MỞ ĐẦU Tổn thất trong bảo quản thực phẩm do sự xâm nhập của côn trùng là vấn đề nghiêm trọng, đặc biệt ở các nƣớc đang phát triển. Ngƣời ta ƣớc tính có hơn 20.000 loài thực vật và sâu bệnh gây hại , tiêu hủy khoảng một phần ba tổng số lƣơng thực sản xuất của thế giới, trị giá hàng năm ở mức hơn 100 tỷ đô la, trong đó thiệt hại lớn nhất (43%) xảy ra ở các nƣớc đang phát triển. Theo kết quả điều tra của FAO, hàng năm trên thế giới, mức tổn thất của lƣơng thực bảo quản trong kho từ 6 - 10%, riêng ở các nƣớc có trình độ bảo quản nông sản còn thấp và vùng khí hậu nhiệt đới thì mức tổn thất lƣơng thực lên đến 20%. Tại Ấn Độ, tổn thất do côn trùng gây ra chiếm 6,5% trữ lƣợng ngũ cốc.
Trong các tỉnh phía bắc Cameroon , nông dân có thể mất đến 80% lƣơng thƣ̣c do côn trùng sau kh i cấ t trữ trong 6 đến 8 tháng. Sự tổn thất lƣơng thực trong kho, phần lớn là do sâu mọt gây ra. Ở nƣớc ta, theo thực nghiệm của Bộ môn nghiên cứu côn trùng trực thuộc Tổng cục lƣơng thực, nếu công tác phòng trừ sâu mọt trong kho không tốt, hàng năm chúng ta sẽ bị hao hụt từ 3 - 10% số lƣợng nông sản dự trữ. Tính trung bình đối với các loại hạt tổn thất sau thu hoạch khoảng 10%, đối với các loại cây có củ là từ 10 - 20%, còn với rau quả từ 10 - 30%.
Chính vì vậy việc bảo quản lƣơng thực sau thu hoạch là vấn đề cấp thiết và đƣợc quan tâm hàng đầu hiện nay. Tuy nhiên hiện nay, vấn đề bảo quản lƣơng thực bằng các chất hóa học thƣờng gây ra tác dụng phụ làm ảnh hƣởng không tốt đến sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng xung quanh. Trong những năm gần đây, các nghiên cứu tập trung vào sử dụng tinh dầu thực vật và thành phần hóa học có hoạt tính sinh học nhƣ các lựa chọn thay thế cho thuốc trừ sâu tổng hợp. Dầu Bạch đàn, có thể đƣợc sử dụng nhƣ một loại thuốc trừ sâu sinh học để kiểm soát các loại côn trùng gây hại khác nhau.
Dầu Bạch đàn đã đƣợc Cục Quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Hoa Kỳ phân loại là không độc hại. Ngay cả Hội đồng Châu Âu đã chấp thuận sử dụng tinh dầ u Bạch đàn là một chất tạo hƣơng trong thực phẩm (> 5 mg/kg), bánh kẹo (<15 mg/kg). Các nhà khoa học cũng chứng minh rằng tinh dầu Bạch đàn LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com không ổn định và khó khăn trong việc sử dụng làm chất bảo quản lƣơng thực. Vì vậy để đảm bảo tính ổn định và các đặc tính của tinh dầu Bạch đàn, các nhà khoa học đã nghiên cứu hệ vi nhũ tƣơng chứa tinh dầu Bạch đàn.
Các hệ nhũ tƣơng và vi nhũ tƣơng hiện nay đƣợc ứng dụng rộng rãi trong đời sống ở nhiều lĩnh vực nhƣ thực phẩm, mỹ phẩm, dƣợc phẩm, thuốc BVTV. Trên thế giới hiện nay, ngƣời ta thƣờng sử dụng hai phƣơng pháp tạo nhũ tƣơng nano đó là phƣơng pháp năng lƣợng cao và phƣơng pháp năng lƣợng thấp. Hai phƣơng pháp trên đều tạo ra đƣợc các sản phẩm có khả năng hòa tan các dƣợc chất trong hệ, các chất hoạt động bề mặt và đồng hoạt động bề mặt có thể làm giảm tính đối kháng của hàng rào khuếch tán của biểu bì bởi hoạt tính tăng tính thấm của chúng, có khả năng bảo vệ các dƣợc chất cao, có độ ổn định về nhiệt động học, bền vững, không bị phân lớp sau thời gian bảo quản dài. Với những đặc tính trên thì hệ vi nhũ tƣơng rất phù hợp để tổng hợp nên các chất bảo quản lƣơng thực chống lại các loại côn trùng.
Gần đây, các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, kháng sâu bệnh, cả hoạt tính diệt cỏ của hợp chất 1,8- Cineole là thành phần chính trong tinh dầu Bạch đàn và chất Phorbol ester có trong bã hạt Jatropha. Các nhà khoa học cũng chứng minh việc tạo ra nhũ tƣơng nano kết hợp giữa tinh dầu Bạch đàn và dịch chiết lấy từ bã hạt Jatropha có khả năng kháng khuẩn, diệt mọt thóc, mọt ngô, mọt đỏ,…Đặc biệt chế phẩm sinh học này không ảnh hƣởng đến sức khỏe của con ngƣời và thân thiện với môi trƣờng. Do đó việc tạo ra một sản phẩm sinh học có thể bảo quản tốt lƣơng thực, không gây hại tới con ngƣời và thân thiện với môi trƣờng là vô cùng bức thiết, vì vậy em thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tổng hợp chế phẩm sinh học dạng vi nhũ, định hướng ứng dụng trong bảo quản thóc giống” với định hƣớng ứng dụng làm chế phẩm sinh học trong bảo quản thóc giống. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 – TỔNG QUAN 1.
Tác động của thuốc BVTV đối với con ngƣời và môi trƣờng 1. Khái niệm về thuốc BVTV Thuốc BVTV là những chất độc có nguồn gốc từ tự nhiên hay hóa chất tổng hợp đƣợc dùng để bảo vệ cây trồng và nông sản, chống lại sự phá hoại của những sinh vật gây hại đến tài nguyên thực vật. Những sinh vật gây hại chính gồm sâu hại, bệnh hại, cỏ dại, chuột và các tác nhân khác. Ngoài ra, các loại thuốc kích thích sinh trƣởng, giúp cây trồng đạt năng suất cao cũng là một dạng của hóa chất BVTV.
Thuốc trừ sâu là những hóa chất mà có thể giết chết hoặc kiểm soát sâu bệnh, dịch hại sinh vật, vi sinh vật, côn trùng, động vật gặm nhấm có khả năng gây thiệt hại cho cây trồng và thực phẩm. Thuốc trừ sâu hóa học bao gồm các loại chế phẩm có nguồn gốc vô cơ Thuốc trừ sâu sinh học bao gồm các loại chế phẩm có nguồn gốc sinh học. Thành phần diệt trừ sâu có trong thuốc sinh học có thể là các vi sinh vật (nấm, vi khuẩn, virus) và các chất do vi sinh vật tiết ra (thƣờng là các chất kháng sinh), các chất có trong cây cỏ (là chất độc hoặc dầu thực vật). Với các thành phần trên, thuốc trừ sâu sinh học có thể chia thành hai nhóm chính: Nhóm thuốc vi sinh: Thành phần giết sâu là các vi sinh vật nhƣ nấm, vi khuẩn, virus.
Nhóm thuốc thảo mộc: Thành phần giết sâu là các chất độc có trong cây cỏ hoặc dầu thực vật 1. Tình hình ô nhiễm thuốc BVTV trong nông nghiệp Hiện danh mục các hoạt chất BVTV trên thế giới đã là hàng ngàn loại, ở các nƣớc thƣờng từ 400 - 700 loại (Trung Quốc 630, Thái Lan 600 loại). Tăng trƣởng thuốc BVTV những năm gần đây từ 2 - 3%. Trung Quốc tiêu thụ hằng năm 1,5 - 1,7 triệu tấn thuốc BVTV [10].
Ở nƣớc ta, hóa chất BVTV đã đƣợc sử dụng từ những năm 40 của thế kỷ trƣớc để phòng trừ các loại dịch bệnh. Đến những năm gần đây, việc sử dụng hóa chất BVTV đã tăng lên đáng kể cả về khối lƣợng lẫn chủng loại, với hơn 1.000 loại 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hóa chất BVTV đang đƣợc lƣu hành trên thị trƣờng. Theo thống kê của Cục Bảo vê ̣ thƣ̣c vâ ̣t (BVTV) cho thấy, mỗi năm Việt Nam nhập khẩu khoảng 70.000 tấn thành phẩm hóa chất BVTV. Do đó việc lạm dụng thuốc BVTV đã gây nên những tác hại lớn tới môi trƣờng.
Tại đồng bằng sông Cửu Long, việc lạm dụng và sử dụng không đúng cách thuốc BVTV gây ô nhiễm môi trƣờng, nguồn nƣớc ở bằng sông Cửu Long cũng rất đáng lo ngại. Đây là vùng sản xuất lúa chính của cả nƣớc với khoảng 1,8 triệu ha. Trong sản xuất nông nghiệp, phân bón và các loại thuốc BVTV phòng trừ dịch hại đóng vai trò quan trọng, quyết định đến năng suất. Theo khảo sát của Trƣờng đại học Kinh tế TP Hồ Chí Minh cho thấy nông dân bằng sông Cửu Long đã sử dụng 75 loại thuốc trừ dịch hại, trong đó có 28 loại thuốc BVTV, 17 loại thuốc diệt cỏ và 30 loại trị nấm bệnh.
Trong số này thuốc trừ sâu chiếm đến 43% mà phần lớn thuộc nhóm I, nhóm II có độc tính cao và trung bình theo phân loại của Tổ chức Y tế thế giới. Ở vùng lúa An Giang, mỗi năm ngƣời dân ở đây sử dụng hơn 1.000 tấn thuốc BVTV. Ngoài số lƣợng thuốc trừ sâu đƣợc cây trồng hấp thu, số còn lại sẽ chảy tràn trên đồng ruộng, kênh rạch hay ngấm vào đất, các mạch nƣớc ngầm. Trên mỗi vỏ bao bì thuốc BVTV (trừ các loại thuốc không rõ nguồn gốc) đều hƣớng dẫn đầy đủ cách sử dụng và phòng tránh tác hại.
Đáng lo ngại hơn, việc sử dụng thuốc BVTV hiện nay hết sức tùy tiện, không theo quy trình bảo đảm an toàn. Rất nhiều ngƣời không đƣợc hƣớng dẫn mà tự sử dụng thuốc theo thói quen và nhu cầu diệt sâu hại; tự pha tăng nồng độ gấp rƣỡi, hoặc gấp đôi để diệt tận gốc sâu hại mà không biết dƣ lƣợng thuốc còn lại sẽ ảnh hƣởng trực tiếp đến môi trƣờng sống. Theo một con số đƣợc đƣa ra bởi các chuyên gia quốc tế, có tới 80% thuốc bảo vệ thực vật tại Việt Nam đang đƣợc sử dụng không đúng cách, không cần thiết và rất lãng phí. Viê ̣c ngƣời dân lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật , sau đó vƣ́t rác thải bừa bãi cũng là thực trạng báo động.
Rất nhiều vỏ thuốc bảo vệ thực vật tồn dƣ lâu năm, đƣợc vùi xuống lòng đất, không phân hủy đƣợc, ngấm vào mạch nƣớc ngầm. Khiến 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cho môi trƣờng đất và nƣớc, không khí bị ô nhiễm nghiêm trọng. Trong nghiên cứu của Viện Bảo vệ Thực vật cho biết, lƣợng thuốc còn bám lại trên vỏ bao bì trung bình chiếm tới 1,85 % tỉ trọng bao bì. Có tới hơn 65% những ngƣời dân đƣợc hỏi khẳng định họ vứt vỏ bao bì ngay tại nơi pha thuốc.
Nhƣ vậy, dựa trên số lƣợng thuốc BVTV sử dụng hàng năm thì môi trƣờng Việt Nam đã ngẫu nhiên “đón nhận” khoảng 195 tấn thuốc BVTV. Lƣợng chất độc này nếu đem ra cân đong đo đếm về tác hại tới sức khỏe con ngƣời là không thể tính đƣợc. Theo các nhà khoa học, bao bì thuốc bảo vệ thực vật đƣợc liệt kê vào dạng chất thải nguy hại, khi đốt sẽ phát thải khí đi-ô-xin, một trong những chất gây ung thƣ. Do đó, loại rác thải này phải đƣợc tiêu hủy đúng quy trình, và có phƣơng pháp xử lý an toàn.
Cả nƣớc hiện có duy nhất một công ty đảm nhiệm việc xử lý chất thải từ hóa chất độc hại này.