Độc học-hóa chất bảo vệ thực vật

LOGO
ĐỘC HỌC
HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT
Giảng viên: Đặng Ngọc Chánh
Viện Vệ sinh Y tế Công cộng Tp.HCM
LOGO
Nội dung bài giảng
1
2
3
4
5
6
Khái niệm
Phân loại
Độc tính của hóa chất bảo vệ thực vật
Ảnh hưởng của HCBVTV đến môi trường
Đường xâm nhập và các tác động
Độc chất của một số loại HCBVTV
LOGO
I. KHÁI NIỆM
1 Hóa chất bảo vệ thực vật (Pesticide)
a) Khái nhiệm về hóa chất bảo vệ thực vật
Hóa chất bảo vệ thực vật là những hợp chất độc có nguồn gốc tự
nhiên hoặc tổng hợp hoá học được dùng để phòng và trừ sinh vật hại
cây trồng và nông sản.
Hóa chất bảo vệ thực vật gồm nhiều nhóm khác nhau, gọi theo tên
nhóm sinh vật hại, như thuốc trừ sâu dùng để trừ sâu hại, thuốc trừ bệnh
dùng để trừ bệnh cây. Trừ một số trường hợp, còn nói chung mỗi nhóm
thuốc chỉ có tác dụng đối với sinh vật gây hại thuộc nhóm đó.
Hóa chất bảo vệ thực vật nhiều khi còn được gọi là thuốc trừ dịch hại

và khái niệm này bao gồm cả thuốc trừ các loài ve, bét, rệp hại vật nuôi
và trừ côn trùng y tế, thuốc làm rụng lá cây, thuốc điều hoà sinh trưởng
cây trồng.
LOGO
2.1 Phân loại theo đối tượng dịch hại
Các loại thuốc trừ sâu (insecticides):
Các hợp chất clor hữu cơ được điều chế bằng cách clor hoá các phân
tử vòng thơm hoặc các phân tử dị vòng (DDT, lindan).
Các hợp chất photpho hữu cơ là những este của rượu và axit ortho
photphoric (paration, malation).
Nhóm cacbamat là những este của axit N-metyl cacbamic.
Các loại thuốc trừ nấm (fungicides): thông dụng nhất là những loại
thuốc trừ nấm thủy ngân hữu cơ. Chúng được dùng phối hợp với thuốc trừ
sâu clor hữu cơ để bảo quản hạt giống.
Các loại thuốc trừ cỏ (herbicides): những loại chính là các dẫn xuất của
axit phenoxy axetic và các triazin.
2. Phân loại
LOGO
2. Phân loại
Ngoài ra còn có:
Thuốc diệt chuột (rodenticides)
Thuốc diệt ốc hại (molluscides)
Thuốc diệt loài gặm nhấm (edenticides),
Thuốc trừ côn trùng (nematocides)
LOGO
2.2. Phân loại theo mức độ nguy hiểm
Hầu hết các loại HVBVTV đều độc.
Độ độc cấp tính của HCBVTV được thể hiện
qua liều gây chết trung bình - LD50
(mg hoạt chất/kg khối lượng cơ thể).

WHO chia HCBVTV thành 4 loại:
Cực độc – rất độc – độc – vừa và độc nhẹ
2. Phân loại
LOGO
-
-
-
Nhóm Chlor hữu cơ: DDT, Lindan, Cloran,…
Nhóm Phospho hữu cơ: Malathion, Clorrofos, Diazinon,…
Nhóm Carbamat: Carbaryl, carbofuran, fenobucarb,…
2. Phân loại
2.3. Phân loại theo cấu tạo hóa học
1. Nhóm vô cơ
Vd: Nhóm arsen, thủy ngân, nhóm Bordeaux,…
2. Nhóm hữu cơ
LOGO
2.4 Các dạng hóa chất bảo vệ thực vật
Ðối với thuốc tổng hợp hóa học thì thành phẩm còn chứa các
phụ chất và được gọi là thuốc kỹ thuật (technical product). Khi
thuốc kỹ thuật đã được khử phụ chất, gọi là thuốc tinh khiết
hoặc thuốc nguyên chất. Thông thường các loại thuốc kỹ thuật
hoặc nguyên chất phải được gia công thành các dạnh thành
phẩm dưới dạng:
Thuốc sữa.
Thuốc bột thấm nước.
Thuốc phun bột.
2. Phân loại
LOGO
2.4 Các dạng hóa chất bảo vệ thực vật
Thuốc dạng hạt.

Thuốc dung dịch.
Thuốc bột tan trong nước.
Thuốc dung dịch và bột tan trong nước dùng pha
với nước để sử dụng.
Thuốc phun lượng cực nhỏ và lượng siêu nhỏ,
hoạt chất hòa tan trong dầu khoáng nhẹ. phun trực
tiếp bằng các loại bơm dung dịch.
2. Phân loại
LOGO
3. Độc tính của HCBVTV
Độc tính
Dạng tác động Độ độc
Chất độc nồng độ
(Concentrative poison)
Chất độc tích lũy
(Cumulative poison
Độc cấp tính
(Acute)
Độc mãn tính
(Chronic)
Độ độc cấp tính
Căn cứ phân loại dựa trên giá
trị:
-LD50 (Lethal Dose 50): Liều gây
chết 50% cá thể thí nghiệm.
- LC50 (Lethal Concentration 50):
Nồng độ gây chết 50% cá thể
thí nghiệm trong thời gian nhất
định.
LD và LC càng nhỏ thì độc tính

càng cao.
LOGO
3. Độc tính của HCBVTV
Độ độc
Độ độc mãn tính
Là khả năng tích lũy trong cơ
thể người và động vật máu
nóng. Khả năng gây đột biến
tế bào, kích thích tế bào u ác
tính phát triển
Các thí nghiệm dùng để xác
định độc độc mãn tính của
HCBVTV thường được tiến
hành từ 1 – 2 năm trên cơ thể
động vật máu nóng
LOGO
HCBVTV phân chia theo nhóm độc
(Nguồn: WHO, 2004)
Chất độc nồng độ
- Mức độ gây độc phụ thuộc
vào lượng thuốc xâm nhập
vào cơ thể.
- Ở dưới liều tử vong, cơ thể
không bị tử vong và thuốc bị
phân giải, bài tiết ra ngoài.
- HCBVTV nhóm độc này gồm
các chất: thuộc nhóm: lân hữu
cơ, carbamat, thuốc có nguồn
gốc sinh vật
LOGO

Dạng tác động
Chất độc tích lũy
- Có khả năng tích lũy lâu
trong cơ thể, gây biến đổi sinh
lý có hại cho cơ thể sống
- HCBVTV thuộc nhóm này
gồm nhiều hợp chất clo hữu
cơ, các hợp chất chứa As, Pb,
Hg,…
LOGO
Một số ví dụ về độc tính của HCBVTV
Nhóm clo hữu cơ: Ðây là nhóm thuốc trừ sâu bệnh và cỏ dại
đáng lo ngại nhất, vì chúng là những hợp chất hoá học rất
bền trong môi trường tự nhiên và được tích lũy trong dây
chuyền thức ăn của hệ sinh thái, ở trong các mô dự trữ của
sinh vật
Nhóm lân hữu cơ: Tiêu biểu là Diazinon, Malathion,
Parathion…. Nhóm thuốc này có thời gian bán phân huỷ
trong môi trường tự nhiên, nhanh hơn nhóm clo hữu cơ,
nhưng lại có tính độc cao đối với con người và động vật
LOGO
Nhóm cacbamat : Các hoá chất thuộc nhóm này thường ít bền
vững trong môi trường tự nhiên, song cũng có tính độc rất cao đối
với người và động vật.
Các loại thuốc trừ sâu thể hiện những tác động khác nhau lên
môi trường:
Những tác dụng tác hại trực tiếp đối với các loài động vật
và thực vật.
Ðầu độc gián tiếp dây chuyền dinh dưỡng, đặc biệt là các
loài chim ăn sâu và thủy sản.

Làm giảm tiềm năng sinh vật của những loài bị nhiễm thuốc
Làm biến mất nhiều loài và làm mất cân bằng của các quần
thể đồng thời làm tăng nhanh chóng nhiều loài do mất kẻ
săn chúng làm mồi.
LOGO
4. Ảnh hưởng của HCBVTV đến
môi trường
Chu trình HCBVTV trong hệ sinh thái nông nghiệp
LOGO
4. Ảnh hưởng của HCBVTV đến
môi trường
HCBVTV tan trong nước có thể tồn tại bển vững và duy
trì được đặc tính lý hóa của chúng trong khi di chuyển và
phân bố trong môi trường nước.
Các chất hòa tan trong nước dễ bị các sinh vật hấp thụ.
Các chất kỵ nước có thể lắng xuống bùn, đáy, ở dạng
keo khó bị sinh vật hấp thụ.
Các chất bền vững có thể tích tụ trong môi trường nước
đến mức gây độc
LOGO
4.1. Sự tích lũy và phân hủy của
HCBVTV trong đất
Quang hóa
Phân giải
hóa học
trong đất
HCBVTV
Cây trồng
Hấp phụ và phân giải
Hấp thụ bởi

hạt đất
Bay hơi
Phân hủy
sinh học
trong đất
Rò rỉ xuống
nước ngầm
Chảy tràn
LOGO
4.1. Sự tích lũy và phân hủy của
HCBVTV trong đất
Thời gian tồn tại của thuốc trong đất dài hay ngắn tùy
thuộc vào nhiều yếu tố.
Một chỉ tiêu thường dùng để đánh giá khả năng tồn tại
trong đất của thuốc là “thời gian bán phân hủy”
“Thời gian bán phân hủy”: tính từ khi thuốc được đưa
vào đất cho đến khi ½ lượng thuốc được phân hủy (biểu
thị bằng DT50).
Ngoài ra, còn sử dụng chỉ số DT75; DT90: thời gian để
75%, 90% lượng thuốc phân hủy trong đất.
LOGO
Thời gian bán phân hủy (năm)
0,3
0,4
0,8
1,2
2,2
2,5
HCBVTV
Aldrin

Isobenzan
Heptaclo
Lindane
Endrin
DDT
4.1. Sự tích lũy và phân hủy của
HCBVTV trong đất
Thời gian bán hủy của một số HCBVTC trong môi trường đất
LOGO
4.1. Sự tích lũy và phân hủy của
HCBVTV trong đất
Các hợp chất clo hữu cơ rất khó phân hủy nên chúng có thể
tồn tại trong đất gây hại cho thực vật. Sau một thời gian, sinh
ra các hợp chất mới có độc tính cao hơn.
Sản phẩm tồn lưu của DDT trong đất là DDE độc hại đối với
sự phát triển của phôi trứng chim độc hơn DDT từ 2 -3 lần.
Thuốc diệt cỏ 2,4-D tồn lưu trong đất tích lũy trong hạt cây
trồng.
HCBVTV dẫn xuất EDBC (acid ethylen bis dithiocarbamic) tồn
dư trên nông sản (khoai tây, cà rốt, ) qua nghiên cứu cho
chuột ăn sẽ gây ung thư và sinh ra chuột quái thai.
LOGO
Tác động của HCBVTV đến cây trồng
Lợi ích
-
-
-
Đẩy lùi dịch hại, diệt được cỏ
dại giúp cây trồng phát triển
thuận lợi, đạt năng suất cao.

Hiệu quả kinh tế cao, ít tốn
công chăm sóc.
Dễ dàng cho việc cơ giới hóa
ngành nông nghiệp
Tác hại
-
-
-
Phụ thuộc vào thành phần cấu
trúc, đặc diểm của chất độc
Tỷ lệ nảy mầm giảm sút, cây
phát triển kém, màu sắc không
bình thường.
Khả năng chống chịu của cây
trồng giảm.
Cây trồng bị nhiễm độc có 2 hiện
tượng:
+ Ngộ độc cấp tính: khô, cháy lá,
quăn queo,
+ Ngộ độc mãn tính: giảm sinh
trưởng, chất lượng thay đổi
LOGO
HCBVTV đầu vào
+
HCBVTV được sử dụng
=
HCBVTV tồn
đọng trong đất
Cân bằng vật chất của HCBVTV
trong hệ sinh thái nông nghiệp

+ HCBVTV đầu ra
+ Nông sản
+ Động vật tiêu thụ
+ HCBVTV mất do chảy
tràn
+ HCBVTV mất do xói mòn
+ HCBVTV di chuyển vào
nước ngầm và nước mặt
+ HCBVTV bay hoi
LOGO
4.2. Ảnh hưởng của HCBVTV
đối với con người
LOGO
Các yếu tố quyết định độc tính
của HCBVTV đối với con người
a.
b.
Đường vào: Lượng HCBVTV được tiêu hóa hoặc hấp thu. Đường
tiêu hóa qua dạ dày hoặc hấp thu qua phổi, da, mắt,…
Sinh hóa của việc hấp thu, phân phối, tích lũy của HCBVTV trong
mô và các tế bào trong cơ thể:
Nhiễm:
Qua da: HCBVTV dễ tan trong mỡ
Qua dạ dày, phổi: HCBVTV tan trong nước
Tích lũy: các HCBVTV tan trong mỡ (Vd: DDT, 666)
Chuyển hóa trong cơ thể (ở gan, thận): có thể chuyển thành
độc hơn hoặc ít độc hơn HCBVTV ban đầ, bài tiết nhanh hoặc
chậm hơn HCBVTV ban đầu