. Tình hình sử dụng HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp
• 3.10. Đề xuất giải pháp kĩ thuật sử dụng an toàn HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp tại vùng khảo sát
• 3.10.1. Trách nhiệm của các cơ quan quản lý
• 3.10.2. Trách nhiệm của người sử dụng
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về hợp chất cơ clo trong đất và tác động của chúng

Hợp chất cơ clo là một nhóm hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Chúng có khả năng diệt trừ sâu bệnh hiệu quả nhưng lại tồn tại lâu dài trong môi trường đất. Việc đánh giá sự tồn dư của các hợp chất này là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe con người và môi trường. Nghiên cứu cho thấy rằng các hợp chất này có thể tích lũy trong đất và gây ra những tác động tiêu cực đến hệ sinh thái.

1.1. Khái niệm về hợp chất cơ clo và ứng dụng trong nông nghiệp

Hợp chất cơ clo là các hóa chất có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp, được sử dụng để kiểm soát dịch hại trong nông nghiệp. Chúng có đặc tính phân giải chậm, dẫn đến sự tích lũy trong đất và có thể gây hại cho sức khỏe con người.

1.2. Tác động của hợp chất cơ clo đến môi trường và sức khỏe

Hợp chất cơ clo có thể xâm nhập vào cơ thể con người qua đường hô hấp, da và tiêu hóa. Chúng có thể gây ra các bệnh lý nghiêm trọng như ung thư, rối loạn nội tiết và các vấn đề sức khỏe khác.

II. Vấn đề ô nhiễm đất do hợp chất cơ clo và thách thức hiện tại

Ô nhiễm đất do hợp chất cơ clo đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng tại nhiều khu vực nông thôn. Việc sử dụng không đúng cách các hóa chất này dẫn đến sự tồn dư trong đất, ảnh hưởng đến chất lượng đất và sức khỏe cộng đồng. Các nghiên cứu cho thấy rằng nông dân thường không tuân thủ quy trình an toàn khi sử dụng HCBVTV.

2.1. Nguyên nhân gây ô nhiễm đất từ hợp chất cơ clo

Nguyên nhân chính gây ô nhiễm đất là do việc sử dụng HCBVTV không đúng cách, không tuân thủ quy trình an toàn và thiếu kiến thức về tác động của chúng đến môi trường.

2.2. Hệ quả của ô nhiễm đất đến sản xuất nông nghiệp

Ô nhiễm đất do hợp chất cơ clo không chỉ ảnh hưởng đến chất lượng đất mà còn làm giảm năng suất cây trồng, gây thiệt hại cho nông dân và ảnh hưởng đến an toàn thực phẩm.

III. Phương pháp đánh giá hợp chất cơ clo trong đất hiệu quả

Để đánh giá sự tồn dư của hợp chất cơ clo trong đất, cần áp dụng các phương pháp phân tích hiện đại. Việc lấy mẫu đất và phân tích hóa học là rất quan trọng để xác định mức độ ô nhiễm và đưa ra các giải pháp khắc phục.

3.1. Phương pháp lấy mẫu đất theo tiêu chuẩn

Việc lấy mẫu đất cần tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia để đảm bảo tính chính xác và đại diện cho khu vực nghiên cứu. Các mẫu cần được lấy từ nhiều vị trí khác nhau để có cái nhìn tổng quát về tình trạng ô nhiễm.

3.2. Phân tích hóa học để xác định hàm lượng hợp chất

Sử dụng các phương pháp phân tích hóa học như sắc ký khí để xác định hàm lượng hợp chất cơ clo trong mẫu đất. Kết quả phân tích sẽ giúp đánh giá mức độ ô nhiễm và tác động đến môi trường.

IV. Giải pháp an toàn trong sử dụng hợp chất cơ clo

Để giảm thiểu tác động của hợp chất cơ clo đến môi trường, cần có các giải pháp an toàn trong việc sử dụng HCBVTV. Việc giáo dục nông dân về quy trình an toàn và các biện pháp thay thế là rất cần thiết.

4.1. Đề xuất quy trình sử dụng an toàn HCBVTV

Cần xây dựng quy trình sử dụng HCBVTV an toàn, bao gồm việc lựa chọn hóa chất phù hợp, thời điểm phun và cách xử lý bao bì sau khi sử dụng.

4.2. Tăng cường giáo dục và đào tạo cho nông dân

Giáo dục nông dân về tác động của HCBVTV đến sức khỏe và môi trường, cũng như các biện pháp thay thế an toàn sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm đất.

V. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về hợp chất cơ clo

Các nghiên cứu thực tiễn về hợp chất cơ clo trong đất đã chỉ ra rằng việc kiểm soát và giảm thiểu ô nhiễm là khả thi. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho các cơ quan quản lý và nông dân trong việc bảo vệ môi trường.

5.1. Kết quả phân tích hàm lượng hợp chất cơ clo trong đất

Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng hợp chất cơ clo trong đất tại xã Phúc Hòa vẫn còn cao, cần có các biện pháp khắc phục kịp thời.

5.2. Đánh giá tác động của hợp chất cơ clo đến sức khỏe cộng đồng

Nghiên cứu cho thấy rằng sự tồn dư của hợp chất cơ clo có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng cho cộng đồng, đặc biệt là đối với trẻ em và phụ nữ mang thai.

VI. Kết luận và hướng đi tương lai cho nghiên cứu hợp chất cơ clo

Việc đánh giá và quản lý hợp chất cơ clo trong đất là rất cần thiết để bảo vệ sức khỏe con người và môi trường. Cần có các nghiên cứu tiếp theo để theo dõi tình trạng ô nhiễm và phát triển các giải pháp bền vững.

6.1. Tầm quan trọng của việc tiếp tục nghiên cứu

Nghiên cứu liên tục về hợp chất cơ clo sẽ giúp hiểu rõ hơn về tác động của chúng đến môi trường và sức khỏe, từ đó đưa ra các biện pháp khắc phục hiệu quả.

6.2. Đề xuất các chính sách quản lý hợp chất cơ clo

Cần có các chính sách quản lý chặt chẽ hơn về việc sử dụng HCBVTV, bao gồm việc cấm sử dụng các hóa chất độc hại và khuyến khích sử dụng các biện pháp an toàn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) nhóm cơ clo là những hợp chất có đặc tính phân giải rất chậm trong môi trường, với thời gian bán phân hủy của DDT có thể kéo dài từ 10 đến 20 năm. Theo ước tính, khoảng 50% lượng thuốc BVTV sử dụng bị tồn dư và tích lũy trong môi trường đất, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng đất, hệ sinh thái và sức khỏe con người. Tại xã Phúc Hòa, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang – một vùng thuần nông với diện tích tự nhiên 1.097,8 ha, việc sử dụng HCBVTV chủ yếu dựa trên kinh nghiệm, thiếu quy trình an toàn, dẫn đến nguy cơ tồn dư các hợp chất cơ clo trong đất sản xuất nông nghiệp. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2016-2018 nhằm đánh giá tồn dư các hợp chất cơ clo trong môi trường đất tại xã Phúc Hòa, đồng thời đề xuất các giải pháp kỹ thuật sử dụng an toàn hóa chất bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp. Mục tiêu cụ thể bao gồm đánh giá mức độ tích lũy HCBVTV cơ clo, xác định rủi ro sinh học và ung thư đối với con người, cũng như đề xuất các biện pháp giảm thiểu tồn dư nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc xây dựng hệ thống dữ liệu về ô nhiễm HCBVTV cơ clo, góp phần nâng cao hiệu quả quản lý và sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật tại địa phương và khu vực tỉnh Bắc Giang.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về đặc tính hóa lý của HCBVTV nhóm cơ clo, bao gồm DDT, HCH, aldrin, dieldrin và endrin, với các khái niệm chính như:

• Tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV): phần còn lại của các hoạt chất và sản phẩm chuyển hóa tồn tại trong đất sau khi sử dụng.
• Chu trình tuần hoàn HCBVTV trong môi trường đất: quá trình phân giải sinh học, rửa trôi, tích tụ và lan truyền qua các mạch nước ngầm.
• Đánh giá rủi ro sinh học và ung thư: sử dụng chỉ số rủi ro ung thư (Risk) theo EPA để đánh giá ảnh hưởng của HCBVTV đến sức khỏe con người qua tiếp xúc da.
• Phương pháp phân tích sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC-MS/MS): kỹ thuật phân tích định lượng chính xác các hợp chất cơ clo trong mẫu đất.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu:
  • Số liệu sơ cấp thu thập qua khảo sát thực địa, phỏng vấn 100 hộ nông dân và cán bộ quản lý tại xã Phúc Hòa.
  • Số liệu thứ cấp từ các báo cáo, tài liệu chuyên ngành, và các nghiên cứu trước đó.
• Phương pháp lấy mẫu:
  • Lấy mẫu đất tại 6 vị trí đại diện cho các loại hình sử dụng đất (lúa, màu, cây ăn quả) theo tiêu chuẩn TCVN 7538-2:2005.
  • Mỗi mẫu tổ hợp gồm 15 mẫu đơn lấy theo lưới ô vuông, độ sâu 0-30 cm.
• Phương pháp phân tích:
  • Chiết mẫu bằng thiết bị Soxhlet với dung môi axeton/n-hexan.
  • Làm sạch mẫu trên cột silica gel, loại bỏ sulfua bằng phoi đồng.
  • Phân tích định lượng bằng sắc ký khí ghép nối khối phổ ba tứ cực (GC-MS/MS).
• Kiểm soát chất lượng:
  • Xác định hiệu suất thu hồi (94,2 – 103,67%), độ lặp lại (CV < 9%), giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) đảm bảo độ chính xác cao.
• Phân tích số liệu:
  • Sử dụng phần mềm Labsolution và Excel để xử lý dữ liệu.
  • So sánh kết quả với tiêu chuẩn US-EPA và QCVN 54:2013/BTNMT.
  • Đánh giá rủi ro ung thư qua tiếp xúc da theo công thức EPA.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu suất phân tích và độ chính xác: Hiệu suất thu hồi các hợp chất cơ clo đạt từ 94,2% đến 103,67%, độ biến thiên lặp lại (CV) dao động từ 0,72% đến 8,76%, đáp ứng tiêu chuẩn AOAC. Giới hạn phát hiện (LOD) thấp nhất là 0,29 µg/kg (δ-HCH) và cao nhất 4,02 µg/kg (aldrin), cho thấy phương pháp phân tích có độ nhạy cao.

2. Hàm lượng tồn dư HCBVTV cơ clo trong đất: Tổng hàm lượng DDT dao động từ không phát hiện đến 0,0932 mg/kg; tổng HCH từ không phát hiện đến 0,0426 mg/kg; tổng xyclodien (aldrin, dieldrin, endrin) từ không phát hiện đến 0,0088 mg/kg. Loại hình đất trồng cây ăn quả có hàm lượng tồn dư cao nhất (tổng HCBVTV lên đến 0,1393 mg/kg), tiếp theo là đất trồng màu và đất trồng lúa có mức thấp nhất.

3. Biến động hàm lượng theo thời gian (2016-2018): Hàm lượng các hợp chất cơ clo có xu hướng giảm dần qua các năm. Ví dụ, tổng hàm lượng DDT trên đất lúa 1 giảm từ 0,0316 mg/kg năm 2016 xuống còn 0,0308 mg/kg năm 2018; trên đất cây ăn quả 1 giảm từ 0,0872 mg/kg xuống 0,0871 mg/kg trong cùng kỳ.

4. Đánh giá rủi ro sinh học và ung thư: So sánh với tiêu chuẩn US-EPA và QCVN 54:2013/BTNMT cho thấy mức tồn dư HCBVTV cơ clo tại xã Phúc Hòa chưa vượt ngưỡng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh vật đất và sức khỏe con người. Tuy nhiên, chỉ số rủi ro ung thư qua tiếp xúc da với một số hợp chất như dieldrin và DDT vẫn ở mức trung bình, cần có biện pháp kiểm soát.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân tồn dư HCBVTV cơ clo cao hơn ở đất trồng cây ăn quả là do đặc tính sinh trưởng của cây, yêu cầu phun thuốc nhiều hơn và thời gian tích lũy lâu dài. Sự giảm dần hàm lượng qua các năm phản ánh quá trình phân hủy sinh học và giảm sử dụng các hợp chất này theo quy định cấm từ năm 1994 tại Việt Nam. Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trong nước và quốc tế về tồn dư HCBVTV cơ clo trong đất nông nghiệp. Biểu đồ biến động hàm lượng HCBVTV theo năm và bảng so sánh với tiêu chuẩn quốc gia sẽ minh họa rõ nét xu hướng này. Mức rủi ro ung thư trung bình cảnh báo cần tăng cường quản lý và hướng dẫn sử dụng thuốc BVTV an toàn, tránh tích lũy lâu dài gây nguy hại sức khỏe cộng đồng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường tuyên truyền, đào tạo kỹ thuật sử dụng HCBVTV an toàn cho nông dân tại xã Phúc Hòa, tập trung vào nguyên tắc “bốn đúng” (đúng thuốc, đúng liều, đúng thời gian, đúng cách) nhằm giảm thiểu tồn dư hóa chất trong đất. Thời gian thực hiện: 1 năm; chủ thể: UBND xã phối hợp với Trạm BVTV.

2. Áp dụng các biện pháp canh tác sinh thái như luân canh, xen canh, sử dụng giống cây trồng kháng sâu bệnh và phát triển thiên địch tự nhiên để giảm nhu cầu sử dụng thuốc BVTV. Thời gian: 2-3 năm; chủ thể: nông dân, các tổ chức khuyến nông.

3. Xây dựng hệ thống giám sát tồn dư HCBVTV định kỳ tại các vùng sản xuất nông nghiệp trọng điểm, đặc biệt là đất trồng cây ăn quả, nhằm phát hiện sớm và xử lý kịp thời các điểm ô nhiễm. Thời gian: liên tục; chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, Chi cục BVTV tỉnh Bắc Giang.

4. Khuyến khích sử dụng thuốc BVTV sinh học và công nghệ sinh thái thay thế các hợp chất cơ clo truyền thống, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và rủi ro sức khỏe. Thời gian: 3 năm; chủ thể: các doanh nghiệp cung cấp thuốc BVTV, nông dân.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cán bộ quản lý nông nghiệp và môi trường địa phương: Nắm bắt tình hình tồn dư HCBVTV, từ đó xây dựng chính sách quản lý và hướng dẫn sử dụng thuốc BVTV an toàn.

2. Nông dân và hợp tác xã nông nghiệp: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật an toàn trong sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật, nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ sức khỏe.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành kỹ thuật môi trường, nông nghiệp: Tham khảo phương pháp lấy mẫu, phân tích và đánh giá rủi ro tồn dư HCBVTV trong môi trường đất.

4. Cơ quan quản lý chất lượng nông sản và an toàn thực phẩm: Sử dụng dữ liệu để kiểm soát tồn dư thuốc BVTV trên sản phẩm nông nghiệp, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.

Câu hỏi thường gặp

1. HCBVTV nhóm cơ clo là gì và tại sao chúng nguy hiểm?
   HCBVTV nhóm cơ clo là các hợp chất hóa học có đặc tính phân giải rất chậm, dễ tích tụ trong môi trường đất và sinh vật, gây ô nhiễm lâu dài và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người như ung thư gan, phổi.

2. Phương pháp lấy mẫu đất trong nghiên cứu này như thế nào?
   Mẫu đất được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 7538-2:2005, sử dụng lưới ô vuông với 15 điểm mẫu đơn trộn thành mẫu tổ hợp, lấy ở độ sâu 0-30 cm để đại diện cho vùng đất sản xuất nông nghiệp.

3. Kỹ thuật phân tích HCBVTV cơ clo được sử dụng là gì?
   Sử dụng sắc ký khí ghép nối khối phổ ba tứ cực (GC-MS/MS) với độ nhạy và độ chính xác cao, cho phép định lượng chính xác các hợp chất cơ clo trong mẫu đất.

4. Mức tồn dư HCBVTV cơ clo tại xã Phúc Hòa có vượt ngưỡng an toàn không?
   Kết quả cho thấy mức tồn dư chưa vượt quá tiêu chuẩn cho phép của US-EPA và QCVN 54:2013/BTNMT, tuy nhiên vẫn có rủi ro ung thư ở mức trung bình, cần có biện pháp kiểm soát.

5. Giải pháp nào hiệu quả để giảm tồn dư HCBVTV trong đất?
   Áp dụng nguyên tắc “bốn đúng” trong sử dụng thuốc BVTV, tăng cường biện pháp canh tác sinh thái, sử dụng thuốc sinh học và xây dựng hệ thống giám sát định kỳ là các giải pháp hiệu quả.

Kết luận

• Đã xác định được mức tồn dư các hợp chất cơ clo trong đất sản xuất nông nghiệp tại xã Phúc Hòa, với tổng hàm lượng DDT, HCH và xyclodien dao động trong giới hạn an toàn.
• Phương pháp phân tích GC-MS/MS cho kết quả chính xác, độ nhạy cao, phù hợp cho đánh giá tồn dư HCBVTV trong môi trường đất.
• Mức tồn dư cao nhất ghi nhận ở đất trồng cây ăn quả, phản ánh thực trạng sử dụng thuốc BVTV tập trung và lâu dài.
• Rủi ro ung thư qua tiếp xúc da với một số hợp chất cơ clo ở mức trung bình, cảnh báo cần có biện pháp quản lý và giảm thiểu.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm sử dụng an toàn hóa chất bảo vệ thực vật, bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng trong giai đoạn tiếp theo.

Triển khai các chương trình đào tạo, giám sát và áp dụng kỹ thuật canh tác sinh thái tại xã Phúc Hòa. Đề nghị các cơ quan chức năng phối hợp thực hiện để giảm thiểu tồn dư HCBVTV trong nông nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) cơ clo là một nhóm HCBVTV đã từng đƣợc phổ biến những năm trƣớc đây. HCBVTV cơ clo ngoài hiệu quả diệt trừ sâu bệnh tăng năng suất cây trồng còn có đặc tính phân giải rất chậm sau khi đƣợc phun hay rải vào môi trƣờng, thời gian bán phân hủy của DDT trong môi trƣờng có thể từ 10 đến 20 năm [27]. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng HCBVTV có tới 50% số thuốc bị tồn dƣ và tích lũy vào môi trƣờng đất [10].

HCBVTV cơ clo tồn tại trong đất đƣợc phân giải qua các hoạt động sinh học của đất và các yếu tố hóa lý. Theo chu trình tuần hoàn, HCBVTV cơ clo tồn tại trong đất sẽ rò rỉ ra sông ngòi theo các mạch nƣớc ngầm hay do quá trình rửa trôi, xói mòn [1]. Chúng hòa tan tốt trong các axit béo, không tan trong nƣớc, đa số đều bị phân hủy trong môi trƣờng kiềm và thƣờng có mùi hôi khó chịu, một số phân hủy ở nhiệt độ cao. Phần lớn các hợp chất này bền trong thực vật và cơ thể động vật, tích lũy lâu dài trong mô mỡ, lipoprotein theo thời gian có thể gây rối loạn nội tiết và các bệnh hiểm nghèo nhƣ ung thƣ gan, phổi [9],… Trên thế giới HCBVTV nhóm cơ clo đã cấm sử dụng từ năm 70, ở Việt Nam có lệnh cấm từ tháng 6/1994; tuy nhiên, do tính chất phân hủy quá chậm nên đến nay các chất này vẫn còn tồn dƣ trong môi trƣờng.

Những năm gần đây, do thâm canh tăng vụ, tăng diện tích, thay đổi cơ cấu cây trồng nên tình hình sâu bệnh diễn ra phức tạp hơn dẫn đến ngƣời nông dân có xu hƣớng sử dụng gia tăng cả về số lƣợng và chủng loại HCBVTV. Xã Phúc Hòa, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang là một xã thuần nông, việc sử dụng HCBVTV trong nông nghiệp chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và không theo một quy trình an toàn nào vì thế khả năng tồn dƣ HCBVTV trong các loại đất nông nghiệp là hoàn toàn có thể xảy ra. Tuy nhiên cho đến nay chƣa có một nghiên cứu nào đƣợc thực hiện ở xã Phúc Hòa, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang. Xuất phát từ những vấn đề trên, đề tài “Đánh giá tồn dƣ các hợp chất cơ clo trong môi trƣờng đất và đề xuất giải pháp kĩ thuật sử dụng an toàn hóa chất bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp tại xã Phúc Hòa, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang” đã đƣợc lựa chọn và 1 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] thực hiện với mong muốn góp phần xây dựng hệ thống dữ liệu về sự phân bố của lƣợng tồn dƣ các HCBVTV cơ clo nhằm đánh giá tác hại của chúng đến chất lƣợng môi trƣờng, hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng, đồng thời đƣa ra những biện pháp sử dụng an toàn các HCBVTV để giảm thiểu lƣợng sử dụng cũng nhƣ việc tồn dƣ, tích lũy chúng trong đất sản xuất nông nghiệp trên địa bàn xã Phúc Hòa nói chung và tỉnh Bắc Giang nói riêng.

Mục tiêu của đề tài - Đánh giá đƣợc tồn dƣ và tích lũy các HCBVTV cơ clo trong đất sản xuất nông nghiệp ở xã Phúc Hòa, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang. - Đánh giá khả năng gây ảnh hƣởng về mặt sinh học và rủi ro gây ung thƣ bởi HCBVTV đối với sinh vật và con ngƣời tại khu vực nghiên cứu. - Đề xuất giải pháp kĩ thuật sử dụng an toàn các HCBVTV nói chung trong sản xuất nông nghiệp ở xã Phúc Hòa, huyện Tân Yên, tỉnh Bắc Giang. Nội dung của đề tài - Xây dựng các biểu mẫu điều tra (phiếu điều tra nông hộ) và tiến hành thu thập, điều tra các thông tin về tình hình quản lý, sử dụng các loại HCBVTV trên địa bàn xã Phúc Hòa.

- Đánh giá hiện trạng quản lý và sử dụng các HCBVTV trên địa bàn xã Phúc Hòa. - Xác định các vị trí lấy mẫu trên bản đồ dựa trên các thông tin đã điều tra đƣợc và tiến hành lấy mẫu ở các vị trí có khả năng tiềm tàng ô nhiễm HCBVTV cơ clo tại xã Phúc Hòa. - Phân tích, xác định hàm lƣợng HCBVTV cơ clo gồm: HCH (α, β, DDT (p,p’-DDT; p,p’-DDD; p,p’-DDE)aldrin, dieldrin, endrin trong các mẫu đất đã thu thập. - Đánh giá ảnh hƣởng, tác động của các HCBVTV cơ clo đƣợc nghiên cứu đến môi trƣờng và hệ sinh thái.

- Đề xuất giải pháp kĩ thuật sử dụng an toàn các loại HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp tại khu vực nghiên cứu. 2 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Khái niệm cơ bản về đất, đất nông nghiệp và đất sản xuất nông nghiệp Theo quan điểm của các nhà thổ nhƣỡng và quy hoạch Việt Nam cho rằng: “Đất là phần trên mặt của vỏ trái đất mà ở đó cây cối có thể mọc đƣợc” và đất đai đƣợc hiểu theo nghĩa rộng là: “Đất đai là một diện tích cụ thể của bề mặt trái đất, bao gồm tất cả các yếu tố cấu thành của sinh thái ngay trên và dƣới bề mặt bao gồm: Khí hậu, thời tiết, thổ nhƣỡng, địa hình, mặt nƣơc, các lớ trầm tích sát bề mặt cùng với nƣớc ngầm và khoáng sản trong lòng đất, động thực vật, trạng thái định cƣ của con ngƣời, những kết quả của con ngƣời trong quá khứ và hiện tại để lại” [12]. Theo Luật đất đai 2013 (2013, tr 20-21) nêu rõ: “Đất nông nghiệp là đất sử dụng vào mục đích sản xuất, nghiên cứu, thí nghiệm về nông nghiệp, lâm nghiệp, chăn nuôi thủy sản, làm muối và mục đích bảo vệ, phát triển rừng gồm đất sản xuất nông nghiệp, đất sản xuất lâm nghiệp, đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối và đất nông nghiệp khác” [12].

Đất sản xuất nông nghiệp: là đất nông nghiệp sử dụng vào mục đích sản xuất nông nghiệp. Bao gồm đất trồng cây hàng năm và đất trồng cây lâu năm [12]. Tổng quan về HCBVTV 1. Định nghĩa Hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) là các loại hóa chất có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp bằng con đƣờng công nghiệp dùng để phòng chống hoặc tiêu diệt những sinh vật gây hại mùa màng trong nông, lâm nghiệp hoặc gây bệnh đối với sức khỏe con ngƣời.

Theo FAO, “HCBVTV đƣợc hiểu theo nghĩa rộng là chất diệt hại (pesticides), tức là tất cả các chất hoặc hỗn hợp các chất đƣợc sử dụng để ngăn ngừa, tiêu diệt hoặc kiểm soát bất cứ dịch hại nào, bao gồm các vật mang mầm bệnh cho ngƣời và động vật; các loài cây, con không đƣợc ƣa chuộng có thể gây hại cho mùa màng, vận chuyển, chế biến và bảo quản, kinh doanh lƣơng thực, thực phẩm, các sản phẩm nông nghiệp, gỗ và các sản phẩm gỗ, thức ăn gia súc,…Chúng có thể đƣa vào trong hay trên cơ thể động vật để ngăn ngừa các côn trùng, nhện và các loại dịch hại khác. Chúng cũng bao gồm các hóa chất kích thích, ngăn ngừa sự 3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] rụng quả, chín sớm, rụng lá, áp dụng cho mọi đối tƣợng cây trồng” [10]. Hiện nay thuốc sử dụng trong nông nghiệp gồm 1.710 hoạt chất với khoảng hơn 4.000 tên thƣơng phẩm khác nhau, chúng bao gồm: 22-23% thuốc trừ sâu; 45- 47% thuốc diệt cỏ; 20-22% thuốc trừ bệnh; còn lại là thuốc diệt nấm mốc, thuốc điều hòa sinh trƣởng và một số loại khác nhƣ thuốc diệt các loài gậm nhấm, thuốc diệt côn trùng [5]. HCBVTV nhóm cơ clơ chủ yếu là dẫn xuất clo của hydrocacbon đa nhân, xicloparafin, tecpen,… Đặc tính của HCBVTV nhóm cơ clo là phân giải rất chậm sau khi đƣợc phun hay rải vào môi trƣờng.

Sản phẩm chuyển hóa của chúng thƣờng ít độc hơn chất ban đầu (trừ nhóm xyclodiene nhƣ dieldrin). Chúng hòa tan tốt trong các acid béo, không tan trong nƣớc, một số bị phân hủy ở nhiệt độ cao. Phần lớn các hợp chất này rất bền vững trong thực vật, cơ thể động vật, tích lũy lâu dài trong mô mỡ, lipoprotein, sữa [1]. Dư lượng HCBVTV Dƣ lƣợng thuốc là phần còn lại của các hoạt chất, chất phụ trợ cũng nhƣ các chất chuyển hóa của chúng và tạp chất tồn tại trên cây trồng, nông sản, đất, nƣớc sau một thời gian dƣới tác động của các hệ sống (living systems) và điều kiện ngoại cảnh (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm…).

Dƣ lƣợng của thuốc đƣợc tính bằng mg (miligam) thuốc có trong 1 kg nông sản, đất hay nƣớc (mg/kg) [1]. Nhƣ vậy, dƣ lƣợng thuốc BVTV bao gồm bất kì dẫn xuất nào của thuốc cũng nhƣ sản phẩm chuyển hóa của chúng có thể gây độc cho môi trƣờng. Dƣ lƣợng có thể có nguồn gốc từ những chất đã xử lý vào đất hay trên bề mặt vật phun; phần khác lại bắt nguồn từ sự ô nhiễm (biết hay không biết) có trong không khí, đất, nƣớc [1]. Cấu trúc và tính chất của DDT, HCH, aldrin, dieldrin và endrin 1.

Các đồng phân của DDT Khi đề cập đến DDT ngƣời ta thƣờng quan tâm đến p,p’- DDT, nó là thành phần chính của thuốc trừ sâu đƣa vào môi trƣờng. Các thành phần khác trong DDT kỹ thuật gồm 0,p’- DDT; p,p’- DDD; o,p’- DDD; p,p’- DDE và o,p’- DDE (Bảng 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. DDT bị khử clo trong điều kiện yếm khí tạo thành DDD, đây cũng là một chất diệt côn trùng. DDT bị khử clo và hydro trong điều kiện hiếu khí lại chuyển thành DDE (tính độc DDT > DDE > DDD).

Độ bền DDE > DDD > DDT, vì vậy DDE thƣờng có nồng độ cao hơn DDT và DDD trong môi trƣờng. Cả ba loại hợp chất này có nhiều đồng phân nhƣng quan trọng hơn cả là các đồng phân p,p’[27]. Các đồng phân phổ biến của nhóm DDT Tên Tên thƣơng phẩm T1/2 (*) STT Công thức cấu tạo Tên IUPAC thông dụng khác (ngày) Neocid, Pentachlorin, 1,1,1-trichloro-2,2-bis (p- 4,4’- DDT Chlorophenothane,… 1 chlorophenyl)ethane 1000 p,p'-DDT 1,1-dichloro-2,2-bis 4,4’- 2 (p-chlorophenyl)ethylene DDE - 1000 p,p'-DDE 1,1-dichloro-2,2-bis (p- 4,4’- DDD - 3 chlorophenyl)ethane p,p'-DDD - 1,1,1-trichloro-2-(o- 2,4’- chlorophenyl)-2-(p- DDT - 4 chlorophenyl)ethane - 1,1-dichloro-2-(o- chlorophenyl)-2-(p- 2,4’- 5 chlorophenyl)ethylene DDE - - 1,1-dichloro-2,2-bis(p- chlorophenyl)ethane 2,4’- DDD - 6 - (Nguồn: Khim và cs, 2000) 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Các đồng phân của HCH Nhóm HCH gồm tám đồng phân, nhƣng chỉ có -HCH, -HCH, -HCH, - HCH là quan trọng về mặt thƣơng mại và đƣợc quan tâm nhiều.

Thuốc bảo vệ thực vật Lindan đƣợc sản xuất có chứa trên 98% -HCH, còn lại là -HCH [19]. HCH kỹ thuật đƣợc sử dụng trong nông nghiệp là hỗn hợp của nhiều đồng phân gồm 60- 70% -HCH, 5-12% -HCH, 10-15% -HCH và 3-4% -HCH [25] (Bảng 1.