BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
********************
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT
ĐẾN MÔI TRƯỜNG CANH TÁC LÚA TRONG VÙNG
ĐÊ BAO TỈNH AN GIANG
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng 04/2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM
************
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT
ĐẾN MÔI TRƯỜNG CANH TÁC LÚA TRONG VÙNG
ĐÊ BAO TỈNH AN GIANG
Chuyên ngành : Quản lý Tài nguyên & Môi trường
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Hướng dẫn Khoa học:
TS. LÊ QUỐC TUẤN
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 04/2014
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ĐẾN
MÔI TRƯỜNG CANH TÁC LÚA TRONG VÙNG ĐÊ BAO
TỈNH AN GIANG
PHẠM THỊ BÍCH DIỄM
Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch: PGS. TS. BÙI XUÂN AN
Đại Học Hoa Sen
2. Thư ký: TS. NGUYỄN VINH QUY
Đại học Nông Lâm Tp.HCM
3. Phản biện 1: TS. PHAN THỊ GIÁC TÂM
Đại Học Nông Lâm Tp.HCM
4. Phản biện 2: TS. NGUYỄN THỊ MAI
Đại Học Nông Lâm Tp.HCM
5. Ủy viên: TS. NGUYỄN TRI QUANG HƯNG
Đại Học Nông Lâm Tp.HCM
3
LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Phạm Thị Bích Diễm - Sinh ngày 20 tháng 07 năm 1990, tại huyện
Phú Ninh, tỉnh Quảng Nam.
Tốt nghiệp THPT tại Trường Trung học phổ thông Trần Cao Vân, tỉnh
Quảng Nam năm 2008.
Tốt nghiệp Đại học ngành Quản lý môi trường hệ Chính quy tại Đại học
Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Tháng 9 năm 2012 theo học Cao học ngành Quản lý Tài nguyên & Môi
trường tại Trường Đại học Nông Lâm , Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
Địa chỉ liên lạc: 53/28/5 Đường 18 – Linh Trung – Thủ Đức – Tp.HCM.
Điện thoại: 01267276889.
Email:
4
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan những công bố trong luận văn này là trung thực và là một phần
trong đề tài cấp tỉnh, mã số 373.2011.5, do Ts. Lê Quốc Tuấn làm chủ nhiệm.
Những số liệu trong luận văn được phép công bố với sự đồng ý của chủ nhiệm đề
tài.
Học viên
Phạm Thị Bích Diễm
5
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập, hoàn thành nghiên cứu này, tôi xin chân thành cảm
ơn Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, Phòng Sau Đại Học, Khoa Môi
trường & Tài nguyên và quý Thầy, Cô trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình học tập tại trường.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn Khoa học - Tiến sĩ
Lê Quốc Tuấn, người đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này, tôi
vô cùng biết ơn và trân trọng những ý kiến quý báu Thầy đã giúp tôi trong suốt thời
gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Phòng chức năng của tỉnh An Giang và các
Hộ nông dân đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thu thập các số liệu
nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và các bạn bè đã quan tâm,
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 02 năm 2014
Tác giả luận văn
Phạm Thị Bích Diễm
6
TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Đánh giá ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường
canh tác lúa trong vùng đê bao tỉnh An Giang” được tiến hành tại 3 huyện: Thoại
Sơn, Chợ Mới, Phú Tân, tỉnh An Giang, thời gian thực hiện từ 12/2012 đến
12/2013. Mục tiêu của nghiên cứu là: Khái quát được tình hình sử dụng thuốc
BVTV tại An Giang; Xác định được các loại thuốc được sử dụng phổ biến tại vùng
nghiên cứu, liều lượng phun xịt, nơi rửa và đổ nước rửa bình phun, cách xử lý bao
bì, vỏ chai thuốc BVTV sau khi sử dụng; Xác định các cơ sở khoa học để đánh giá
những ảnh hưởng của thuốc BVTV lên môi trường canh tác lúa tại đây, cụ thể là
môi trường đất và môi trường nước; Tính toán chỉ số tác động môi trường EIQ;
Trên cơ sở đó đề xuất giải pháp quản lý thích hợp. Đề tài được thực hiện thông qua
việc lấy mẫu môi trường đất, nước phân tích để xác định dư lượng thuốc BVTV
trong môi trường; Khảo sát thực địa, lấy ý kiến của người dân và cán bộ quản lý để
nắm được hiện trạng sử dụng thuốc của người dân và công tác quản lý của cán bộ
địa phương.
Kết quả đề tài đã đạt được: (1) Xác định được 21 thương phẩm thuốc BVTV
được sử dụng phổ biến tại địa phương. Nắm được cách thức sử dụng thuốc cũng
như phương pháp xử lý bao bì, vỏ chai thuốc BVTV của người dân, công tác quản
lý hiện tại ở địa phương; (2) Đã lấy mẫu phân tích, xác định được dư lượng thuốc
BVTV trong môi trường đất và nước tại vùng nghiên cứu. Đánh giá những ảnh
hưởng của nó đến môi trường và sức khỏe con người; (3) Tính toán được chỉ số tác
động môi trường EIQ cho vùng nghiên cứu dựa trên số liệu thu được từ quá trình
khảo sát người dân; (4) Xây dựng được sơ đồ mô tả các rủi ro từ thuốc BVTV cho
địa phương, đề xuất áp dụng mô hình”Ký quỹ hoàn chi” mà đề tài đã xây dựng
nhằm hạn chế việc xả thải ra môi trường các bao bì, vỏ chai thuốc BVTV.
7
ABSTRACTS
The study "Assessing the impact of pesticides on the environment in the rice
dikes AnGiang province" was done conducted at three districts: Thoai Son, Cho
Moi and Phu Tan. The execution time is from 12/2012 to 12/2013. The objective of
the study are: Essential situation pesticide use in An Giang; Identify type of
pesticide used, quantity, spray times, the dose spray, washing place and rinsing with
water spray, packaging treatment, pesticide bottles after use; Identify facilities
scientists to assess the effects of pesticides on the soil environment and water
environment; Calculating the “environmental impact quotient - EIQ”; On that basis,
propose solutions appropriate management. The study was conducted through
environmental sampling of soil, water analysis to determine pesticide residues in
environment; Collecting farmer's opinions and managers to understand the current
status of farmer's pesticide use and the management of local officials
Results of the study: (1) Identify the 21 commercial pesticides commonly
used in the locality. Understand how to use pesticide as well as treatment
packaging, pesticide bottles of the farmer, the management of current local, (2)
Identify pesticide residues in soil and water environment to assess its impact on the
environment and human health;(3) Calculate the environmental impact quotient
EIQ for the study area based on data obtained from the survey people; (4) Develop
a diagram describing the risk from pesticides to local propose; Apply the "Deposite
– refund system" that the subject has developed to limit the discharge of waste into
the environment of packaging, pesticide bottles.
8
MỤC LỤC
TRANG
9
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BTNMT : Bộ Tài Nguyên Môi Trường
BVTV : Bảo vệ thực vật
CCBVMT : Chi cục Bảo vệ môi trường
CCBVTV : Chi cục Bảo vệ thực vật
CHXHCNVN : Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa
Việt Nam
DO : Hàm lượng Oxy hòa tan
ĐBSCL : Đồng bằng Sông Cửu Long
ĐDSH : Đa dạng sinh học
EIQ : Chỉ số tác động môi trường
FAO (Food and Agriculture Organization): Tổ chức lương thực và nông
nghiệp Liên hiệp quốc
KHLT : Kế hoạch liên tỉnh
MRL (Maximum Residue Limit) : Giới hạn dư lượng tối đa
ONMT : Ô nhiễm môi trường
QCVN : Quy chuẩn Việt Nam
SỞ KHCN : Sở Khoa học công nghệ
SỞ NN&PTNT : Sở Nông nghiệp & Phát triển
nông thôn
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
TSS : Tổng chất rắn lơ lửng
TTĐT : Thông tin điện tử
UBND : Ủy ban nhân dân
VSV :Vi sinh vật
10
DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG TRANG
11
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH TRANG
12
ĐẶT VẤN ĐỀ
Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) trong nông nghiệp là một trong
những biện pháp phòng trừ dịch hại cây trồng, đồng thời là biện pháp chủ đạo, quan
trọng nhất, có tính quyết định trong việc đẩy lùi dịch hại trên cây trồng, giữ vững và
nâng cao sản lượng, chất lượng nông sản ở các nước trên thế giới, kể cả Việt Nam.
Nước ta là một nước nông nghiệp, nông nghiệp chiếm một vị trí rất quan
trọng trong nền kinh tế quốc dân. Khi nền kinh tế càng phát triển, đi vào thâm canh,
sản xuất hàng hóa thì vai trò của công tác BVTV, đặc biệt là sử dụng thuốc BVTV
ngày càng quan trọng đối với sản xuất. Thuốc BVTV đã góp phần hạn chế sự phát
sinh, phát triển của sâu bệnh, ngăn chặn và dập tắt các đợt dịch bệnh trên phạm vi
lớn, bảo đảm được năng suất cây trồng, giảm thiểu thiệt hại cho nông dân. Tuy
nhiên, những năm gần đây việc sử dụng thuốc BVTV trong thâm canh sản xuất, đặc
biệt là thâm canh lúa có xu hướng gia tăng cả về chất lượng lẫn chủng loại.
Theo thống kê của ngành chức năng, từ năm 2000 đến nay, mỗi năm Việt
Nam sử dụng khoảng từ 35.000 đến hơn 100.000 tấn hóa chất BVTV. Thông
thường lượng bao bì chiếm khoảng 10% tổng số thuốc tiêu thụ, nhưng những năm
gần đây, số lượng bao bì, vỏ đựng thuốc BVTV lên tới hơn chục nghìn tấn mỗi
năm. Từ đó cho thấy nguy cơ ô nhiễm từ nguồn rác thải này là rất lớn. Theo số liệu
thống kê, gần 100% diện tích đất canh tác nông nghiệp đều có sử dụng thuốc
BVTV, áp dụng cho tất cả các loại cây trồng. Ước tính hiện có trên 1.000 chủng
loại thuốc BVTV có độc tính cao đang được sử dụng trên đồng ruộng. Cả nước hiện
có hơn 1.100 điểm ô nhiễm môi trường do hóa chất BVTV tồn lưu.
An Giang là một vựa lúa của miền Tây Nam Bộ nước ta, là tỉnh có diện tích
canh tác lúa lớn nhất vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long. Năng suất lúa bình quân đạt
6,3 tấn/ha (Sở NN& PTNT An Giang, 2011). Có được kết quả đó là nhờ việc áp
dụng các phương pháp canh tác lúa tiên tiến cũng như là việc xây dựng hệ thống đê
bao canh tác lúa 3 vụ. Tuy nhiên cùng với việc thâm canh tăng vụ và sử dụng các
13
biện pháp nâng cao sản lượng lúa thì tình hình sâu bệnh cũng diễn ra ngày càng
nhiều và phức tạp hơn, dẫn đến tình trạng người dân gia tăng sử dụng thuốc BVTV
để phòng trừ sâu hại, và do đó khó tránh khỏi tình trạng lạm dụng thuốc, sử dụng
thuốc không đúng cách, gia tăng nồng độ, liều lượng thuốc khi phun xịt gây tác
động xấu đến sức khỏe con người và môi trường nơi đây. Theo kết quả điều tra của
Trường Đại học An Giang năm 2010 cho biết, lượng nông dược sử dụng ở đây là
5.693 tấn/ 566.712 ha và lượng vỏ chai, bao bì chiếm 14,86%, và phần lớn lượng
rác này được nông dân vứt bỏ trên đồng ruộng, kênh rạch, sông ngòi… Đây chính là
tác nhân gây ảnh hưởng đến nguồn nước, sức khỏe con người, môi trường và hệ
sinh thái nơi đây.
Vấn đề xác định rủi ro cũng như đánh giá tác động của thuốc BVTV đối với
môi trường và sức khỏe cộng đồng không chỉ là vấn đề đặt ra cho riêng An Giang
và các tỉnh miền Tây Nam Bộ mà còn là một trong những nội dung được quan tâm
trên toàn lãnh thổ Việt Nam với nhiều nghiên cứu được triển khai trên các đối tượng
khác nhau như rau xanh, súp lơ, cây chè.
Từ những thực tế trên, việc nghiên cứu về dư lượng của thuốc BVTV cũng
như những ảnh hưởng của thuốc BVTV đến con người, chất lượng nông sản và môi
trường canh tác lúa tại An Giang, để từ đó có thể đưa ra những chính sách, biện
pháp quản lý hiệu quả hơn, đảm bảo vệ sinh môi trường và sức khỏe cho người lao
động là việc cấp bách và cần thiết. Để góp phần vào điều này tôi đã tiến hành thực
hiện đề tài: “Đánh giá những ảnh hưởng của thuốc BVTV đến môi trường canh tác
lúa trong vùng đê bao tỉnh An Giang”.
14
Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài được thực hiện với mục tiêu:
- Khái quát được tình hình sử dụng thuốc BVTV tại An Giang: Các loại thuốc
được sử dụng phổ biến, liều lượng phun xịt, thời gian phun xịt, nơi rửa và đổ
nước rửa bình phun, cách xử lý bao bì, vỏ chai thuốc BVTV.
- Lấy mẫu phân tích để có cơ sở đánh giá những ảnh hưởng của thuốc BVTV
lên môi trường canh tác lúa tại đây, cụ thể là môi trường đất và môi trường
nước.
- Đề xuất giải pháp quản lý.
15
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu
Thuốc BVTV đã được sử dụng từ rất lâu trên thế giới nhằm mục đích diệt
côn trùng, sâu hại nhằm bảo vệ mùa màng (US Environmental, 2007). Việc sử dụng
thuốc trừ sâu đã được công nhận và chấp nhận như là một thành phần thiết yếu
trong nông nghiệp hiện đại để kiểm soát sâu bệnh. Tuy nhiên, việc sử dụng mở rộng
của thuốc trừ sâu, cùng với những hành vi không đầy đủ về cách phòng, sử dụng
các dụng cụ bảo vệ cơ bản sẽ làm tăng khả năng nhiễm độc vô tình (Ntow và cộng
sự, 2009). Ước tính trên toàn thế giới ứng dụng thuốc trừ sâu là khoảng 4 triệu tấn
(Elersek và Filipic, 2011).
Thuốc trừ sâu không chỉ tác động đến dịch hại mà còn tác động rất lớn đến
các thành phần sinh học và vô sinh khác trong hệ sinh thái như cây trồng, các sinh
vật trung gian, các sinh vật có ích, đất đai, nước… Hàng loạt các hậu quả do việc sử
dụng quá mức hoá chất BVTV đã xảy ra do sự phá vỡ cân bằng cũng như sự an toàn
tự nhiên của hệ sinh thái như dịch hại kháng thuốc, xuất hiện nhiều dịch hại mới
khó phòng trừ, nhanh tái phát dịch hại nguy hiểm, ô nhiễm môi trường và nông sản
(Lê Trường, 1985).
Khoảng 1,8 tỷ người trên toàn thế giới đang tham gia vào sản xuất nông
nghiệp và đã được ước tính có đến 25 triệu người lao động nông nghiệp đã bị ngộ
độc không chủ ý mỗi năm (Alavanja, 2008). Ở các nước đang phát triển, thuốc trừ
sâu là nguyên nhân gây ra lên đến một triệu trường hợp nhiễm độc và lên đến
20.000 ca tử vong mỗi năm (Duranah và ColliQuintal, 2000).
Ở Mỹ, các sự giám sát dư lượng thuốc BVTV và vấn đề an toàn thực phẩm
được thực hiện hàng năm. Cơ quan môi trường Mỹ (EPA) đã xác lập 9.700 MRL
16
của 400 thuốc BVTV được sử dụng trên các cây trồng khác nhau. Nếu nông sản có
dư lượng vượt quá mức tối đa cho phép, chúng sẽ bị tịch thu hoặc phá huỷ. Cơ quan
kiểm soát mức dư lượng thuốc BVTV trong nông sản thô và thực phẩm chế biến là
Tổng cục Dược phẩm và Thực phẩm (FDA). Các nông sản được kiểm tra tập trung
vào các loại được sử dụng nhiều. Các thuốc BVTV được kiểm tra bao gồm cả các
thuốc đã từng được dùng trước đây nhưng bền vững như DDT, Chlorane, Dieldrn,
Toxaphene. Hiện nay, FDA sử dụng 397 thuốc BVTV khác nhau và các sản phẩm
chuyển hoá của chúng. Cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) sử dụng các thông
tin này để đánh giá nguy cơ gây hại đến sức khoẻ con người của các thuốc BVTV
(CCE, 1999).
Tại Việt Nam việc sử dụng thuốc BVTV trong những năm qua không ngừng
gia tăng. Một nghiên cứu được thực hiện tại Trà Vinh cho thấy người dân không chỉ
sử dụng đa dạng các loại thuốc BVTV mà còn sử dụng với liều cao hơn so với liều
khuyến cáo từ 1-2 lần. Do đó dẫn đến tồn dư một lượng thuốc BVTV trên nông sản,
ảnh hưởng tới môi trường, và sức khỏe con người (Lê Huy Bá, Vũ Văn Quang, Lâm
Vĩnh Sơn, 2004).
Tổ chức y tế Mỹ đã thực hiện một nghiên cứu tại xã Vĩnh Hanh, huyện Châu
Thành, tỉnh An Giang với sự hỗ trợ của Trường Đại Học An Giang, Trung Tâm
Nghiên Cứu Giới, Gia Đình Và Môi Trường Trong Phát Triển (CGFED), nhóm
nông dân được hỏi là những người đang trồng lúa, rau củ. Nghiên cứu cho thấy 28%
số nông dân tại An Giang và 60% số nông dân được hỏi cho biết đã gặp những vấn
đề về sức khỏe liên quan tới thuốc trừ sâu khi phun xịt hoặc sống gần nơi có thuốc
trừ sâu.
Trong những năm qua, sản xuất nông nghiệp của tỉnh An Giang đã giữ vai
trò chủ lực trong việc tăng trưởng kinh tế của tỉnh, đặc biệt là cây lúa giữ vai trò
quan trọng trong việc nâng cao kim ngạch xuất khẩu cũng như đảm bảo an ninh
lương thực. Do đó, tỉnh đã triển khai nhiều chương trình ứng dụng tiến bộ khoa học
kỹ thuật trong sản xuất để đẩy mạnh vấn đề thâm canh, tăng vụ, tăng vòng quay sử
dụng đất, tăng diện tích đất ở những vùng đê bao khép kín, tăng sức cạnh tranh hạt
17
lúa. Tuy nhiên, xây đê bao thâm canh lúa 3 vụ bên cạnh xu hướng ủng hộ thì vẫn
còn một xu hướng khác cho rằng sản xuất lúa 3 vụ trong năm dần đưa đến tình trạng
đất nghèo dinh dưỡng và mức độ ô nhiễm môi trường cũng ngày càng gia tăng (Sở
KHCN An Giang, 2009).
Trong vùng đê bao canh tác lúa 3 vụ đang được phát triển rộng. Hệ thống
canh tác này giúp tăng thu nhập cho người dân, vừa tận dụng được nguồn lao động.
Tuy nhiên nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy thâm canh lúa liên tục nhiều vụ trong
năm, nông dân phải sử dụng lượng phân bón và thuốc phòng trừ dịch hại cao để duy
trì năng suất lúa, giảm lợi nhuận, đồng thời tăng mức độ ô nhiễm đất và nước (Cổng
TTĐT An Giang, 2009).
Với tổng diện tích sản xuất cả năm trên 564.000 ha, ngành chức năng đã
thống kê được lượng phân bón và thuốc BVTV mà nông dân đã sử dụng là hơn
183.000 tấn phân bón hóa học các loại và hơn 1.000 tấn thuốc BVTV. Đa số thuốc
trừ sâu được sử dụng trên đồng ruộng là nhóm Lân hữu cơ, Carbamate và nhóm
Cúc tổng hợp. Do đó, ngoài tác hại của dư lượng thuốc BVTV còn tồn đọng trong
môi trường đất, nước…còn phát sinh một lượng lớn chất thải rắn là bao bì, chai lọ
đựng thuốc BVTV mà nông dân vứt bừa bãi ra đê, kênh đã làm ảnh hưởng đến chất
lượng môi trường nước sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản, ảnh hưởng xấu đến sức
khỏe con người và vật nuôi (Cổng TTĐT An Giang, 2011).
Dư lượng thuốc BVTV trong đất, nước cao sẽ ảnh hưởng đến môi trường
làm thay đổi thành phần của đất, tác động đến thủy sinh vật trong các ruộng lúa,
làm mất đi nguồn thiên địch trên ruộng lúa và làm bùng nổ các dịch bệnh trong
nông nghiệp. Đặc biệt, việc sử dụng thuốc BVTV không đúng quy trình bảo hộ lao
động sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người. Hay việc sử dụng thuốc BVTV
quá mức sẽ để lại tồn dư trong môi trường, đặc biệt là sản phẩm gạo. Việt Nam là
nước xuất khẩu gạo đứng hàng thứ hai thế giới, gạo Việt Nam đã xuất khẩu sang thị
trường của trên 70 nước và vùng lãnh thổ, gồm EU, Hoa Kỳ, Nhật. Năm 2005, thị
trường Nhật Bản tiêu thụ khoảng 80.000 tấn gạo Việt Nam, chủ yếu là gạo thơm,
giá cao hơn nhiều lần so với giá gạo thường và các năm tiếp theo gạo bán sang thị
18
trường này tăng mạnh, lên đến 200.000 tấn năm 2008. Nhưng từ năm 2009 đến nay,
Việt Nam không còn xuất khẩu gạo qua thị trường Nhật Bản do phát hiện có dư
lượng thuốc BVTV. Việc để mất thị trường Nhật Bản là thiệt hại rất lớn, nông dân
trồng lúa thơm cần được hướng dẫn lại quy trình sử dụng thuốc BVTV để giảm
thiểu dư lượng còn tồn dư trong hạt gạo.
Tổng hợp từ một số nghiên cứu Nguyễn Văn Công và Nguyễn Thanh
Phương (2011) cho thấy cá lóc đồng (Channa striata) giai đoạn bắt đầu đớp khí và
giống nhạy cảm với thuốc BVTV hoạt chất Diazinon hơn giai đoạn trưởng thành và
loài cá này cũng nhạy cảm với lân hữu cơ Diazinon hơn Carbarmate hay cúc tổng
hợp Alpha- Cypermethrin.
Trong điều kiện thực tế đồng ruộng, Cong et al. (2008) phát hiện khi phun
Diazinon cho lúa thì hoạt tính enzyme Cholinesterase đều bị ức chế đến 70% sau
một ngày phun dù cá bố trí trên ruộng lúa hay ở mương bao quanh ruộng lúa. Ngoài
gây ảnh hưởng lâu dài đến hoạt tính enzyme Cholinesterase ở cá lóc, Nguyễn Văn
Công et al. (2008) còn phát hiện Diazinon gây ức chế tăng trưởng của cá lóc. Khi
tiếp xúc với thuốc BVTV lân hữu cơ Diazinon trong 4 ngày ở nồng độ 0.35 mg/L,
sinh trưởng của cá lóc bị ức chế khoảng 50% sau 40 ngày theo dõi và còn 30% sau
60 ngày.
Tác động của thuốc BVTV đến môi trường và sinh thái đã được nghiên cứu
và cảnh báo nhiều nơi trên thế giới (Fulton and Key 2001). Các thuốc BVTV thuộc
nhóm Clo hữu cơ thường có tính bền vững cao trong môi trường, thời gian bán hủy
thường dài, nhóm Lân hữu cơ và Carbamate có phổ tác động rộng, thời gian bán
hủy trung bình, nhóm Cúc tổng hợp có phổ tác động rất rộng, nhanh bị phân hủy
trong môi trường (Tomlin, 1994).
Độc cấp tính của độc chất thường được xác định thông qua nồng độ hay liều
lượng gây chết 50% sinh vật (LC
50
hay LD
50
) trong thời gian thí nghiệm xác định.
Các nghiên cứu này được xác định trong điều kiện phòng thí nghiệm (APHA,
1998). Giá trị LC
50
hay LD
50
càng nhỏ thì độc tính càng cao.
19
Việc canh tác lúa 3 vụ trong vùng đê bao và gia tăng sử dụng phân bón,
thuốc BVTV tất yếu sẽ dẫn tới sự tích lũy dư lượng thuốc BVTV trong đê bao ngày
càng nhiều. Tình trạng này tiếp diễn sẽ dẫn đến những nguy hại cho việc canh tác
lúa trong tương lai, cũng như môi trường sống cho người dân không còn được đảm
bảo. Do đó, các nghiên cứu, phân tích cơ bản về dư lượng thuốc BVTV, định hướng
quản lý sử dụng thuốc BVTV trong vùng đê bao trong thời gian dài là điều cần thiết
và cấp bách nhằm hướng tới xu hướng canh tác bền vững trong vùng đê bao.
1.2 Tổng quan về thuốc bảo vệ thực vật
1.2.1 Các định nghĩa
1.2.1.1 Định nghĩa thuốc BVTV
Thuốc bảo vệ thực vật là những chế phẩm có nguồn gốc hóa chất, thực vật,
động vật, vi sinh vật và các chế phẩm khác dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài
nguyên thực vật. Bao gồm: các chế phẩm dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài
nguyên thực vật; các chế phẩm điều hòa sinh trưởng thực vật, chất làm rụng hay
khô lá; các chế phẩm có tác dụng xua đuổi hoặc thu hút các loài sinh vật gây hại tài
nguyên thực vật đến để tiêu diệt (Pháp lệnh bảo vệ và kiểm dịch thực vật nước
CHXHCNVN, 2001 và điều lệ quản lý thuốc BVTV, 2002).
1.2.1.2 Định nghĩa dư lượng thuốc BVTV
Là lượng chất độc còn lưu lại trong nông sản hoặc môi trường sau khi phun
thuốc BVTV. Dư lượng được tính bằng microgram (Mg) hoặc miligram (mg) lượng
chất độc trong 1 kg nông sản hoặc thể tích không khí, nước đất… Trường hợp dư
lượng quá nhỏ, đơn vị còn được tính bằng ppm (phần triệu) hoặc ppb (phần tỉ).
- MRL (Maximum Residue Limit): mức dư lượng tối đa cho phép lưu tồn
trong nông sản mà không ảnh hưởng đến sức khỏe con người, vật nuôi.
- ADI (Acceptable Daily Intake): lượng chất độc chấp nhận hấp thu vào cơ
thể, không gây hại cho người hoặc vật nuôi trong 1 ngày, được tính bằng mg
hay Mg hợp chất độc cho đơn vị thể trọng.
20
1.2.1.3 Độ độc
- LD
50
: chỉ số biểu thị độ độc cấp tính của một loại thuốc BVTV đối với động
vật máu nóng (đơn vị tính là mg chất độc/Kg trọng lượng chuột). Chỉ số
LD
50
chính là lượng chất độc gây chết 50% số cá thể chuột trong thí nghiệm.
LD
50
càng thấp thì độ độc càng cao.
- LC
50
: độ độc của một hoạt chất có trong không khí hoặc nước (đơn vị tính là
mg chất độc/thể tích không khí hoặc nước). Chỉ số LC
50
càng thấp thì độ độc
càng cao.
- Ngộ độc cấp tính: thuốc xâm nhập vào cơ thể một lần, gây nhiễm độc tức
thời biểu hiện bằng những triệu chứng đặc trưng.
- Ngộ độc mãn tính: khi thuốc xâm nhập vào cơ thể với liều lượng nhỏ, nhiều
lần trong thời gian dài, thuốc sẽ tích lũy trong cơ thể đến một lúc nào đó cơ
thể sẽ suy yếu, có những bộ phận trong cơ thể bị tổn thương do tác động của
thuốc phát huy tác dụng.
1.2.2 Phân loại thuốc BVTV
1.2.2.1 Phân loại theo nhóm chức hóa học
Nhóm có gốc Clor hữu cơ:
Gồm những hợp chất aryl, carbocyclic, heterocyclic có trọng lượng phân tử
khoảng 291 - 545. Nhóm có gốc Clor hữu cơ có thể được chia ra làm 5 nhóm: (1)
21
Hình 1.1. Các chất nhóm Clor hữu cơ
AldrinBHCDDT
DDT và các chất tương tự; (2) BHC; (3) Cyclodiens và các hợp chất tương tự; (4)
Toxaphene và các chất tương tự; (5) cấu trúc khép kín của Mirex và Chlordecone.
Hiện nay phần lớn thuốc nhóm này đã bị cấm do tính tồn lưu quá lâu trong
môi trường, điển hình như DDT, Chlordane, Toxaphene, Dieldrin, Aldrin, Endrin…
Difocol và Methoxychlor. Phần lớn các loại thuốc thuộc nhóm này rất bền vững
trong môi trường tự nhiên và thời gian bán phân huỷ dài (ví dụ như DDT có thời
gian bán phân huỷ là 20 năm, chúng ít bị đào thải và tích luỹ vào cơ thể sinh vật qua
chuỗi thức ăn).
Nhóm có gốc Phosphor hữu cơ (Lân hữu cơ):
Từ những năm 40 và 50 các thuốc trừ sâu có gốc lân hữu cơ bắt đầu được sử
dụng. Dẫn xuất từ các acid phosphoric, trong công thức có chứa P, C, H, O, S…có
khả năng diệt trừ các loại sâu hại và một số thiên địch.
Nhóm này có thời gian bán phân huỷ ngắn hơn so với nhóm Clor hữu cơ.
Tuy nhiên, chúng độc hơn và được sử dụng rộng rãi hơn. Nhóm này tác động vào
thần kinh của côn trùng bằng cách ngăn cản sự tạo thành men Cholinestaza làm cho
thần kinh hoạt động kém, làm yếu cơ, gây choáng váng và chết.
Nhóm carbomate
Gồm các chất ít bền trong môi trường nhưng gây độc cho người và động vật.
Các Carbamate là dẫn xuất của hợp chất có gốc cacbamic (NH
2
COOH) như
Carbaryl, Carbosulfan, Sevin, Furadan, Bassa, Mipcin… Khi sử dụng, chúng tác
động trực tiếp vào men Cholinestraza của hệ thần kinh. Trong nhóm này thì
Metylisoxianat hoặc MIC (CH
3
NCO) là chất gây ô nhiễm được toàn thế giới chú ý.
Nhóm Pyrethroid và Pyrethrum (Cúc tổng hợp)
Pyrethrum được trích từ cây hoa cúc, có công thức hóa học phức tạp, diệt sâu
chủ yếu bằng đường tiếp xúc và vị độc, hiệu lực tương đối nhanh, dễ bay hơi, tương
đối dễ phân hủy trong môi trường và thường không tồn lưu lâu trong nông sản. Rau
màu và cây ăn trái sau khi phun Perythrum có thể dùng được trong vài ngày sau.
22
1.2.2.2 Phân loại theo nguồn gốc
- Thuốc có nguồn gốc thảo mộc: Bao gồm các thuốc BVTV làm từ cây cỏ
hay các sản phẩm chiết xuất từ cây cỏ có khả năng tiêu diệt dịch hại.
- Thuốc có nguồn gốc sinh học: Gồm các loài sinh vật (các loài ký sinh
thiên địch), các sản phẩm có nguồn gốc sinh vật (các loại kháng sinh) có
khả năng tiêu diệt dịch hại.
- Thuốc có nguồn gốc vô cơ: Bao gồm các hợp chất vô cơ: boocdo, lưu
huỳnh, lưu huỳnh vôi…có khả năng tiêu diệt dịch hại.
- Thuốc có nguồn gốc hữu cơ: Bao gồm các hợp chất hữu cơ tổng hợp có
khả năng tiêu diệt dịch hại như: các hợp chất clo hữu cơ, lân hữu cơ,
cacbamat…
1.2.2.3 Phân loại theo con đường xâm nhập
- Các thuốc lưu dẫn: Furadan, Aliette…
- Các thuốc tiếp xúc: Sherpa, Cypermethrin, Sumialpha…
- Các thuốc vị độc: Trichlorfon, Decamethrin…
- Các thuốc xông hơi: Methyl Bromide, Chloropicrin…
1.2.2.4 Phân loại theo đối tượng phòng trừ
- Thuốc trừ sâu: gồm các chất hay hỗn hợp các chất có tác dụng tiêu diệt, xua
đuổi hay di chuyển bất kỳ loại côn trùng nào có mặt trong môi trường.
Chúng được dùng để diệt trừ hoặc ngăn ngừa tác hại của côn trùng đến cây
trồng, cây rừng, nông lâm sản, gia súc và con người.
- Thuốc trừ bệnh: bao gồm các hợp chất có nguồn gốc hóa học (vô cơ và hữu
cơ), sinh học (vi sinh vật và các sản phẩm của chúng, nguồn gốc thực vật), có
tác dụng ngăn ngừa hay diệt trừ các loài vi sinh vật gây hại cho cây trồng và
nông sản (nấm ký sinh, vi khuẩn, xạ khuẩn) bằng cách phun lên bề mặt cây,
xử lý giống và xử lý đất…Thuốc trừ bệnh dùng để bảo vệ cây trồng trước khi
bị các loài vi sinh vật gây hại tốt hơn là diệt nguồn bệnh và không có tác
dụng chữa trị những bệnh do những yếu tố phi sinh vật gây ra (đất úng, hạn,
thời tiết…). Thuốc trừ bệnh bao gồm cả thuốc trừ nấm và thuốc trừ vi khuẩn.
23
- Thuốc trừ chuột: là những hợp chất vô cơ, hữu cơ; hoặc có nguồn gốc sinh
học có hoạt tính sinh học và phương thức tác động rất khác nhau, được dùng
để diệt chuột gây hại trên ruộng, trong nhà, kho tàng… và các loài gặm
nhấm. Chúng tác động đến chuột chủ yếu bằng con đường vị độc và xông
hơi.
- Thuốc trừ nhện: những chất được dùng chủ yếu để trừ nhện hại cây trồng và
các loài thực vật khác, đặc biệt là nhện đỏ. Hầu hết thuốc trừ nhện thông
dụng hiện nay đều có tác dụng tiếp xúc. Đại đa số thuốc trong nhóm là
những thuốc đặc biệt có tác dụng diệt nhện, có khả năng chọn lọc cao, ít gây
hại cho côn trùng có ích và thiên địch. Nhiều loại trong chúng còn có tác
dụng trừ trứng và nhện mới nở, một số khác còn diệt nhện trưởng thành.
Nhiều loại thuốc trừ nhện có thời gian hữu hiệu dài, ít độc với động vật máu
nóng. Một số thuốc trừ nhện nhưng cũng có tác dụng trừ sâu, một số thuốc
trừ sâu, trừ nấm cũng có tác dụng trừ nhện.
- Thuốc trừ tuyến trùng: các chất xông hơi và nội hấp được dùng để xử lý đất
trước tiên, trừ tuyến trùng rễ cây trồng, trong đất, hạt giống và cả trong cây.
- Thuốc trừ cỏ: các chất được dùng để trừ các loài thực vật cản trở sự sinh
trưởng của cây trồng, các loài thực vật mọc hoang dại trên đồng ruộng,
quanh các công trình kiến trúc, sân bay, đường sắt…và gồm cả các thuốc trừ
rong rêu trên ruộng, kênh mương. Đây là nhóm thuốc dễ gây hại cho cây
trồng nhất. Vì vậy khi dùng các thuốc trong nhóm này phải đặc biệt cẩn
trọng.
1.2.2.5 Phân loại theo tính độc của thuốc
Tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức nông lương thế giới (FAO) trực thuộc
liên hiệp quốc đã phân loại độc tính của thuốc như sau:
24
Bảng 1.1. Phân loại tính độc theo WHO
Nhóm
LD
50
trên chuột (mg /kg thể trọng)
Qua đường miệng Qua da
Thể rắn Thể lỏng Thể rắn Thể lỏng
IA (cực độc) <5 <20 <10 <40
IB (độc cao) 5 – 50 20 – 200 10 – 100 40 – 400
II (độc trung bình) 50 – 500 200 – 2000 100 – 1000 400 – 4000
III (độc nhẹ) >500 >2000 >1000 >4000
(Nguồn:Asian Development Bank, 1987)
Ngoài các cách phân loại chủ yếu trên, tùy mục đích nghiên cứu và sử dụng
người ta còn phân loại thuốc BVTV theo nhiều cách khác nữa.
Không có sự phân loại thuốc BVTV nào mang tính tuyệt đối, vì một loại
thuốc có thể trừ được nhiều loại dịch hại khác nhau, có khả năng xâm nhập vào dịch
hại theo nhiều con đường khác nhau, có cùng lúc nhiều cơ chế tác động khác nhau,
trong thành phần của thuốc có các nhóm hay nguyên tố gây độc khác nhau…nên
các thuốc có thể cùng lúc xếp vào nhiều nhóm khác nhau.(Giáo trình hướng dẫn sử
dụng thuốc BVTV, Trường ĐH Nông Nghiệp Hà Nội).
1.2.3 Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến độ độc của thuốc BVTV
Yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng trực tiếp đến lý hoá tính của thuốc BVTV,
đồng thời ảnh hưởng đến trạng thái sinh lý của sinh vật và khả năng sinh vật tiếp
xúc với thuốc, nên chúng ảnh hưởng đến tính độc của thuốc cũng như khả năng tồn
lưu của thuốc trên cây.
Tính thấm của màng nguyên sinh chất
Tính thấm của màng nguyên sinh chất bị tác động mạnh bởi điều kiện ngoại
cảnh như: pH của môi trường, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm v.v Khi tính thấm thay
đổi, khả năng xâm nhập của độc chất vào tế bào sinh vật cũng thay đổi, nói cách
khác, lượng thuốc BVTV xâm nhập vào tế bào sinh vật nhiều ít khác nhau, nên độ
độc của thuốc thể hiện không giống nhau.
Đại đa số các thuốc BVTV, trong phạm vi nhiệt độ nhất định (từ 10 -40
o
C),
độ độc của thuốc với sinh vật sẽ tăng khi nhiệt độ tăng, bởi vì trong giới hạn nhiệt
độ thích hợp, khi nhiệt độ tăng, hoạt động sống của sinh vật (như hô hấp dinh
25