MỞ ĐẦU Trên thế giới, hóa chất bảo vệ thực vật (BVTV) ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc phòng trừ sâu bệnh bảo vệ sản xuất, đảm bảo an ninh lƣơng thực thực phẩm. Theo tính toán của các chuyên gia, trong những thập kỷ 70, 80, 90 của thế kỷ 20, hóa chất BVTV góp phần bảo vệ và tăng năng suất khoảng 20 - 30% đối với các loại cây trồng chủ yếu nhƣ lƣơng thực, rau, hoa quả. Hóa chất BVTV đƣợc bắt đầu sử dụng ở miền Bắc Việt Nam vào những năm 1955 từ đó đến nay tỏ ra là phƣơng tiện quyết định nhanh chóng dập tắt các dịch sâu bệnh trên diện rộng. Do vậy, cần phải khẳng định vai trò không thể thiếu đƣợc của hóa chất BVTV trong điều kiện sản xuất nông nghiệp của nƣớc ta những năm qua, hiện nay và cả trong thời gian sắp tới.
Hóa chất BVTV thƣờng là các chất hóa học có độc tính cao, nên mặt trái của hóa chất BVTV là rất độc hại đối với sức khỏe của con ngƣời, sức khỏe cộng đồng và là đối tƣợng có nguy cơ cao gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng nếu không đƣợc quản lý chặt chẽ. Dƣ lƣợng hóa chất BVTV quá giới hạn cho phép trong nông sản, thực phẩm là mối đe dọa đối với sức khỏe con ngƣời. Đây là vấn đề nhức nhối hiện nay của xã hội về an toàn vệ sinh thực phẩm, đặc biệt là trong quản lý sử dụng hóa chất BVTV đối với rau, củ quả. Những năm gần đây, trên thế giới và tại Việt Nam, số trƣờng hợp ngộ độc hóa chất ngày càng gia tăng, dẫn đến tử vong hoặc để lại di chứng thực thể và tâm thần.
Ở nƣớc ta, do tình hình mở mang nông thôn và phát triển kinh tế nông nghiệp, nhu cầu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ngày càng nhiều về số lƣợng và chủng loại, càng có thêm nguy cơ gây ngộ độc. Theo thống kê từ Cục An toàn thực phẩm (Bộ Y tế), mỗi năm Việt Nam có khoảng 250-500 vụ ngộ độc thực phẩm với 7.000 nạn nhân và 100-200 ca tử vong. Nguyên nhân đƣợc xác định là xuất phát từ thực phẩm bị nhiễm vi sinh vật (33%), thực phẩm bị ô nhiễm hóa chất (27%), thực phẩm vốn hàm chứa các chất độc tự nhiên (37,5%), thức ăn bị nhiễm hóa chất BVTV (phun hàm lƣợng cao, không cách ly với ngày thu hoạch) hay các chất phụ gia (hàn the, màu công nghiệp, đƣờng hóa học) với dƣ lƣợng độc tố cao,… 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Thống kê của Bộ Y tế cũng chỉ ra rằng, mỗi năm Việt Nam có khoảng 150.000 ca mới mắc và trên 75.000 trƣờng hợp tử vong do ung thƣ, trong đó có nguyên nhân từ việc sử dụng thực phẩm “bẩn” (thực phẩm có sử dụng chất kích thích, chất tăng trọng, hóa chất bảo vệ thực vật quá mức). Bên cạnh đó, gần đây một số vấn đề liên quan đến quản lý VSATTP, sự khác biệt giữa các kết quả phân tích kiểm tra chất lƣợng sản phẩm gây không ít khó khăn cho ngƣời sản xuất, tạo lo lắng cho ngƣời tiêu dùng.
Trong điều kiện Việt Nam, việc nghiên cứu xác định thời gian cách ly an toàn đối với hóa chất bảo vệ thực vật sau khi sử dụng đã phân hủy tới mức dƣ lƣợng tối đa cho phép vẫn chƣa có. Trƣớc thực tiễn đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu tồn dƣ hóa chất BVTV chlorothalonil và diafenthiuron trên lá cây rau cải, mùng tơi tại xã Vân Nội – H. Đông Anh – TP. Nội dung nghiên cứu chính của đề tài gồm: 1.
Xây dựng phƣơng pháp phân tích hóa chất BVTV nghiên cứu trên thiết bị sắc ký lỏng ghép nối khối phổ hai lần. Xác định dƣ lƣợng hóa chất BVTV trên rau cải và rau mùng tơi theo thời gian. Đánh giá rủi ro sức khỏe đối với hai hóa chất BVTV nghiên cứu. Đề xuất thời gian cách ly của hóa chất BVTV chlorothalonil và diafenthiuron trên rau cải và rau mùng tơi.
9 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Một số thông tin về hóa chất bảo vệ thực vật 1. Định nghĩa Trƣớc đây hóa chất bảo vệ thực vật đƣợc hiểu là thuốc trừ côn trùng gây hại. Tuy nhiên, hiện nay khái niệm này đƣợc mở rộng cho nhiều loại hóa chất đƣợc sử dụng trong trồng trọt, nó bao gồm cả thuốc điều hòa sinh trƣởng, thuốc làm rụng lá, thuốc trừ cỏ…[2][42].
Tổ chức Nông nghiệp và Lƣợng thực của Liên Hiệp quốc (FAO) đã đƣa ra định nghĩa về hóa chất BVTV nhƣ sau: “hóa chất BVTV là hợp chất hay hỗn hợp các hợp chất đƣợc dùng với mục đích ngăn ngừa, tiêu diệt hoặc kiểm soát các tác nhân gây hại, các tác nhân gây hại gồm vật chủ trung gian truyền bệnh của con ngƣời hoặc động vật; các bộ phận không mong muốn của thực vật hoặc động vật gây hại hoặc gây ảnh hƣởng đến các quá trình sản xuất, chế biến, bảo quản, vận chuyển, mua bán thực phẩm, nông sản, gỗ và sản phẩm từ gỗ, thức ăn chăn nuôi; hoặc hợp chất đƣợc phân tán lên động vật để kiểm soát côn trùng, nhện hay các đối tƣợng khác trong hoặc trên cơ thể. Hóa chất BVTV còn đƣợc dùng làm tác nhân điều hòa sinh trƣởng thực vật, chất làm rụng lá, chất làm khô cây, tác nhân làm thƣa quả hoặc ngăn chặn rụng quả sớm. Có thể dùng hóa chất BVTV cho cây trồng trƣớc hoặc sau khi thu hoạch để bảo vệ sản phẩm không bị hỏng trong quá trình bảo quản và vận chuyển” [33]. Phân loại Có nhiều cách phân loại hóa chất BVTV khác nhau tùy theo mục đích nghiên cứu và sử dụng.
Phân loại theo độ độc Tổ chức Y tế thế giới (WHO) phân loại hóa chất BVTV dựa vào các nghiên cứu về nguy cơ độc hại, chủ yếu là độ độc cấp tính đƣờng miệng và đƣờng ngoài da khi thử nghiệm trên chuột. Theo cách phân loại này, hóa chất BVTV đƣợc chia thành 5 nhóm độc nhƣ sau: 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.1: Phân loại hóa chất VTV theo độ độc Qua miệng (mg/kg) Qua da (mg/kg) Phân nhóm độc Thể rắn Thể lỏng Thể rắn Thể lỏng I. Độc trung bình 50-500 200-2000 100-1000 400-4000 III. Độc rất nhẹ > 2000 >3000 LD50 là kí hiệu chỉ liều độc cấp tính của thuốc qua đƣờng miệng hoặc qua da.
Cho biết liều gây chết trung bình, đƣợc tính bằng mg/kg hoạt chất có thể gây chết 50% số động vật thí nghiệm có trọng trọng lƣợng cơ thể nhất định. Giá trị LD50 càng nhỏ thì hóa chất đó càng độc. Có thể nhận biết tính độc của hóa chất bảo vệ thực vật theo dấu hiệu màu trên bao bì thuốc nhƣ sau: + Vạch màu đỏ trên bao bì là thuốc độc nhóm I, thuộc loại rất độc và độc. + Vạch màu vàng trên bao bì là thuốc độc nhóm II, thuộc loại trung bình.
+ Vạch màu xanh trên bao bì da trời là thuốc độc nhóm III, ít độc. + Vạch màu xanh lá cây trên bao bì thuộc nhóm độc thứ IV, độc nhẹ. Phân loại theo mục đích sử dụng Có nhiều cách phân loại hóa chất BVTV [2], trong đó có 4 cách phân loại chủ yếu sau đây: * Nhóm các chất trừ sâu, trừ nhện, trừ côn trùng gây hại: - Nhóm các hóa chất BVTV có chứa clo Hóa chất BVTV cơ clo là các hợp chất hữu cơ đƣợc hình thành khi thay thế các nguyên tử hydro của phân tử hydrocacbon hoặc dẫn xuất bằng các nguyên tử clo. Trong phân tử các hợp chất này tồn tại vòng benzen hoặc các dị vòng nhƣ O, N, S., thƣờng là các dẫn xuất clo của một số hợp chất nhƣ diphenyletan, cyclodien, benzen, hexan.
Đặc điểm quan trọng của các hợp chất này là độc tính cao, phổ tác động rộng, nhƣng kém chọn lọc và rất bền vững trong môi trƣờng, thời gian phân hủy dài, do đó chúng ít bị đào thảo và tích lũy vào cơ thể sinh vật qua chuỗi 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Chính vì dƣ lƣợng hóa chất BVTV trong nông sản, sự tích lũy và đầu độc cao với cơ thể con ngƣời, động vật, mà ngày nay đa số các hóa chất BVTV cơ clo đã bị cấm sử dụng. Điển hình cho nhóm cơ clo là: Aldrine; BHC (α,β,λ,γ BHC); Chlorobenzilate; Dieldrin; DDT (o,p'-DDD, p,p'-DDD, p,p'-DDE, p,p'-DDT); Endosulfan (α,β Endosulfan và Endosulfan sulfate); Endrin; Heptachlor (Heptachlor, Heptachlor Epoxide isomer A, isomer B); Dicofol; Phenisobromorate; DDT; Clodan.1: Công thức cấu tạo DDT - Nhóm hóa chất BVTV có chứa photpho Hóa chất BVTV nhóm lân hữu cơ chủ yếu là hợp chất của photpho hóa trị V, chúng là các este của axit photphoric (H3PO4) và dẫn xuất. Các hợp chất cơ photpho có độc tính rất cao nên hiệu lực diệt trừ sâu hại cao và nhanh chóng, phổ tác dụng rộng, kém bền vững trong môi trƣờng kiềm và axit.
Cơ chế hoạt động của nhóm này dựa trên nguyên tắc ức chế enzym Cholinesterase (ChE) không phục hồi do enzym ChE bị photphoryl hóa (WHO, 1996). Hậu quả là làm ứ đọng Acetylcholin gây rối loạn dẫn truyền hệ Cholonergic. Nhiễm độc lân hữu cơ là nhiễm độc acetylcholin nội sinh (Moschlein S. 1980; Nguyễn Văn Nguyên 1983; With W.
Hợp chất cơ photpho là những chất cực độc, vừa có khả năng tích lũy mạnh, vừa gây độc cấp tính cho hệ thần kinh nên ngày nay đã bị cấm sử dụng hoặc hạn chế sử dụng tại Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới. Điển hình của nhóm này bao gồm một số chất parathion, malathion, diclorvos, clorpyrifos, dimethoat, trichlorfon, edifenphos… - Nhóm các hợp chất carbamat 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.2: Công thức cấu tạo Aldicarb Hóa chất BVTV nhóm carbamat với công thức chung dạng thƣờng là các este của axit cacbamic (H2N-COOH). Các hợp chất carbamat có độc tính cao, phổ tác động hẹp hơn so với hợp chất cơ clo và photpho, hiệu lực trừ sâu hại cao, kém bền do dễ bị thủy phân trong môi trƣờng kiềm và axit. Cơ chế gây độc giống nhóm lân hữu cơ, chúng tác động trực tiếp vào men cholinestraza của hệ thần kinh.
Đại diện cho nhóm này: Bendiocarb, Benthiocarb, Carbaryl, Chloro IPC, Diethofencarb, Fenobucarb, Isoprocarb, Metolcarb, Pirimicarb, Propoxur, Swep, XMC, Xylylcarb. - Nhóm Pyrethroid Hóa chất BVTV nhóm pyrethoid có nguồn gốc tự nhiên, là hỗn hợp của các este khác nhau với cấu trúc phức tạp đƣợc tách ra từ hoa của những giống cúc. Sau đó những pyrethoid tổng hợp xuất hiện và đƣợc sử dụng phổ biến. Cơ chế hoạt động của nhóm này luôn giữ kênh Na+ mở trong tế bào thần kinh gây ảnh hƣởng sự dẫn truyền các xung thần kinh.3: Công thức cấu tạo Cypermethrin - Nhóm Neonicotinoid Tiền chất của nhóm Neonicotinoid chính là Imidacloprid đƣợc giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1991, là nhóm hóa chất BVTV có liên quan đến nicotin.