Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Hóa chất bảo vệ thực vật 1. Định nghĩa Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực của Liên Hiệp Quốc (FAO) đã đưa ra định nghĩa về HCBVTV như sau: “HCBVTV là bất kì hợp chất hay hỗn hợp được dùng với mục đích ngăn ngừa, tiêu diệt hoặc kiểm soát các tác nhân gây hại, bao gồm vật chủ trung gian truyền bệnh của con người hoặc động vật, các bộ phận không mong muốn của thực vật hoặc động vật gây hại hoặc ảnh hưởng đến các quá trình sản xuất, chế biến, bảo quản, vận chuyển, mua bán thực phẩm, nông sản, sản phẩm từ gỗ, thức ăn chăn nuôi, hoặc hợp chất được phân tán lên động vật để kiểm soát côn trùng, nhện hay các đối tượng khác trong hoặc trên cơ thể chúng. HCBVTV còn được dùng làm tác nhân điều hòa sinh trưởng thực vật, chất làm rụng lá, chất làm khô cây, tác nhân làm thưa quả hoặc ngăn chặn rụng quả sớm.
Cũng có thể dùng HCBVTV cho cây trồng trước cũng như sau khi thu hoạch để bảo vệ sản phẩm không bị hỏng trong quá trình bảo quản và vận chuyển” [33]. Phân loại theo công dụng [8] - Thuốc trừ sâu - Thuốc trừ bệnh - Thuốc trừ chuột - Thuốc trừ nhện - Thuốc trừ tuyến trùng - Thuốc trừ cỏ 4 1. Theo mức độ độc tính Bảng 1. Phân loại HCBVTV theo mức độ độc tính [63] Nhóm Mức độ độc LD50 trên chuột (mg/kg cân nặng) Đường uống Đường ngoài da Ia Cực độc <5 <50 Ib Độc tính cao 5-50 50-200 II Độc trung bình 50-2000 200-2000 III Độc nhẹ >2000 IV Không có mối nguy độc cấp >5000 1.
Phân loại theo cấu tạo hóa học [10] Đây là cách phân loại được sử dụng phổ biến nhất: - HCBVTV clo hữu cơ - HCBVTV phospho hữu cơ - HCBVTV cúc tổng hợp - HCBVTV carbamat - HCBVTV neonicotinoid - HCBVTV macrocyclic lacton - HCBVTV vô cơ - HCBVTV có nguồn gốc thực vật - HCBVTV khác 1. Tác hại Hầu hết hóa chất bảo vệ thực vật đều độc với con người và động vật máu nóng ở các mức độ khác nhau. Theo đặc tính, hóa chất bảo vệ thực vật được chia làm hai loại: chất độc cấp tính và chất độc mãn tính. Chất độc cấp tính: Mức độ gây độc phụ thuộc vào lượng thuốc xâm nhập vào cơ thể.
Ở dưới liều gây chết, chúng không đủ khả năng gây tử vong, dần 5 dần bị phân giải và bài tiết ra ngoài. Loại này bao gồm các hợp chất pyrethroid, những hợp chất phốt pho hữu cơ, carbamat, thuốc có nguồn gốc sinh vật. Chất độc mãn tính: Có khả năng tích lũy lâu dài trong cơ thể vì chúng rất bền, khi bị phân giải và bài tiết ra ngoài. Thuốc loại này gồm nhiều hợp chất chứa clo hữu cơ, chứa thạch tín (asen), chì, thủy ngân, đây là những loại rất nguy hiểm cho sức khỏe.
Hóa chất bảo vệ thực vật có thể thâm nhập vào cơ thể con người và động vật qua nhiều con đường khác nhau, thông thường qua 03 đường chính: hô hấp, tiêu hóa và tiếp xúc trực tiếp. Khi tiếp xúc với hóa chất bảo vệ thực vật, con người có thể bị nhiễm độc cấp tính hoặc mãn tính, tùy thuộc vào phạm vi ảnh hưởng của thuốc. Nhiễm độc cấp tính: là nhiễm độc tức thời khi một lượng đủ lớn hóa chất bảo vệ thực vật thâm nhập vào cơ thể. Những triệu chứng nhiễm độc tăng tỉ lệ với việc tiếp xúc và trong một số trường hợp nặng có thể dẫn đến tử vong.
Biểu hiện bệnh lý của nhiễm độc cấp tính: mệt mỏi, ngứa da, đau đầu, lợm giọng, buồn nôn, hoa mắt chóng mặt, khô họng, mất ngủ, tăng tiết nước bọt, yếu cơ, chảy nước mắt, sảy thai, nếu nặng có thể gây tử vong. Nhiễm độc mãn tính: là nhiễm độc gây ra do tích lũy dần trong cơ thể. Thông thường, không có triệu chứng nào xuất hiện ngay trong mỗi lần nhiễm. Sau một thời gian dài, một lượng chất độc lớn tích tụ trong cơ thể sẽ gây ra các triệu chứng lâm sàng.
Biểu hiện bệnh lý của nhiễm độc mãn tính: kích thích các tế bào ung thư phát triển, gây đẻ quái thai, suy giảm trí nhớ và khả năng tập trung, suy nhược nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ thần kinh, gây tổn hại cho gan, thận và não [11] 1. Tình hình sử dụng và tồn dư hóa chất bảo vệ thực vật trong rau quả 1. Trên thế giới 6 Hiện nay trên thế giới có khoảng trên 5000 loại HCBVTV độc hại (khoảng 860 hoạt chất), trong đó có từ 150 đến 200 loại HCBVTV có ảnh hưởng mạnh tới sức khỏe của con người thậm chí có khả năng gây ung thư. Các chất này thuộc về hơn 100 nhóm chất.
Trong đó, các nhóm quan trọng nhất là benzoylureas, carbamates, pyrethroid, sulfonylurea hoặc triazine,… Ngày nay nhiều HCBVTV mới đã được phát triển với ưu điểm là có tính chọn lọc hơn và ít độc hại hơn. Đặc biệt, các nhóm thuốc bảo vệ thực vật sinh học ngày càng được nghiên cứu phát triển vì ít độc hại hơn. Tuy nhiên vai trò của những thuốc bảo vệ thực vật có bản chất hóa học vẫn chưa thể được thay thế. Tại Việt Nam Theo thông tư số: 10/2019/TT-BNNPTNT ngày 20 tháng 9 năm 2019 ban hành danh mục các thuốc BVTV được phép sử dụng và cấm sử dụng ở Việt Nam[1]: Bảng 1.
Số lượng HCBVTV được phép sử dụng, cấm sử dụng ở Việt Nam HCBVTV được Danh mục HCBVTV cấm sử dụng phép sử dụng Thuốc trừ sâu 850 hoạt chất 23 hoạt chất Thuốc trừ cỏ 235 hoạt chất 1 hoạt chất Thuốc trừ bệnh 563 hoạt chất 6 hoạt chất Thuốc trừ chuột 8 hoạt chất 1 hoạt chất Thuốc điều hòa sinh trưởng 52 hoạt chất - Thuốc trừ ốc 33 hoạt chất - Thuốc trừ mối 15 hoạt chất - 7 Hầu hết thuốc BVTV tại Việt Nam đều phải nhập khẩu từ nước ngoài, trên 90% thuốc BVTV được nhập khẩu từ Trung Quốc. Bên cạnh đó còn một lượng lớn thuốc nhập lậu chưa kiểm soát được [58]. Theo số liệu của Cục Bảo vệ thực vật, đến năm 2011, cả nước có 93 nhà máy, cơ sở sản xuất, gia công, sang chai, đóng gói thuốc BVTV và 28750 đại lý, cửa hàng kinh doanh buôn bán thuốc BVTV. Tình hình tồn dư HCBVTV trong rau quả Theo Cục An toàn thực phẩm, từ năm 2015-2019 số vụ ngộ độc thực phẩm trung bình/năm, số người mắc, số người nhập viện và tử vong trung bình/năm đều giảm so với giai đoạn 2010-2014.
Tính chung từ năm 2010 – 2019, trên cả nước ghi nhận 1.556 vụ ngộ độc thực phẩm, với hơn 47.400 người mắc; trong đó có 271 người chết, gần 40.190 người phải nhập viện điều trị. Riêng năm 2020, tính đến ngày 31/5, toàn quốc đã ghi nhận 48 vụ ngộ độc thực phẩm làm hơn 870 người mắc, 824 người nhập viện điều trị và 22 người tử vong. So sánh với cùng kỳ năm 2019, tăng 11 vụ (29,7%) ngộ độc thực phẩm, số người mắc tăng 18 người và tử vong tăng 17 người. [69] Trong hội thảo “Tác động của dư lượng thuốc bảo vệ thực vật đến sức khỏe và môi trường” diễn ra vào tháng 11/2018 mà Viện Sức khỏe nghề nghiệp và môi trường, Bộ Y tế cùng phối hợp Trung tâm Nâng cao năng lực cộng đồng và Phát triển nông thôn Việt Nam và Tổ chức Field Alliance, Thái Lan đã đưa thông tin những thập kỷ qua, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) ngày càng tăng trong sản xuất cây trồng ở hầu hết các nước trong khu vực.
Theo khảo sát định kỳ do tổ chức Field Alliance, Thái Lan cho thấy lượng thuốc sâu đã pha được phun từ 1.200 lít/ha/năm ở Thái Lan; 2.762 lít/ha/năm tại Việt Nam; và 8. Tại Thái Lan, các xét nghiệm dư lượng thuốc BVTV hàng năm được thực hiện bởi nhiều cơ quan của chính phủ và phi chính phủ và tìm thấy dư lượng HCBVTV cao 8 trong rau quả được bán tại các siêu thị và thị trường địa phương bao gồm cả một số sản phẩm đã được chứng nhận hữu cơ và GAP. Thuốc trừ sâu tác động đến trẻ em nhiều hơn so với người lớn và có thể dẫn đến các tác động khác nhau lên hệ thần kinh trung ương, hệ thần kinh ngoại biên, và ảnh hưởng đến phát triển trí tuệ lâu dài của trẻ theo các báo cáo nghiên cứu gần đây. Giới hạn cho phép Dư lượng là phần còn lại của hoạt chất, các sản phẩm chuyển hóa và các thành phần khác có trong thuốc, tồn tại trên cây trồng, nông sản, đất, nước sau một thời gian dưới tác động của hệ sống và điều kiện ngoại cảnh.
Dư lượng của thuốc được tính bằng mg thuốc có trong 1kg nông sản, đất hay nước.[33] Mức dư lượng tối đa cho phép (MRL) là giới hạn dư lượng của một loại thuốc, được phép tồn tại về mặt pháp lí hoặc xem như có thể chấp nhận được ở trong hay trên nông sản, thức ăn gia súc mà không gây hại cho người sử dụng và vật nuôi khi ăn các nông sản đó. Mức dư lượng tối đa cho phép sử dụng thuốc trừ sâu nhóm cúc tổng hợp ở Việt Nam theo quyết định 50/2016/TT-BYT [3] CYHA CYPER DELTA PER CYFLU Đối tượng (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) ADI >0 - 0.2 Các loại bắp cải 0.3 ( trừ bầu bí) Các loại rau bầu bí 0.5 Cải xoăn 5 Rau xà lách 2 9 CYHA CYPER DELTA PER CYFLU Đối tượng (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) (mg/kg) Hành hoa 0. Tính chất một số HCBVTV nhóm cúc tổng hợp (pyrethroid) 1. Giới thiệu chung Nhóm cúc tổng hợp (pyrethroid) là dẫn xuất của este cacboxylat (còn gọi là este pyrethrum hoặc este của pyrethrin, có nguồn gốc tự nhiên từ cây hoa cúc Chrysanthemum cinerariaefolium và Chrysanthemum roseum chứa nhiều hoạt chất pyrethrin độc đối với côn trùng.
Hầu hết thuốc trừ sâu pyrethroid có điểm sôi khá cao, ở dạng lỏng nhày, áp suất hơi thấp (trừ allethrin, prothrin và pyrethrin I). Pyrethrin có phổ trừ sâu rộng, hiệu lực diệt cao, độc tính thấp với động vật máu nóng, nhưng dễ bị phân hủy quang hóa nên chỉ dùng để diệt và loại côn trùng trong nhà [13]. Pyrethroid tác động trực tiếp đến hệ thần kinh của công trùng và động vật máu nóng. Ở côn trùng, pyrethroid tác động đến hệ thần kinh trung ương và ngoại vi ở liều rất thấp.
Thuốc gây rối loạn sự dẫn truyền xung động của kênh natri dọc sợi trục của tế bào thần kinh côn trùng [13]. Các chất chủ yếu của nhóm bao gồm: allethrin, pyrethrin, permethrin, cypermethrin, cyfluthrin, cyhalothrin , bifenthrin, deltamethrin, fenpropathrin, ethofenprox… 1. Cấu tạo và tính chất một số pyrethroid nghiên cứu 10 Bảng 1. Các thuốc trừ sâu pyrethroid nghiên cứu Chất Công thức cấu tạo Độc tính ADI : 0,02 mg/kg.
LD50 chuột đực: 79 mg/kg, CYHA chuột cái: 56 mg/kg; C23H19ClF3NO3; M =449,86 g/mol.