Tổng quan nghiên cứu

Hóa chất diệt nấm nhóm Azole là một trong những nhóm hóa chất bảo vệ thực vật được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu, chiếm khoảng 25% tổng lượng thuốc trừ sâu sử dụng vào năm 2014. Tại Việt Nam, với nền nông nghiệp phát triển và khí hậu nhiệt đới ẩm, việc sử dụng các hóa chất này ngày càng phổ biến nhằm tăng năng suất cây trồng và bảo vệ mùa màng. Tuy nhiên, sự tồn dư và ô nhiễm của nhóm Azole trong môi trường, đặc biệt là trong bụi không khí trong nhà, đang đặt ra nhiều nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái. Theo ước tính, bụi trong nhà là nguồn tiếp xúc chính với các hóa chất này, đặc biệt ảnh hưởng nghiêm trọng đến trẻ em do thời gian ở trong nhà chiếm tới 80% tổng thời gian sinh hoạt.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng quy trình chiết tách và phân tích hóa chất diệt nấm nhóm Azole gồm hexaconazole, tebuconazole, thiabendazole và tricyclazole trong bụi không khí trong nhà bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép nối khối phổ hai lần (LC-MS/MS). Nghiên cứu được thực hiện trên các mẫu bụi thu thập tại khu vực nội thành Hà Nội trong năm 2023-2024 nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm và rủi ro sức khỏe liên quan. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp dữ liệu khoa học quan trọng cho các cơ quan quản lý môi trường và y tế trong việc xây dựng các biện pháp kiểm soát ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình phân tích hóa học hiện đại, trong đó:

  • Lý thuyết sắc ký lỏng ghép nối khối phổ (LC-MS/MS): Phương pháp này cho phép phân tích đồng thời nhiều hợp chất với độ nhạy và độ chọn lọc cao, đặc biệt phù hợp với các mẫu phức tạp như bụi không khí trong nhà.
  • Mô hình đánh giá rủi ro phơi nhiễm hóa chất: Sử dụng các chỉ số như Estimated Daily Intake (EDI), Hazard Quotient (HQ) và Hazard Index (HI) để đánh giá mức độ phơi nhiễm và nguy cơ sức khỏe từ các hóa chất diệt nấm nhóm Azole.
  • Khái niệm chính: Hóa chất diệt nấm nhóm Azole, bụi không khí trong nhà, chiết tách mẫu, giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ), độ thu hồi, độ lặp lại, rủi ro sức khỏe.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập mẫu bụi không khí trong nhà tại 11 điểm khác nhau thuộc các quận nội thành Hà Nội như Tây Hồ, Cổ Nhuế, Bắc Từ Liêm, Hoàng Mai, Thanh Xuân, Nam Từ Liêm.
  • Phương pháp lấy mẫu: Sử dụng máy hút bụi Electrolux ZUSG406, mẫu được sàng qua rây 250 µm, bảo quản ở -4°C trước khi phân tích.
  • Phương pháp phân tích: Chiết tách mẫu bằng methanol kết hợp siêu âm, cô quay chân không, làm sạch bằng cột SPE, phân tích trên thiết bị LC-MS/MS SCIEX X500R QTOF với điều kiện tối ưu đã được khảo sát.
  • Cỡ mẫu: 11 mẫu bụi từ các vị trí khác nhau, mỗi mẫu được phân tích lặp lại 8 lần để đảm bảo độ chính xác.
  • Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm MS của thiết bị LC-MS/MS và Microsoft Excel để xử lý dữ liệu, tính toán độ thu hồi, độ lặp lại, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng và các chỉ số rủi ro sức khỏe.
  • Timeline nghiên cứu: Thu thập mẫu và phân tích trong khoảng thời gian từ tháng 10/2023 đến tháng 4/2024, xử lý và đánh giá dữ liệu trong tháng 5/2024.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Điều kiện tối ưu thiết bị LC-MS/MS:

    • Tốc độ dòng pha động được chọn là 0,30 mL/phút, nhiệt độ cột 40°C.
    • Thời gian lưu của các hợp chất: hexaconazole 26,44 phút, tebuconazole 25,9 phút, thiabendazole 17,75 phút, tricyclazole 16,16 phút.
    • Chương trình MS/MS OP2 (nhiệt độ MS 280°C, nguồn ion 300°C, dòng khí 1 mL/phút) cho tín hiệu cực đại, tăng cường độ nhạy phân tích.

  2. Đường chuẩn và giới hạn phát hiện:

    • Đường chuẩn tuyến tính với hệ số tương quan R² > 0,997 cho tất cả các hợp chất.
    • Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) đạt mức thấp, phù hợp với yêu cầu phân tích vết.

  3. Hiệu suất chiết tách và độ thu hồi:

    • Độ thu hồi của phương pháp nằm trong khoảng 85-115%, đáp ứng tiêu chuẩn EPA 1614.
    • Độ lặp lại và độ tái lặp có RSD ≤ 15%, đảm bảo tính ổn định và chính xác của phương pháp.

  4. Hàm lượng hóa chất diệt nấm nhóm Azole trong bụi không khí tại Hà Nội:

    • Nồng độ trung bình hexaconazole là khoảng 12 ng/g, tebuconazole 15 ng/g, thiabendazole 8 ng/g, tricyclazole 5 ng/g.
    • Hàm lượng phân vị 95 (p95) cao hơn gấp 2-3 lần giá trị trung bình, cho thấy sự phân bố không đồng đều và có điểm nóng ô nhiễm.

  5. Đánh giá rủi ro sức khỏe:

    • Chỉ số nguy hiểm tổng hợp (HI) cho người lớn và trẻ em đều dưới 1, cho thấy rủi ro không gây ung thư từ phơi nhiễm bụi trong nhà là không đáng kể trong điều kiện khảo sát.
    • Tuy nhiên, trẻ em có mức phơi nhiễm cao hơn người lớn do thời gian ở trong nhà và thói quen tiếp xúc bụi.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy phương pháp LC-MS/MS được tối ưu hóa có khả năng phân tích đồng thời và chính xác các hợp chất diệt nấm nhóm Azole trong mẫu bụi phức tạp. Hàm lượng các hóa chất này trong bụi không khí nội thành Hà Nội tương đương hoặc thấp hơn so với một số nghiên cứu quốc tế tại Trung Quốc và Ý, tuy nhiên vẫn cần theo dõi do tính chất tích tụ lâu dài và khả năng ảnh hưởng sức khỏe lâu dài.

Việc phát hiện nồng độ cao ở phân vị 95 cho thấy có những khu vực hoặc điều kiện sinh hoạt đặc thù làm tăng mức độ ô nhiễm, có thể liên quan đến nguồn phát thải từ hoạt động nông nghiệp, sử dụng thuốc trừ sâu trong nhà hoặc từ môi trường xung quanh. Các biểu đồ sắc ký và bảng số liệu minh họa rõ sự phân bố thời gian lưu và cường độ tín hiệu của từng hợp chất, giúp đánh giá hiệu quả tách và độ nhạy của phương pháp.

So với các nghiên cứu trước đây, kết quả này khẳng định tầm quan trọng của việc giám sát bụi trong nhà như một con đường phơi nhiễm chính với hóa chất diệt nấm nhóm Azole, đặc biệt là đối với nhóm dân cư đô thị đông đúc như Hà Nội. Mặc dù chỉ số rủi ro hiện tại chưa vượt ngưỡng cảnh báo, nhưng việc tiếp xúc lâu dài và tích lũy có thể gây ra các tác động sức khỏe tiềm ẩn, nhất là với trẻ em và người nhạy cảm.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng hệ thống giám sát định kỳ hóa chất diệt nấm nhóm Azole trong bụi không khí trong nhà:

    • Mục tiêu: Phát hiện sớm và kiểm soát ô nhiễm.
    • Thời gian: Triển khai hàng năm.
    • Chủ thể: Cơ quan môi trường và y tế công cộng.

  2. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về nguy cơ phơi nhiễm hóa chất trong bụi nhà:

    • Động từ hành động: Tổ chức hội thảo, phát tài liệu hướng dẫn.
    • Target metric: Giảm 20% mức phơi nhiễm bụi trong nhà trong 3 năm.
    • Chủ thể: Các tổ chức xã hội, trường học, y tế địa phương.

  3. Khuyến khích sử dụng các biện pháp giảm bụi và hạn chế sử dụng hóa chất diệt nấm trong nhà:

    • Động từ hành động: Áp dụng công nghệ lọc không khí, vệ sinh định kỳ.
    • Timeline: 1-2 năm đầu tiên.
    • Chủ thể: Hộ gia đình, chủ nhà, doanh nghiệp sản xuất hóa chất.

  4. Nghiên cứu mở rộng về ảnh hưởng lâu dài của hóa chất diệt nấm nhóm Azole đến sức khỏe người dân:

    • Động từ hành động: Thực hiện các nghiên cứu dịch tễ học và đánh giá độc tính.
    • Target metric: Báo cáo khoa học và đề xuất chính sách trong 5 năm.
    • Chủ thể: Các viện nghiên cứu, trường đại học, cơ quan quản lý.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý môi trường và y tế công cộng:

    • Lợi ích: Cung cấp dữ liệu khoa học để xây dựng chính sách kiểm soát ô nhiễm không khí trong nhà.
    • Use case: Thiết lập tiêu chuẩn giám sát và quy chuẩn an toàn.

  2. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành hóa phân tích, môi trường:

    • Lợi ích: Tham khảo quy trình phân tích hiện đại, phương pháp thẩm định và đánh giá rủi ro.
    • Use case: Phát triển nghiên cứu sâu hơn về hóa chất bảo vệ thực vật và ô nhiễm môi trường.

  3. Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh hóa chất bảo vệ thực vật:

    • Lợi ích: Hiểu rõ tác động môi trường và sức khỏe của sản phẩm, từ đó cải tiến công nghệ và quy trình sản xuất.
    • Use case: Đảm bảo sản phẩm an toàn và tuân thủ quy định pháp luật.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức bảo vệ môi trường:

    • Lợi ích: Nâng cao nhận thức về nguy cơ ô nhiễm và biện pháp phòng tránh.
    • Use case: Tham gia các chương trình giám sát và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hóa chất diệt nấm nhóm Azole là gì và tại sao cần phân tích chúng trong bụi không khí trong nhà?
    Hóa chất diệt nấm nhóm Azole là các hợp chất được sử dụng rộng rãi để kiểm soát nấm bệnh trong nông nghiệp và môi trường đô thị. Chúng có thể tồn tại trong bụi không khí trong nhà do sử dụng hoặc từ môi trường xung quanh, gây nguy cơ phơi nhiễm lâu dài cho con người, đặc biệt là trẻ em.

  2. Phương pháp LC-MS/MS có ưu điểm gì trong phân tích hóa chất diệt nấm nhóm Azole?
    LC-MS/MS có độ nhạy và độ chọn lọc cao, cho phép phân tích đồng thời nhiều hợp chất với giới hạn phát hiện thấp, phù hợp với mẫu phức tạp như bụi không khí trong nhà. Phương pháp này cũng giúp giảm thời gian phân tích và tăng độ chính xác.

  3. Kết quả nghiên cứu cho thấy mức độ ô nhiễm hóa chất diệt nấm nhóm Azole tại Hà Nội như thế nào?
    Nồng độ các hợp chất trong bụi không khí nội thành Hà Nội nằm trong khoảng từ 5 đến 15 ng/g, thấp hơn hoặc tương đương với các nghiên cứu quốc tế. Chỉ số rủi ro sức khỏe hiện tại chưa vượt ngưỡng cảnh báo, nhưng vẫn cần theo dõi do khả năng tích tụ lâu dài.

  4. Ai là đối tượng dễ bị ảnh hưởng nhất bởi hóa chất diệt nấm nhóm Azole trong bụi nhà?
    Trẻ em là nhóm đối tượng dễ bị ảnh hưởng nhất do thời gian ở trong nhà nhiều, thói quen tiếp xúc bụi cao và hệ miễn dịch chưa phát triển hoàn chỉnh, dẫn đến nguy cơ phơi nhiễm cao hơn người lớn.

  5. Các biện pháp nào có thể giảm thiểu phơi nhiễm hóa chất diệt nấm nhóm Azole trong nhà?
    Các biện pháp bao gồm vệ sinh nhà cửa thường xuyên, sử dụng máy lọc không khí, hạn chế sử dụng hóa chất diệt nấm trong nhà, tăng cường thông gió và nâng cao nhận thức cộng đồng về nguy cơ ô nhiễm.

Kết luận

  • Đã xây dựng thành công quy trình chiết tách và phân tích hóa chất diệt nấm nhóm Azole trong bụi không khí trong nhà bằng phương pháp LC-MS/MS với độ nhạy và độ chính xác cao.
  • Phát hiện hàm lượng hexaconazole, tebuconazole, thiabendazole và tricyclazole trong mẫu bụi tại Hà Nội với mức độ phân bố không đồng đều, có điểm nóng ô nhiễm.
  • Đánh giá rủi ro sức khỏe cho thấy mức phơi nhiễm hiện tại chưa vượt ngưỡng nguy hiểm, tuy nhiên cần tiếp tục giám sát và nghiên cứu lâu dài.
  • Đề xuất các giải pháp giám sát, tuyên truyền và nghiên cứu mở rộng nhằm giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
  • Khuyến khích các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng dân cư tham khảo và áp dụng kết quả nghiên cứu trong thực tiễn.

Next steps: Triển khai giám sát định kỳ, mở rộng nghiên cứu dịch tễ học và phát triển các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm bụi trong nhà.

Call-to-action: Các tổ chức và cá nhân quan tâm nên phối hợp để nâng cao nhận thức và hành động bảo vệ môi trường sống an toàn hơn cho thế hệ tương lai.