Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật tới môi trường và sức khỏe của con người

1
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Bệnh thối gốc của cây………………………………………………………………17
Hình 2.2 Bệnh rụng lá……………………………………………………………………… 17
2
Hình 2.3 Cây lúa bị nhiễm độc……………………………………………………………….18
Hình 2.4 Bệnh đốm lá trên cây bắp………………………………………………………… 18
Hình 2.5 Một số loại sâu bệnh có thể chống chịu thuốc…………………………………….20
Hình 2.6 Đường truyền của thuốc BVTV đến môi trường………………………………… 21
Hình 2.7Ảnh hưởng của thuốc BVTV tới môi trường nước……………………………… 23
Hình 2.8Ảnh hưởng của thuốc BVTV tới môi trường không khí………………………… 25
Hình 2.9 Thuốc BVTV liên quan đến một loạt các tác động đối với sức khỏe con người do ô
nhiễm…………………………………………………………………………………………26
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Phân loại nhóm độc theo TCYTTG…………………………………………….… 7
Bảng 1.2 Lượng thuốc trừ sâu được sử dụng ở Việt Nam từ năm 1990 – 1996 ….………… 9
Bảng 1.3 Sự thay thế nhóm làm thay đổi độ độc của hợp chất………………………… 12
3
Bảng 2.1 Các triệu chứng khi bị nhiễm độc bởi thuốc BVTV……………………………….29
I. MỞ ĐẦU
Việt Nam là nước sản xuất nôngnghiệp, với khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm thuận lợi cho sự
phát triển của cây trồng nông nghiệp, nhưng cũng rất thuận lợi cho sự phát sinh, phát triển
của sâu bệnh, cỏ dại gây hại mùa màng. Do vậy việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV)
để phòng trừ sâu hại, dịch bệnh bảo vệ mùa màng, giữ vững an ninh lương thực quốc gia vẫn
4
là một biện pháp quan trọng và chủ yếu. Các hóa chất thuốc BVTV đã được sử dụng rộng rãi
ở nước ta từ đầu những năm 1960 để tiêu diệt sâu bọ, côn trùng gây bệnh, bảo vệ mùa màng.
Từ đó đến nay, thuốc BVTV vẫn gắn liền với tiến bộ sản xuất công nghiệp, quy mô, số lượng,
chủng loại ngày càng tăng. Đã có hơn 100 loại thuốc được đăng kí sử dụng ở nước ta. Ngoài
mặt tích cực của thuốc BVTV là tiêu diệt các sinh vật gây hại cây trồng, bảo vệ sản xuất, nó

còn gây nhiều hậu quả nghiêm trọng như phá vỡ quần thể sinh vật trên đồng ruộng, tiêu diệt
các loại sâu bọ có ích (thiên địch), tiêu diệt các loài thủy sinh sống dưới nước, xua đuổi chim
chóc, phần tồn dư của thuốc BVTV trên các sản phẩm nông nghiệp, rơi xuống nước bề mặt,
ngấm vào đất, di chuyển vào nước ngầm, phát tán theo gió gây ô nhiễm môi trường, ảnh
hưởng tới sức khỏe con người.Vì vậy,việc đưa ra các công cụ quản lý ảnh hưởng thuốc BVTV
trong môi trường là điều rất cần thiết. Đó là lý do nhóm chọn đề tài “Ảnh hưởng của thuốc
bảo vệ thực vật tới môi trường và sức khỏe của con người”.
II. NỘI DUNG
Chương 1: Tổng quan về thuốc bảo vệ thực vật
1.1 Khái niệm
Thuốc bảo vệ thực vật (TBVTV) là nông dược là những chất độc có nguồn gốc từ tự nhiên
hay hóa chất tổng hợp được dùng để bảo vệ cây trồng và nông sản, chống lại sự phá hoại của
những sinh vật gây hại đến tài nguyên thực vật. Những sinh vật gây hại chính gồm sâu hại,
bệnh hại, cỏ dại, chuột và các tác nhân khác.
1.2. Phân loại
Phân loại thuốc bảo vệ thực vật, có nhiều cách phân loại thuốc BVTV, trong đó có bốn cách
phân loại chủ yếu sau đây.
1.2.1. Phân loại theo mục đích sử dụng
* Nhóm các chất trừ sâu, trừ nhện, trừ côn trùng gây hại
+ Nhóm các chất trừ sâu có chứa Clo: DDT, Clodan.
+ Nhóm các chất trừ sâu có chứa phốt pho: Wophatox, Diazinon, Malathion, Monitor
+ Nhóm các hợp chất cacbamat: Sevin, Furadan, Mipcin, Bassa.
+ Nhóm các hợp chất sinh học: Pyrethroid, Permetrin
* Nhóm các chất trừ nấm, trừ bệnh, trừ vi sinh vật gây hại
+ Các hợp chất chứa đồng.
5
+ Các hợp chất chứa lưu huỳnh.
+ Các hợp chất chứa thuỷ ngân.
+ Một số loại khác.
* Nhóm các chất trừ cỏ dại, làm rụng lá, kích thích sinh trưởng

+ Các hợp chất chứa Phênol (2,4- D).
+ Các hợp chất của axits propyoníc (Dalapon).
+ Các dẫn xuất của cacbamat (ordram).
+ Triazin.
* Nhóm các chất diệt chuột và động vật gặm nhấm: Photphua kẽm và Warfarin
1.2.2. Phân loại theo nguồn gốc sản xuất và cấu trúc hoá học
* Thuốc BVTV có nguồn gốc hữu cơ
+ Nhóm các chất trừ sâu có chứa Clo: DDT, Clodan
+ Nhóm các chất trừ sâu có chứa phốt pho: Wophatox, Diazinon, Malathion,
+ Nhóm các hợp chất cacbamat: Sevin, Furadan, Mipcin, Bassa…
+ Các chất trừ sâu thuỷ ngân hữu cơ
+ Các dẫn xuất của hợp chất nitro
+ Các dẫn xuất của urê
+ Các dẫn xuất của axít propioníc
+ Các dẫn xuất của axít xyanhydríc
* Thuốc BVTV có nguồn gốc vô cơ
+ Các hợp chất chứa đồng
+ Các hợp chất chứa lưu huỳnh
+ Các hợp chất chứa thuỷ ngân
+ Một số loại khác
+ Các chất trừ sâu có nguồn gốc thực vật là ancaloid, thực vật có chứa nicotin, anabazin,
pyrethroid
1.2.3. Phân loại nhóm độc theo tổ chức Y tế thế giới (TCYTTG)
Các chuyên gia về độc học đã nghiên cứu ảnh hưởng của chất độc lên cơ thể động vật ở
cạn (chuột nhà) và đã đưa ra 5 nhóm độc theo tác động của độc tố tới cơ thể qua miệng và da
như sau.
6
Bảng 1.1 Phân loại nhóm độc theo TCYTTG
Nhóm
độc

Chữ
đen
Hình tượng
(đen)
Vạch
màu
LD50 đối với chuột (mg/kg)
Qua miệng Qua da
Thể rắn Thể lỏng Thể rắn Thể lỏng
Nhóm
độc I Rất độc
Đầu lâu
xương chéo
trong hình
thoi vuông
trắng
Đỏ ≤ 50 ≤ 200 ≤ 100 ≤ 400
Nhóm
độc II
Độc cao
Chữ thập
chéo trong
hình thoi
vuông trắng
Vàng > 50-500 > 200-
2000
> 100-
1000
>400-
4000

Nhóm
độc III
Nguy
hiểm
Đường chéo
không liền nét
trong hình
thoi vuông
trắng
Xanh
nước
biển
500-2000
> 2000-
3000 > 1000 > 4000
Cẩn
thận
Không biểu
tượng
Xanh lá
cây
>2000 >3000 >1000 >4000
( Theo WHO: World Health Organezation, 1992)
Ghi chú: LD
50
là ký hiệu chỉ độ độc cấp tính của thuốc qua đường miệng qua da. Trị số của
nó là liều gây chết trung bình được tính bằng miligam (mg) hoạt chất có thể gây chết 50% số
động vật thí nghiệm (tính bằng kg) khi tổng lượng thể trọng của số động vật trên bị cho uống
hết hoặc bị phết vào da. Giá trị LD
50

càng nhỏ thì hoá chất đó càng độc.
1.2.4. Phân loại theo độ bền vững
Các hoá chất BVTV có độ bền vững rất khác nhau, nhiều chất có thể lưu đọng trong môi
trường đất, nước, không khí và trong cơ thể động, thực vật. Do vậy các hoá chất BVTV có
thể gây những tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến sức khoẻ con người. Dựa vào độ bền
vững của chúng, có thể sắp xếp chúng vào các nhóm sau:
- Nhóm chất không bền vững: Nhóm này gồm các hợp chất phốt pho hữu cơ, cacbamat.
Các hợp chất nằm trong nhóm này có độ bền vững kéo dài trong vòng từ 1- 12 tuần.
- Nhóm chất bền vững trung bình: Các hợp chất nhóm này có độ bền vững từ 1- 18 tháng.
Điển hình là thuốc diệt cỏ 2,4-D (thuộc loại hợp chất có chứaphennol).
7
- Nhóm chất bền vững: các hợp chất nhóm này có độ bền vững từ 2- 5 năm. Thuộc nhóm
này là các loại thuốc trừ sâu đã bị cấm sử dụng ở Việt Nam là DDT, 666 (C
6
H
6
Cl
6
), Đó là
các hợp chất Clo bền vững.
-Nhóm chất rất bền vững: Đó là các hợp chất kim loại hữu cơ, loại chất này có chứa các
kim loại nặng như Thuỷ ngân (Hg), asen (As) Các kim loại nặng Hg và As không bị phân
huỷ theo thời gian, chúng đã bị cấm sử dụng ở Việt Nam.
1.3. Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam
Thống kê của Viện Bảo Vệ Thực Vật Việt Nam, năm 1990 lượng thuốc bảo vệ thực vật từ
10.300 tấn lên 33.000 tấn, đến năm 2003 tăng lên 45.000 tấn và năm 2005 là 50.000 tấn.
Theo số liệu thống kê của Bộ Tài nguyên & Môi trường, toàn quốc hiện có trên 1.153 điểm
tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật, bao gồm 289 kho lưu giữ và 864 khu vực ô nhiễm môi
trường do hóa chất BVTV tồn lưu ở 39 tỉnh. Tại 25 tỉnh, qua khảo sát đã tìm thấy khoảng 70
tấn hóa chất BVTV tồn lưu trên mặt đất và ước tính khoảng 150 tấn trên cả nước. Tuy nhiên,

điều đáng lo ngại hơn cả là số tồn dư hóa chất BVTV đã được tìm thấy ở các điểm chôn lấp
lẫn với đất trên cả nước có số lượng ước tính tới 1.140 tấn. Các kho lưu trữ đã xuống cấp
nghiêm trọng, hệ thống thoát nước tại các kho chứa hầu như không có nên khi mưa lớn tạo
thành dòng mặt rửa trôi hóa chất BVTV tồn đọng gây ô nhiễm nước ngầm, nước mặt và ô
nhiễm đất diện rộng, gây ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe và cuộc sống người dân.
Bảng 1.2 Lượng thuốc trừ sâu được sử dụng ở Việt Nam từ năm 1990-1996
STT Năm Tổng số (tấn) Gía trị
(triệu
USD)
Thuốc BVTV
Khối lượng
(tấn)
Tỷ lệ (%)
1 1990 21.600 9,0 17.590 82,2
2 1991 20.300 22,5 16.900 83,3
3 1992 23.100 24,1 18.000 75,4
4 1993 24.800 33,4 18.000 72,7
5 1994 20.380 58,9 15.226 68,3
6 1995 25.666 100,4 16.451 64,1
7 1996 32.751 124,3 17.352 53,0
(Nguồn: Bộ NN & PTNT, 1998)
8
1.4. Điều kiện để thuốc BVTV gây độc cho dịch hại
* Để có thể gây độc, thuốc BVTV phải
- Tiếp xúc trực tiếp với cơ thể dịch hại.
- Xâm nhập được vào bên trong cơ thể dịch hại.
- Dịch chuyển đến các cơ quan các trung tâm sống nhất định.
- Đủ liều lượng gây độc cần thiết (mg/kg)
- Lưu lại trong cơ thể dịch hại một thời gian nhất định.
1.5. Các quá trình tồn lưu và phân hủy của thuốc BVTV

Thuốc BVTV bằng nhiều con đường khác nhau, chúng sẽ bị chuyển hoá và mất dần. Sự
mất đi của thuốcBVTV có thể xảy ra do các yếu tố sinh học và phi sinh học sau đây:
1.5.1. Sự bay hơi
Dựa theo khả năng bay hơi, các thuốc BVTV được chia thành 2 nhóm: bay hơi và không
bay hơi. Tốc độ bay hơi của một loại thuốc phụ thuộcvào áp suất hơi; dạng hợp chất hoá
họcvà điều kiện thời tiết ( gió to, nhiệt độ cao dễ làm cho thuốc bay hơi mạnh).
1.5.2. Sự quang phân (bị ánh sáng phân huỷ)
- Nhiều thuốc BVTV dễ bị phân huỷ khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, nhất là tia tử ngoại.
- VD: Các thuốc trừ sâu Permethrin thuộc nhóm pyrethroid dễ bị ánh sáng phân huỷ.
Thuốc trừ cỏ 2,4-D bị ánh sáng phân huỷ tạo sản phẩm cuối cùng là acid humic.
1.5.3. Sự cuốn trôi và lắng trôi
- Sự cuốn trôi là hiện tượng thuốc BVTV bị cuốn từ trên lá xuống đất do tác dụng của
nước mưa hay nước tưới, hay thuốc ở trên mặt đất cuốn theo dòng chảy đi nơi khác.
- Sự lắng trôi là hiện tượng thuốc BVTV bị kéo xuống lớp đất sâu bởi nhiều yếu tố.
- Cả hai quá trình này phụ thuộc trước hết vào lượng nướcmưa hay nước tưới, đặc điểm
của thuốc và đặc điểm của đất.
1.5.4. Hoà loãng sinh học
Sau khi phun thuốc,hoặc sau khi thuốc vào cây, cây trồng vẫn tiếp tục sinh trưởng và phát
triển, diện tích lá tăng,chồi mới xuất hiện, khối lượng chất xanh trong cây vẫn tăng. Nếu
lượng thuốc BVTVở trên cây không bị phân huỷ thì tỷ lệ % lượng thuốc trong cây vẫn bị
9
giảm. Sự hoà loãng sinh học sẽ giảm khả năng bảo vệcủa thuốc, nhưng cũng làm giảm lượng
chất độc có trong sản phẩm, giảm nguy cơ gây độc cho người và gia súc. Trên những cây non
có tốc độ sinh trưởng mạnh, độ hoà loãng của thuốc càng nhanh.
1.5.5. Chuyển hoá thuốc trồng cây
- Dưới tác dụng của men, các thuốc BVTV ở trong cây bị chuyển hoá theo nhiều cơ chế.
Các phân tử thuốc có thể bịchuyển hoá thành những hợp chất mới có cấu trúc đơn giản hay
phức tạp hơn,nhưng đều mất (giảm hoặc tăng) hoạt tính sinh học ban đầu.
- Các thuốc trừ sâu, trừ nấm lân hữu cơ bị phân giải qua từng bước và sản phẩm cuối cùng
là acid phosphoric không độcvới nấm bệnh và côn trùng.

- Thuốc trừ cỏ 2,4-DB ở trong cây cỏ 2 lá mầm chỉ có thể diệt cỏ khi chúng bị oxi hoá
thành 2,4-D. Thuốc 2,4-DB sẽ không diệt được những loài thực vật không có khả năng này.
1.5.6. Phân huỷ do vi sinh vật đất (VSV)
Tập đoàn vi sinh vật đất rất phức tạp, trong đó có nhiều loài có khả năng phân huỷ các chất
hoá học. Một loại thuốc BVTV bị một hay một số loài VSV phân huỷ (Brown, 1978). Thuốc
trừ cỏ 2,4-D bị 7 loài vi khuẩn, 2 loài xạ khuẩn phân huỷ.
1.6. Những nhân tố liên quan đến độ độc của thuốc BVTV
1.6.1. Liên quan giữa đặc tính của chất độc với độ độc của chúng
* Liên quan giữa cấu tạo, tính chất hóa học đến độ độc của thuốc.
+ Trong phân tử chất độc thường có những gốc sinh độc quyết định đến độ độc của thuốc
đó. Các gốc sinh độc có thể chỉ là một nguyên tử hay một loại nguyên tố (như Hg, Cu trong
các hợp chất chứa thuỷ ngân haychứa đồng); hoặc cũng có thể là một nhóm các nguyên tố
(như gốc -CN có trong các hợp chất xianamit; hay gốc -P=O (S) trong các thuốc lân hữu cơ)
biểu hiện đặc trưng tính độc của chất đó.
+ Các thuốc BVTV có ngồn gốc khác nhau, nên cơ chế tác động của chúng cũng khác
nhau:
-Các thuốc trừ sâu thuộc nhóm lân hữu cơ và cacbamat kìm hãmhoạt động hệ men
cholinesterase; pyrethroit lại kìm hãm kênh vận chuyển Na
+
và hợp chất Cyclodien kìm hãm
kênh vận chuyển ion Cl
-
của hệ thần kinh ngoại vi; còn Fipronil và Avermectin lại kìm hãm
10
sự điều khiển GABA v.v Một số thuốc trừ bệnh dicarboxamide ngăn cản quá trình sinh tổng
hợp tryglycerin; benzimidazol ngăn cản sự phân chia tế bào của nấm bệnh; các chất kháng
sinh và acylamin lại kìm hãm sinh tổng hợp protein.
-Một hợp chất có hoạt tính sinh học mạnh, thường là các hoạt chất có độ độc cao. Các chất
độc có các nối đôi hay nối ba, các phân tử dễ đứt gãy hay dễ phản ứng, làm tăng độ độc của
thuốc.Điều này cũng giải thích tại sao các thuốc thuộc nhóm pyrethroid có khả năng tác động

nhanh, mạnh đến côn trùng đến vậy. Hay đối với dầu khoáng, độ độc của thuốc đối với sinh
vật cũng phụ thuộc nhiều vào hàm lượng hydratcacbon chưa no chứa trong các phân tử của
chúng. Hàm lượng này càng cao, càng dễ gây độc cho sinh vật, đồng thời càng dễ gây hại cho
cây trồng.
+ Sự thay thế nhóm này bằng một nhóm khác, hay sự thêm bớt đi một nhóm này hay nhóm
khác có trong phân tử sẽ làm thay đổi độ độc và cả tính độc của hợp chất rất nhiều, ví dụ
Bảng 1.3 Sự thay thế nhóm làm thay đổi độ độc của hợp chất
+ Sự thay đổi nhỏ trong cấu trúc phân tử cũng có thể làm thay đổi độ độc của thuốc.
+Các chất độc muốn phát huy khả năng gây độc của mình phải xâm nhập được vào trong
tế bào.Tính phân cực và không phân cực của chất độc cũng có ý nghĩa lớn trong khảnăng
xâm nhập của chất độc vào trong cơ thể sinh vật. Các chất có khả năng phân cực, phân bố
11
không đồng đều trong phân tử và dễ tan trong các dung môi phân cực, trong đó có nước. Các
nhóm phân cực phổ biến trong các hợp chất hữu cơ là các chất có chứa nhóm hydroxyl,
carbonyl và amin. Chúng rất khó xâm nhập qua các tế bào và qua các biểu bì sinh vật. Thể
tích phân tử của các chất càng lớn thì khả năng xâm nhập của chúng vào tế bào càng khó.
Nguyên nhân là đường kính các lỗ nhỏ trong lớp lipoproteit của màng tế bào đã giới hạn sự
xâm nhập của các chất phân cực vào tế bào. Mức độ điện ly của các phân tử chất phân cực
ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ xâm nhập của chất độc vào tế bào. Những ion tự do, ngay cả
khi thể tích phân tử của chúng nhỏ hơn kích thước của các lỗ trên màng nguyên sinh, cũng
xâm nhập kém, thậm chí không xâm nhập được vào tế bào.Do bề mặt của chất nguyên sinh
có sự tích điện, trên thành các lỗmàng nguyên sinh chất xuất hiện lực đẩycác ion cùng dấuvà
hút các ion khácdấu, đã quyết định khả năng xâm nhập nhanh chậm của các chất này vào tế
bào.Các chất phân cực lại dễ xâm nhập vào cây qua hệ thống rễ, bằng sự hoà tan trong nước
và được cây hút.
+ Biểu bì sinh vật được cấu tạo bằng các lipit, dễ cho các chất hoà tan trong chất béo đi
qua. Các chất không phân cực như các hydratcacbon lại dễ tan trong lipit. Kích thước phân tử
càng lớn, thì độ hoà tan của chúng trong chất béo càng tăng. Các chất độc không phân cực đi
vào tế bào không qua các lỗ nhỏ của màng nguyên sinh chất mà hoà tan trong lipit của màng
để xâm nhập vào màng tế bào. Nhìn chung, nhiều thuốc BVTV là các chất hữu cơ, nên chúng

dễ dàng xâm nhập qua biểu bì để vào cơ thể sinh vật. Những loại thuốc này thường được
phun lên lá và gây độc bằng con đường tiếp xúc.
+Nhiều loại thuốc BVTV có khả năng xua đuổi các loài động vật nên có khả năng bảo vệ
cây trồng và nông sản. Ví dụ: Thuốc TMTD có khả năng xua đuổi dơi, chuột chim để bảo vệ
xoài hay các loài hạt giống khác. Tương tự, cácthuốc trong nhóm pyrethroid cũng có tácdụng
xua đuổi côn trùng, nên giảm khả năng hồi phục quần thể côn trùng.
*Liên quan giữa đặc tính vật lý của thuốc BVTV đến độ độc của chúng
Đặc điểm vật lý của thuốc BVTV có ảnh hưởng rất lớn đến độ độc của thuốc và hiệu
quả phòng trừ của chúng. Những đặc điểm vật lý đó là:
12
+Kích thước và trọng lượng thuốc:ảnh hưởng rất nhiều đến độ độc của thuốc. Hạt thuốc có
kích thước lớn, có diện tích bề mặt nhỏ, thường khó hoà tan trong biểu bì lá (tốc độ hoà tan
của vật chất tỷ lệ thuận với tổng diện tích bề mặt của chúng), giảm khả năng xâm nhập. Hạt
thuốc có kích thước lớn khó bám dính trên bề mặt vật phun nên thường bị rơi vãi thất thoát
nhiều, giảm lượng thuốc tồn tại trên vật phun. Đối với côn trùng, kích thước hạt thuốc lớn, sẽ
khó xâm nhập vào miệng côn trùng, lượng thuốc xâm nhập vào cơ thể côn trùng bị giảm,
hiệu lực của thuốc do thế cũng giảm theo.
+ Hình dáng hạt thuốc ảnh hưởng nhiều đến độ bám dính và tính độc của thuốc. Hạt thuốc
xù xì, nhiều góc cạnh dễ bám dính trên bề mặt vật phun hơn các hạt thuốc trơn láng.
+ Khả năng bám dínhcủa thuốc là một trong những nhân tố kéo dài hiệu lực của thuốc.
Thuốc có độ bám dính tốt, ít bị thất thoát do rửa trôi, chống được tác hại của độ ẩm, mưa và
gió, lượng thuốc tồn trên cây nhiều hơn và lâu hơn.
+ Tính thấm ướt và khả năng loang của giọt thuốccũng ảnh hưởng lớn đến hiệu lực của
thuốc. Khi phun lỏng, hình dạng hạt nước thuốc và khả năng loang trên bề mặt vật phun
(thực vật và dịch hại) phụ thuộc vào một hệ thống gồm 3 pha: chất lỏng, không khí và bề mặt
của vật phuntrong đó hiện tượng bề mặt đóng một vai trò quan trọng. Trên bề mặt vật phun,
giọt chất lỏng có hình dáng khác nhau, tuỳ theo mối tương tác của năng lượng bề mặt giữa
các pha. Trạng thái giọt chất lỏng trên bề mặt vật rắn được xác định bằng độ cong của bề mặt
giọt chất lỏng, được biểu thị bằng góc tạo ra bởi bề mặt chất rắn và đường tiếp tuyến với bề
mặt giọt chất lỏng tại nơi giọt tiếp xúc với vật rắn.

* Liên quan giữa cường độ tác động của thuốc BVTV đến độ độc của chúng.
Cường độ tác độngcủa chất độc đến cơ thể sinh vật phụ thuộc vào nồng độ, thời gian tiếp
xúc và mục tiêu dùngcủa thuốc BVTV.
1.6.2. Liên quan giữa đặc điểm của sinh vật với độ độc của thuốc BVTV
* Phản ứng đối với chất độc ở mọi loài sinh vật đều tuân theo qui luật sau đây:
- Các loài sinh vật có phản ứng rất khác nhau đối với một loại thuốc. Cùng một loại thuốc,
ở cùng một liều lượng, một phương pháp xử lý, thậm chí trên cùng một điểm xử lý, nhưng có
loài sinh vật này bị thuốc gây hại, loài khác lại không hay ít bị hại.
13
-Mỗi loại thuốc chỉ diệt được một số loài sinh vật, nên người ta đã chia thuốc BVTV thành
các nhóm khác nhau để tiện cho việc sử dụng nhưthuốc trừ sâu, trừ bệnh, trừ cỏ Cùng một
loài sinh vật, tính mẫn cảm của loài sinh vật các giai đoạn phát dục khác nhaucũng không
giống nhau với từng loại thuốc.
- Tính mẫn cảm của chất độc còn có thể biến đổi theo ngày đêm. Những côn trùng hoạt
động ban ngày thường kém mẫn cảm với thuốc hơn vào ban đêm. Ngược lại, những côn
trùng hoạt động ban đêm lại có khả năng chống chịu với thuốc mạnh hơn ở ban ngày.
- Giới tính cũng ảnh hưởng đến sự chống chịu của thuốc. Thông thường khả năng chống
chịu của con đực kém con cái.
- Tính mẫn cảm của các cá thể sinh vật trong một loài, cùng giai đoạn phát dục với một
loại thuốc cũng khác nhau. Khi bị một lượng rất nhỏ chất độc tác động, có những cá thể bị hại
rất nghiêm trọng, nhưng có các cá thể khác không bị hại. Đó là phản ứng cá thể của sinh vật
gây nên do các loài sinh vật có cấu tạo khác nhau về hình thái, đặc trưng về sinh lý sinh hoá
khác nhau. Những côn trùng đói ăn, sinh trưởng trong điều kiện khó khăn thường có sức
chống chịu với thuốc kém.
1.6.3. 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.
+Những yếu tố thời tiết, đất đai: tính thấm của màng sinh chất, nhiệt độ, độ ẩm không khí
và độ ẩm đất, lượng mưa, độ ẩm ánh sáng, đặc tính hóa lý của đất, hàm lượng chất dinh

dưỡng trong đất, độ pH,…
+ Yếu tố về cây trồng và điều kiện canh tác.
Chương 2: Tác động của thuốc BVTV
2.1. Cơ chế tác động của thuốc BVTV
Lắng đọng
Sử dụng
Không khí
Đất
14
Thực vật
Thuốc BVTV
Nước
Động vật
Người
Thực phẩm
Lắng đọng
Vận chuyển
Bay hơi
Sử dụng
Rửa trôi
Tồn dư
Hấp thụ
Vận chuyển
15
(Theo Richardson, 1979; Dẫn theo Phạm Văn Biên và công sự, 2000)
Sơ đồ tác động của thuốc BVTV đến môi trường và con đường mất đi của thuốc
Các dạng thuốc BVTV phun ra chỉ được cây trồng hấp thụ một phần, còn một phần được
giữ lại trong đất, nước và phân giải dần dưới tác động của các yếu tố môi trường.Thuốc bị rửa
trôi gây ô nhiễm nguồn nước, ảnh hưởng đến các loài động vật sống dưới nước.
Thuốc BVTV gây ô nhiễm môi trường do bị rò rỉ trong quá trình vận chuyển, cất giữ, sử

dụng, do việc tiêu hủy, xử lý các chất thải thuốc BVTV không đảm bảo an toàn (do việc rửa
các thiết bị, dụng cụ có dính thuốc bừa bãi ở mọi nơi), sử dụng thuốc quá liều và phun thuốc
trong khi có gió to hoặc dùng thuốc ở sát ngay những khu vực nhạy cảm như nguồn nước
sinh hoạt, nơi đông dân cư.
2.2. Tác động của thuốc BVTV đến cây trồng
Tác động gây hại
(Giảm năng suất)
Tác động của thuốc BVTV tới cây trồng
Tác động có lợi
Tăng sức đề kháng
Kích thích sinh trưởng
Rút ngắn thời gian sinh trưởng
Cháy lá cây
Biến dạng lá
Dị hình cây, thân, lá
Giảm tỉ lệ và sức nảy mầm của hạt giống
Tăng tỉ lệ lép, giảm tỉ lệ đậu quả, thui chột hoa quả
16
Sơ đồ tác động của thuốc BVTV tới cây trồng
Thuốc BVTV xâm nhập, dịch chuyển và tồn tại trên các bộ phận của cây, tác động đến sinh
trưởng và phát triển của cây.
* Những tác động tốt của thuốc đến cây như:
-Rút ngắn thời gian sinh trưởng, làm cây ra hoa sớm,làm quả chín sớm.
-Tăng chất lượng nông sản.
-Làm tăng năng suất và các chỉ tiêu cấu thành năng suất.
-Làm tăng sức chống chịu của cây với những điều kiện bất lợi: như chống rét, chống hạn,
chống lốp đổ, tăng khả năng hút chất dinh dưỡng và tăng khả năng chống sâu bệnh.
Thuốc trừ bệnh oxolinic acid (Starner)trừ được bệnh vi khuẩn do thuốc làm tăng sức chống
chịu của cây đối với sự gây hại của các loài vi khuẩn.
Thuốc kháng sinh trừ bệnh Ningnanmycin cũng làm tăng sức chống bệnh của cây thông

quaviệc giảm thời gian tồn tại của các tinh thể virus có trong cây, nên giảm sự lây lan của
virus.
-Làm tăng hoạt động của vi sinh vật và có tác động cải tạo đất tốt.
* Ngược lại,khi sử dụng không đúng thuốc BVTV, có thể gây hại cho cây trồng.
-Giảm tỷ lệ nảy mầm, sức nảy mầm, rễ không phát triển, màu sắc lá biến đổi, cây chết.
-Lá bị cháy, thủng, biến dạng, hoa quả bị rụng, quả nhỏ, chín muộn.
-Phun thuốc vào thời kỳ cây ra hoa dễ ảnh hưởng đến khả năng đậu quả của cây trồng.
17
Những hiện tượng này thể hiện nhanh chậm tuỳ vào loại thuốc, dạng thuốc, liều lượng và
nồng độ thuốc cũng như thời điểm và phương pháp sử dụng thuốc. Thậm chí trong một số
trường hợp, tác hại của thuốc còn gây hại cho cây trồng vụ sau.
Hình 2.1Bệnh thối gốc của cây
Hình 2.2Bệnh rụng lá
18
Hình 2.3 Cây lúa bị nhiễm độc Hình 2.4 Bệnh đốm lá trên cây bắp
2.3. Tác động của thuốc BVTV đến côn trùng
2.3.1. Cơ chế tác động
Thuốc BVTV
Côn trùng
Phá hủy, gây tổn thương nội tạng: dạ dày, tim, gan, thận, phổi.
Xuất huyết nội tạng.
Tê liệt thần kinh trung ương, gồm não bộ và tủy sống.
Tê liệt thần kinh ngoại biên: Đầu mút dây thần kinh, các sợi dây thần kinh, Xi-náp.
19
Sơ đồ cơ chế tác động của thuốc BVTV đến côn trùng
2.3.2. Các con đường xâm nhập của thuốc BVTV vào cơ thể côn trùng
-Xâm nhập qua vỏ cơ thể côn trùng thuốc có đặc tính thẩm thấu qua vỏ cơ thể côn trùng
gọi là thuốc tiếp xúc. Các loại thuốc BVTV tiếp xúc có khả năng hòa tan trong lipit và
lipoprotein và độ hòa tan này càng cao hiệu lực tiếp xúc của thuốc càng mạnh. Lớp biểu bì
của côn trùng chứa lipit và những chất giống colesterin là những chất hòa tan được nhiều hợp

chất thuốc BVTV hữu cơ. Song thuốc không qua được lớp biểu bì ngoài do kết vỏ cứng nên
thuốc sẽ đi qua các vùng da mềm như các đoạn khớp đầu, ngực, bàn chân, râu, cơ quan cảm
giác. Thuốc xâm nhập qua chỗ da mền này và qua các tuyến tiết dịch vào lớp hạ bì và màng
đáy rồi từ đó vào tế bào thần kinh, tế bào máu và được di truyền đi khắp cơ thể thông qua hệ
tuần hoàn. Các dung môi hữu cơ trong thuốc có khả năng hòa tan chất béo, thấm ướt nhanh
lớp biểu bì trên.
- Thuốc xâm nhập qua đường tiêu hóa (hay còn gọi là thuốc vị độc): Qua miệng vào đường
ruột cùng với thức ăn, thuốc được hấp thụ chủ yếu ở đoạn ruột giữa qua bao ruột rồi khuếch
tán qua lớp biểu bì ruột vào tế bào thần kinh, máu và được truyền đi khắp cơ thể. Quá trình
đồng hóa và bài tiết thức ăn tiến triển chậm, chất độc lưu lại trong ruột lâu, lượng chất độc
xâm nhập vào cơ thể càng lớn, tuy nhiên một phần chất độc bị phân giải do tác động của men
tiêu hóa và độ pH của thành ruột.
- Thuốc xâm nhập qua đường hô hấp: Những loại thuốc ngoài tác động qua đường tiếp
xúc, vị độc còn gây hiệu lực qua đường hô hấp do một phần thuốc biến thành thể khí gọi là
thuốc có tác dụng xông hơi (fumigant action). Chất độc xâm nhập qua lỗ thở cơ thể côn trùng
và từ đó qua hệ thống khí quản và vi khí quản vào tổ chức tế bào thông qua quá trình thông
20
hơi (chủ yếu ở khí quản). Thuốc xâm nhập qua đường hô hấp gây độc nhanh và mạnh hơn so
với xâm nhậm qua đường ruột và qua vỏ cơ thể côn trùng bởi thuốc tác động ngay tới tế bào
thần kinh. Cường độ hô hấp côn trùng càng mạnh thuốc càng xâm nhập nhanh.
2.3.3. Khả năng kháng thuốc của sâu bệnh
Tính chống/kháng thuốc của dịch hại và sâu bệnh hại là hiện tượng phổ biến ở nhiều loài
sinh vật, trên nhiều địa bàn khác nhau (ngoài ruộng, trong kho tàng và nhà ở,ở nông thôn và
thành thị, trên cạn và dưới nước). Nhưng tính chống thuốc được hình thành mạnh nhất ở
côntrùng và nhện.
Tính chống thuốc của dịch hại: là sự giảm sút phản ứng của quần thể động hay thực vật đối
với một loại thuốc trừ dịch hại, sau một thời gian dài, quần thể này liên tục tiếp xúc với thuốc
đó, khiến cho những loài sinh vật ấy chịu được lượng thuốc lớn có thể tiêu diệt được hầu hết
các cá thể cùng loài chưa chống thuốc. Khả năng này được di truyền qua đời sau, dù cá thể
đời sau có hay không tiếp xúc với thuốc (WHO,1976). Vì tính kháng thuốc của một số loại

dịch hại nên một lượng thuốc BVTV dư và đi vào môi trường làm ô nhiễm nghiêm trọng đến
môi trường.
21
Hình 2.5 Một số loại sâu bệnh có thể chống chịu thuốc
22
2.4. Tác động của thuốc BVTV đến môi trường
Hình 2.6 Đường truyền của thuốc BVTV đến môi trường.
* Thuốc bảo vệ thực vật thâm nhập vào môi trường bằng nhiều con đường như: Rửa trôi bề
mặt đất nông nghiệp, do gióthổi khi đang phun, những hạt bụi trong không khí có nhiễm
thuốc trừ sâu và lắng đọng xuống, nước thải do phun thuốc diệt muỗi ở những vùng đất ướt
và úng trũng
2.4.1. Ảnh hưởng tới môi trường đất
- Dù xử lýbằng phương pháp nào, cuối cùng thuốc BVTV cũng đi vào đất, tồn tại ở các lớp
đất khác nhau, trong các khoảng thời gian không giống nhau. Trong đất thuốc BVTV thường
bị VSV đất phân giải hay bị đất hấp phụ (bị sét và mùn hút). Nhưng có nhiều loại thuốc có
thời gian phân huỷ dài, khi dùng liên tục và lâu dài, chúng có thể tích luỹtrong đất một lượng
rất lớn.
-Thời gian tồn tại của thuốc ở trong đất được gọi là độbềnhoá học (chemical persistent).
Bao giờ tính bền hoá học cũng dài hơn độbền sinh học. Nhiều hợp chất hoá học có thể tồn tại
dưới dạng liên kết không gây được tác động sinh học, hoặc tồn ở dạng thông thường, nhưng ở
lượng thấp, tuy có thể phát hiện bằng phương pháp hoá học, nhưng không đủ thể hiện hiệu lực
của chúng với sinh vật. Để đánh giá khả năng tồn tại của thuốc trong đất, người ta thường
23
dùng chỉ tiêu thời gian bán phân huỷ (half life), được ký hiệu bằng trị số DT
50
(Disappeared
time - DT : thời gian bị biến mất): là khoảng thời gian tính bằng giờ, ngày, tuần, tháng, năm kể
từ khi hoạt chất được đưa vào đất đến khi hàm lượng chỉ còn một nửa lượng thuốc đưa vào.
- Trị số DT
50

của một loại thuốc phụ thuộc vào bản chất hoá học, các phản ứng hoá học có
thể xảy ra, mức độ hoạt động của VSV đất và các nhân tố môi trường (tính chất đất, nhiệt và
độ ẩm đất, điều kiện thời tiết). Tuy nhiên trong những điều kiện xác định, trị số DT
50
khá ổn
định.
Căn cứ vào trị số DT
50
, Briggs (1976) chia độ bền của các thuốc BVTV thành 4 nhóm:
-Rất bền DT
50
> 26 tuần
-Bền lâu DT
50
6 - 26 tuần
-Ít bền DT
50
2 - 6 tuần
-Không bền DT
50
<2 tuần
Trị sốDT
50
chỉ cho biết xu thếbềnvững của một loại thuốc BVTV ở trong đất, giúp so
sánhđộ bền của các thuốc với nhau trong cùng một điều kiện. Nhưng chỉ tiêu này có rất nhiều
hạn chế:
- DT
50
không nêu được sự chuyển hoá của thuốc trong môi trường. Nhiều loại thuốc BVTV
tuy không tồn tại lâu trong môi trường, nhưng nhanh chóng chuyển thành các hợp chất khác

có hoạt tính sinh học khác, thậm chí cao hơn và tồn tại trong môi trường lâu hơn chất ban
đầu. Vì thế, tuy hợp chất đó đã mất khỏi môi trường, nhưng các chất chuyển hoá của chúng
vẫn tồn tại nên vẫn là mối đe doạ cho người, động vật và môi trường.
Dư lượng thuốc BVTV trong đất tồn tại dưới 2 dạng:
Dư lượng liên kết: Thuốc BVTV không thể tách chiết bằng các dung môi thông thường
trong phân tích hoá học. Ở dạng liên kết, thuốc BVTV ít được cây hấp thu, không hay ít ảnh
hưởng đến điều kiện sinh thái, nên ít có ý nghĩa trong thực tiễn.
Dư lượng tự do: Thuốc BVTV có thể tách chiết dễ dàng bằng dung môi thông thường
trong phân tích dư lượng. Thuốc BVTV ở dạng tự do trong đất tác động đến môi sinh.
VD: Đất là nơi tàng trữ dư lượng thuốc BVTV sau khi sử dụng. Hợp chất Asen là một
trong những hợp chất được sử dụng nhiều để trừ sâu bệnh. Tuy nhiên, sử dụng hợp chất này
mặc dù hiệu quả trong việc trừ sâu nhưng Asen đã tồn tại trong đất với lượng rất lớn làm cây
24
trồng cằn cỗi, năng suất giảm sút, cây bị chết, dư lượng tồn tại trong nông sản, gây độc,
không sử dụng được.
- Tóm lại, thuốc BVTV sẽ hủy diệt các sinh vật có lợi lẫn sinh vật có hại có trong đất,gây
một số vùng đất bị nhiễm bệnh,bạc màu,khô cằn,không có chất dinh dưỡng tạo mầm bệnh
trong đất.
2.4.2. Ảnh hưởng tới môi trường nước
Hình 2.7 Ảnh hưởng của thuốc BVTV tới môi trường nước.
Trong nước Mỹ, thuốc BVTV đã được tìm thấy gây ô nhiễm mỗi năm và trên 90% giếng
lấy mẫu trong nghiên cứu của Cục Địa chất Mỹ. Dư lượng thuốc BVTV cũng đã được tìm
thấy trongmưa và nước ngầm. Các nghiên cứu của chính phủ Anh cho thấy nồng độ thuốc trừ
sâu vượt mức cho phép đối với những người uống nước trong một số mẫu nước sông và nước
ngầm.
Có bốn tuyến đường chính thông qua đó thuốc trừ sâu tiếp cận với nước: nó có thể trôi dạt
bên ngoài khu vực dự định khi nó được phun, nó có thể thấm, hoặc ngấm qua đất, nó có thể
được chuyển đến các nước như dòng chảy, hoặc nó có thể đổ, ví dụ như vô tình hoặc bị vỡ đê.
Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng của thuốc BVTV gây ô nhiễm nước bao gồm nước của
25

nó hòa tan, thời tiết, loại đất, sự hiện diện của một loại cây trồng phát triển, và các phương
pháp được sử dụng để áp dụng hóa chất.
Ảnh hưởng đến cuộc sống thủy sinh: Cá và sinh vật thủy sinh khác có thể bị tổn hại bởi
nước bị ô nhiễm thuốc trừ sâu. Sử dụng thuốc ảnh hưởng đến nước có thể làm cho cây chết,
làm giảm bớt oxy của nước và ngột ngạt cá. Tiếp xúc trực tiếp tới các sinh vật trong nước
thông qua da hoặc nguồn nước sống làm phá hủy các chức năng của cá và dẫn đến sự chết
hàng loạt với số lượng lớn cá và các sinh vật trong nước.
2.4.3. Ảnh hưởng tới môi trường không khí
Thuốc có thể gây ô nhiễm không khí. Thuốc tồn tại trong không khí khi thuốc lơ lửng
trong không khí như các hạt được gió mang đến các khu vực khác, có khả năng gây ô nhiễm
môi trường không khí. Thuốc được phun cho các loại cây trồng có thể bay hơi và có thể được
thổi gió vào các khu vực lân cận, có khả năng đặt ra một mối đe dọa cho động vật hoang dã
như là chim hay ong, bướm. Thời tiết tại thời điểm ứng dụng cũng như nhiệt độ và độ ẩm
thay đổi sự lây lan của thuốc BVTV trong không khí.Độ ẩm tương đối thấp và kết quả nhiệt
độ cao trong hơn phun bốc hơi.Do đó, số lượng thuốc BVTV có thể hít phải trong môi trường
ngoài trời là thường phụ thuộc vào mùa. Ngoài ra, một lượng nhỏ thuốc cùng với bụi có thể
phân tán đến các khu vực khác nhờ gió.
Thuốc BVTV được phun vào các khu vực và được sử dụng để khử trùng đất có thể sinh ra
chất hóa học được gọi là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, có thể phản ứng với các hóa chất khác
và tạo thành một chất gây ô nhiễm được gọi là ozone tầng đối lưu.Chẳng hạn, sử dụng thuốc
trừ sâu chiếm khoảng 6 phần trăm của tổng số hàm lượng ozone ở tầng đối lưu.