Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích đồng thời trifluralin, diazinon, malathion, dichlorvos trong nước và sản phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN

LÊ THỊ BÉ THI

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH
PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI TRIFULRALIN, DIAZINON,
MALATHION, DICHLORVOS TRONG NƯỚC VÀ SẢN
PHẨM THỦY SẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

2011


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THỦY SẢN

LÊ THỊ BÉ THI

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH
PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI TRIFULRALIN, DIAZINON,
MALATHION, DICHLORVOS TRONG NƯỚC VÀ SẢN
PHẨM THỦY SẢN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

CÁN BỘ HUỚNG DẪN
Th.S TRẦN MINH PHÚ

2011


GIẤY XÁC NHẬN

Luận văn tốt nghiệp Đại học chuyên nghành chế biến thủy sản 2011: “Nghiên
cứu xây dựng quy trình phân tích đồng thời trifluralin, diazinon,
malathion, dichlorvos trong nước và sản phẩm thủy sản” đã được chỉnh
sửa theo sự góp ý của hội đồng báo cáo.

XÁC NHẬN
CỦA HỘI ĐỒNG BÁO CÁO

Cần Thơ, ngày 11 tháng 07 năm 2011
SINH VIÊN THỰC HIỆN

LÊ THỊ BÉ THI


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài luận văn này cùng với sự cố gắn của em là sự giúp
đỡ hết lòng của thầy cô và bè bạn. Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến:
Quý thầy cô của bộ môn Dinh Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản, khoa
Thủy Sản, trường Đại Học Cần Thơ đã cho em những kiến thức quý giá và tạo
điều kiện tốt cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Thầy Trần Minh Phú đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em những lúc
gặp khó khăn khi hoàn thành đề tài luận văn.
Anh Nguyễn Thanh Phong đã tạo điều kiện thuận lợi cho em làm tại
phòng thí nghiệm, cho em những ý kiến quý giá và những lời khuyên hữu ích.

Và cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn lớp chế biến đã
động viên và ủng hộ trong suốt quá trình em thực hiện đề tài luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn.

Cần Thơ, ngày 11 tháng 07 năm 2011

Lê Thị Bé Thi

i


TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích đồng thời
trifluralin, diazinon, malathion, dichlorvos trong nước và sản phẩm thủy
sản bằng phương pháp sắc ký khí” được thực hiện với mục đích tìm ra một
quy trình phân tích đồng thời các hợp chất thuốc từ sâu tồn lưu trong nước và
sản phẩm thủy sản. Đề tài gồm các nội dung sau: (1) khảo sát chu trình nhiệt
độ cột sắc ký trong quy trình phân tích đồng thời Dichlorvos, Trifluralin,
Diazinon, Malathion trong nước và sản phẩm thủy sản bằng phương pháp sắc
ký khí (hỗn hợp dung dịch chuẩn có nồng độ 50 ppb). (2) khảo sát hiệu suất
thu khi cô cạn dung dịch chiết tách bằng hệ thống cô quay và thổi khí nitrogen
(hỗn hợp dung dịch chuẩn có nồng độ 50 ppb). (3) khảo sát hiệu suất thu hồi
khi cho dung dịch chuẩn 100 ppb qua cột SPE (cột nhồi C18) có hoạt hóa và
không có hoạt hóa. (4) khảo sát dung môi trích ly trong quy trình phân tích
trên mẫu cá, tôm lần lượt là Acetonitril:Aceton (tỉ lệ 1:1), Acetonitrile,
Ethylacetate. Trên mẫu nước sử dụng dung môi ly trích bằng Acetonitrile,
Ethylacetate, Dichlomethan và Ethylacetate qua cột SPE (cột nhồi C18).
Qua quá trình khảo sát, kết quả quy trình ly trích bằng Acetonitrile
phân tích trên mẫu cá và tôm đạt kết quả tốt nhất. Trên mẫu cá cho hiệu suất
thu hồi Dichlorvos (83%), Trifluralin (107%), Diazinon (68%), Malathion

(102%). Trên mẫu tôm hiệu suất thu hồi Dichlorvos (75%), Trifluralin (85%),
Diazinon (73%), Malathion (70%). Đối với mẫu nước ly trích bằng
Ethylacetate cho hiệu suất thu hồi Dichlorvos (75%), Trifluralin (118%),
Diazinon (85%), Malathion (96%) độ nhiễu nền thấp.

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................. i
TÓM TẮT...................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................... iii
DANH SÁCH BẢNG .....................................................................................v
DANH SÁCH HÌNH..................................................................................... vi
CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................... vii
Chương 1: GIỚI THIỆU................................................................................. 1
1.1 Đặt vấn đề............................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 1
1.3 Nội dung thực hiện................................................................................ 1
1.4. Thời gian thực hiện đề tài..................................................................... 1
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU ....................................................... 2
2.1 Giới thiệu chung ................................................................................... 2
2.1.1 Đặc điểm chung của các chất phân tích........................................... 2
2.1.1.5 Một số chất thuộc nhóm lân hữu cơ sử dụng trong TBVTV......... 5
2.1.2 Sự nhiễm độc TBVTV.................................................................... 7
2.1.3 Độc tính.......................................................................................... 8
2.1.4 Tình hình sử dụng TBVTV............................................................10
2.1.5 Ảnh hưởng TBVTV trên thủy sản..................................................11
2.1.6 Một số loại TBVTV trên thị trường có chứa các chất phân tích .....13
2.2 Giới thiệu về phương pháp sắc ký ........................................................14

2.2.1 Lịch sử phát triển phương pháp sắc ký...........................................14
2.2.2 Khái niệm về phương pháp sắc ký .................................................15
2.2.3 Sắc ký khí......................................................................................16
2.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ...........................................19
2.4 Quy trình phân tích tổng quát...............................................................20
Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................21
3.1 Phương tiện nghiên cứu .......................................................................21
3.1.1 Địa điểm nghiên cứu .....................................................................21
3.1.2 Nguyên liệu nghiên cứu.................................................................21
3.1.3 Thiết bị..........................................................................................21
3.1.4 Hóa chất ........................................................................................21
3.2 Phương pháp nghiên cứu......................................................................21
3.2.1 Thí nghiêm 1: Khảo sát chu trình nhiệt độ cột sắc ký trong quy trình
phân tích đồng thời Malathion, Dichlorvos, Diazinon, Trifluralin trên sản
phẩm thủy sản và nước bằng phương pháp sắc ký khí................................22
3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hiệu suất thu hồi khi cô cạn dung dịch chiết
tách bằng hệ thống cô quay và thổi khí Nitrogen ....................................23
3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát hiệu suất thu hồi khi cho dung dịch chuẩn
qua cột SPE có hoạt hóa và không có hoạt hóa.......................................24
3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát dung môi trích ly thích hợp trong quy trình
phân tích đồng thời các chất dichlorvos, trifluralin, diazinon, malathion
trên sản phẩm thủy sản và nước..............................................................25
3.3 Xử lý số liệu ........................................................................................27

iii


Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................28
4.1 Kết quả khảo sát chu trình nhiệt độ cột sắc ký trong quy trình phân tích
đồng thời Malathion, Dichlorvos, Diazinon, Trifluralin trên sản phẩm thủy

sản và nước bằng phương pháp sắc ký khí .................................................28
4.2 Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi khi cô cạn dung dịch chiết tách bằng
hệ thống cô quay và thổi khí Nitrogen .......................................................31
4.3 Kết quả khảo sát khi cho hỗn hợp dung dịch chuẩn qua cột SPE .........32
4.4 Khảo sát dung môi trích ly thích hợp trong quy trình phân tích thuốc trừ
sâu trên sản phẩm thủy sản và nước bằng sắc ký khí..................................33
4.4.1 Kết quả lựa chọn dung môi trích ly thích hợp trong quy trình phân
tích trên mẫu cá......................................................................................33
4.4.2 Kết quả lựa chọn dung môi trích ly thích hợp trong quy trình phân
tích trên mẫu tôm ...................................................................................35
4.4.3 Kết quả lựa chọn dung môi trích ly thích hợp trong quy trình phân
tích trên mẫu nước..................................................................................37
4.4.4 Giới hạn định lượng LOQ..............................................................39
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................41
5.1 Kết luận ...............................................................................................41
5.2 Đề xuất ................................................................................................42
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................43
PHỤ LỤC .....................................................................................................45
Phụ lục A: Danh mục các hóa chất.............................................................45
Phụ lục B: Xử lý số liệu.............................................................................47

iv


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Phân chia các nhóm độc theo WHO ................................................ 8
Bảng 2.2 Phân chia nhóm độc của Việt Nam .................................................. 9
Bảng 2.3 Các loại thuốc biệt nguy hiểm cho sức khỏe con người ..................11
Bảng 2.4 Các lớp độc tính của thuốc trừ sâu cho cá.......................................12
Bảng 2.5 Mức độc hại cấp tính ở một số động vật thủy sản của trifluralin .....12

Bảng 4.1 Thời gian lưu của từng chất khi chạy sắc ký khí với dung dịch chuẩn
ở nồng độ 50 ppb theo các chu trình nhiệt độ.................................................28
Bảng 4.2 Hiệu suất thu hồi diện tích peak giữa hai hệ thống cô cạn dung dịch
chuẩn.............................................................................................................31
Bảng 4.3 Diện tích peak khi cho dung dịch các chất phân tích qua cột SPE...32
Bảng 4.4 Diện tích peak các chất phân tích trên mẫu cá.................................33
Bảng 4.5 Diện tích peak các chất phân tích trên mẫu tôm ..............................35
Bảng 4.6 Trung bình diện tích peak trên mẫu nước thông qua các dung môi ly
trích...............................................................................................................37
Bảng 4.7 Giới hạn phát hiện trên mẫu (nồng độ đầu).....................................40

v


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Cấu trúc Malathion .......................................................................... 2
Hình 2.2 Cấu trúc Dichlorvos ......................................................................... 3
Hình 2.3 Cấu trúc Diazinon ............................................................................ 4
Hình 2.4 Công thức cấu tạo của trifluralin ...................................................... 5
Hình 2.5 Cấu trúc Thionazin .......................................................................... 5
Hình 2.6 Cấu trúc Sulfotep ............................................................................. 6
Hình 2.7 Cấu trúc Phorate .............................................................................. 6
Hình 2.8 Cấu trúc Dimethoate ........................................................................ 6
Hình 2.9 Cấu trúc Disulfoton.......................................................................... 6
Hình 2.10 Cấu trúc Methyl parathion ............................................................. 7
Hình 2.11 Cấu trúc Parathion ......................................................................... 7
Hình 2.12 Cấu trúc Farmphur ......................................................................... 7
Hình 2.13 Hệ thống sắc ký khí (GC)..............................................................16
Hình 2.14 Cấu tạo của đầu dò ECD ...............................................................18
Hình 2.15 Quy trình phân tích tổng quát........................................................20

Hình 3.1 Sơ đồ thí nghiệm 1..........................................................................22
Hình 3.3 Sơ đồ thí nghiệm 3..........................................................................24
Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 (trên mẫu cá và tôm) ...............................26
Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 (trên mẫu nước).......................................27
Hình 4.1 Sắc ký đồ chạy chuẩn 50ppb ở các chu trình nhiệt độ khác nhau.....28
Hình 4.2 Đồ thị biểu thị diện tích peak sắc ký (tín hiệu) của dung dịch chuẩn
trifluralin, dichlorvos, diazinon, nalathion ở nồng độ 50 ppb chạy bằng sắc ký
khí ở các chu trình nhiệt độ cột khác nhau. ....................................................29
Hình 4.3 Sắc ký đồ chạy chuẩn trên máy (CT5).............................................30
Hình 4.4 Đồ thị biểu thị tỷ lệ phần trăm diện tích peak các chất phân tích khi
thổi khô và cô quay. ......................................................................................31
Hình 4.5 Đồ thị biểu thị diện tích peak khi cho dung dịch các chất phân tích
qua cột SPE...................................................................................................32
Hình 4.6 Đồ thị biểu thị hiệu suất thu hồi diện tích peak các chất trên mẫu cá
......................................................................................................................33
Hình 4.7 Sắc ký đồ các chất trên dung môi ly trích (Cá)................................34
Hình 4.8 Đồ thị biểu thị hiệu suất thu hồi diện tích peak trên mẫu tôm ..........35
Hình 4.9 Sắc ký đồ các chất phân tích trên dung môi (Tôm)..........................36
Hình 4.10 Đồ thị so sánh hiệu suất thu hồi trên mẫu cá và tôm trích ly bằng
acetonitrile ....................................................................................................37
Hình 4.11Sắc ký đồ các chất trên dung môi ly trích (nước)............................38
Hình 4.13 Quy trình tổng hợp phân tích đồng thời các chất trên mẫu cá và tôm
......................................................................................................................41
Hình 4.14 Quy trình tổng hợp phân tích các chất trên mẫu nước...................42

vi


CÁC TỪ VIẾT TẮT
ACN

Acetonitrile

DEG

Diethylene glycol

ECD

Đầu dò bắt điện tử (electron capture detection)

EU

Thị trường Châu Âu

FAO

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc

GC

Hệ thống sắc ký khí (Gas chromatograph)

LD50

Nồng độ gây chết 50% cá thể

TBVTV

Thuốc bảo vệ thực vật

ppb

Parts per billion

ppm

Parts per million

ng

Nanogram

m

Micrometer

vii


Chương 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Trong những tháng cuối năm 2010 một số cảnh báo về các lô hàng cá
tra xuất khẩu không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm từ các thị trường đã
được ghi nhận. Thị trường EU cảnh báo 27 lô hàng trong đó có 6 lô nhiễm hóa
chất cấm: Necromycin, Marachite Green, Trifluralin, Victor pure blue,
Chloramphenicol. Bên cạnh đó thị trường thủy sản thế giới vẫn tiếp tục phải
đối mặt với nhiều thách thức, chủ yếu vẫn là xu hướng bảo hộ thương mại,
hàng rào kỹ thuật, kiểm dịch chặt chẽ, thường xuyên ban hành các tiêu chuẩn
mới khắt khe hơn về dư lượng kháng sinh và an toàn vệ sinh thực phẩm nên

kim ngạch xuất khẩu cá tra của nước ta năm 2010 chỉ đạt 659.000 tấn trị giá
khoảng 1,427 tỷ USD không đạt mục tiêu đặt ra trong năm 2010 là 1,5 tỷ USD
(Vasep, 2011).
Để đảm bảo chất lượng thủy sản nên việc kiểm tra tồn lưu dư lượng
kháng sinh, hóa chất độc hại có trong sản phẩm thủy sản là không thể thiếu.
Đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích đồng thời Trifluralin,
Dichlorvos, Malathion, Diazinon trong nước và sản phẩm thủy sản bằng
phương pháp sắc ký khí ” được thực hiện nhằm tìm ra qui trình phân tích
thích hợp trong điều kiện phòng thí nghiệm Bộ môn Dinh dưỡng và Chế biến
thủy sản.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng quy trình phân tích đồng thời Trifluralin, Dichlorvos,
Malathion, Diazinon trong nước và sản phẩm thủy sản
1.3 Nội dung thực hiện
Tối ưu hóa quy trình chiết tách đồng thời Trifluralin, Dichlorvos,
Malathion, Diazinon trong nước và sản phẩm thủy sản.
Xây dựng qui trình phân tích đồng thời Trifluralin, Dichlorvos,
Malathion, Diazinon trong nước và sản phẩm thủy sản bằng phương pháp sắc
ký khí.
1.4. Thời gian thực hiện đề tài
Từ tháng 1 đến tháng 7 năm 2011

1


Chương 2: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu chung
Trifluralin, Dichlorvos, Malathion, Diazinon là những hóa chất thuộc
thuốc bảo vệ thực vật (TBVTV) thuộc nhóm lân hữu cơ có tác dụng diệt sâu
bọ và diệt cỏ dại. Từ năm 1942 đến nay có tới trên 50.000 TBVTV mới được

tổng hợp. Trong đó có khoảng 50 loại được dùng để diệt sâu bọ phá hoại mùa
màng thường sử dụng trong nông nghiệp, y tế, công nghiệp... Việc sử dụng
TBVTV là một trong các yếu tố chính dẫn tới sự gia tăng sản lượng nông
nghiệp trong thế kỷ 20. Thuốc BVTV thường được sử dụng trên các loại cây
trồng như lúa, chè, vải, bông, ngô….và gần như tất cả các loại TBVTV đều có
nguy cơ làm thay đổi lớn các hệ sinh thái, nhiều loại thuốc trừ sâu độc hại với
con người và tích tụ lại trong chuỗi thức ăn đặc biệt trong thực phẩm thủy sản.
Ngoài 4 chất trên còn có rất nhiều loại hóa chất dùng trong TBVTV như:
Parathion (Thiophos), Parathion-methyl (Wofatox, Metaphos), Clorophos,
Ompa, Systox, Mevinphos, Filitox (Monitor, Methamidophos)…Trong đề tài
này chỉ tiến hành phân tích các hóa chất Diazinon, Malathion, Dichlorvos, và
Trifluralin trong nước và sản phẩm thủy sản.
2.1.1 Đặc điểm chung của các chất phân tích
2.1.1.1 Malathion
Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) có chứa hoạt chất malathion dạng nhũ
dầu, màu hổ phách sáng, bền ở nhiệt độ thường, hóa hơi ở 156 - 157 0C dùng
làm thuốc trừ sâu hại trên cây trồng
Tên thương mại: Atrapa, Celthion, Cythion, Dielathion, El 4049,
Emmaton, Exathios, Fyfanon, Hilthion, Karbofos, Maltox
Tên hoá học: Diethyl (dimethoxythiophosphorylthio) succinate hoặc S1,2-bis(ethoxycarbonyl)ethyl O,O-dimethyl phosphorodithioate
Công thức phân tử: C10H19N6PS2
Cấu trúc:

Hình 2.1 Cấu trúc Malathion

2


(Nguồn />Khối lượng phân tử: 330.3, áp suất hơi: 5.3mPa (300C)
Độ hoà tan (ở 250) trong:

- Nước:

145 mg/l

- Tan nhẹ trong ete dầu hoả và một vài loại dầu khoáng.
- Hòa tan được với hầu hết các dung môi hữu cơ.
Nguồn:
2.1.1.2 Dichlorvos
Dichlorvos là chất chuyển hóa từ Trichlorofon dạng chất lỏng không
màu đến hổ phách với một mùi hóa chất nhẹ.
Tên thương mại: Dipterex, Apavap, Benfos, Cekusan, Cypona,
Derriban, Derribante, Devikol, Didivane, Duo-Kill, Duravos, Elastrel, FlyBate, Fly-Die, Fly-Fighter, Herkol, Marvex, No-dịch hại, Prentox, Vaponite,
Vapona, Verdican, Verdipor và Verdisol.
Tên hóa học: 2,2-dichlorovinyl dimethyl phosphate
Công thức phân tử: C4H7Cl2O4P
Cấu trúc:

Hình 2.2 Cấu trúc Dichlorvos
(Nguồn />Trọng lượng phân tử: 220.98g/mol
Độ hòa tan trong nước:10.00mg/L
Độ hòa tan trong dung môi khác: dichloromethane, 2-propanol, toluene,
ethanol, chloroform, acetone.
Áp suất hơi: 290 mPa ở 200C.
EPA đã phân loại Dichlorvos thuộc lớp độc tính I - có độc tính cao, bởi
vì nó có thể gây ung thư với nồng độ rất nhỏ.

3


2.1.1.3 Diazinon

Diazinon được dùng để phòng trị bệnh do côn trùng gây ra trên các loại
cây trồng như: hoa quả họ cam quýt, nho, ô liu, chuối, dứa, rau quả, khoai tây,
củ cải đường, mía, cà phê, ca cao, chè, thuốc lá, ngô, bông, lúa, cây cảnh, cây
trồng trong nhà kính, lâm nghiệp…
Tên thương mại: Knox-out, Dianon và Basudin
Tên hóa học: isopropyl-6-methylpyrimidin-4-yl phosphorothioate
Công thức phân tử: C12H21N2O3PS
Cấu trúc:

Hình 2.3 Cấu trúc Diazinon
(Nguồn />EPA đã phân loại Diazinon thuộc lớp độc tính II vừa nguy hiểm trong
thuốc trừ sâu.
Diazinon tinh khiết ở dạng dầu không màu, có áp suất hơi và độ bay hơi
cao, ít tan trong nước và tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Thủy phân trong cả
môi trương kiềm lẫn môi trường acid.
Hoạt tính: ức chế tốc độ tăng trưởng trên cá, như trên cá mè vinh, cá
chép, rô phi khi tiếp xúc với thuốc Basudin tỷ lệ sống giảm dần theo sự gia
tăng nồng độ thuốc, sinh trưởng giảm tương đối trong 10 ngày đầu nồng độ
LC50-96 giờ. (Dương Minh Vũ, 2011)
2.1.1.4 Trifluralin
Trifluralin là một trong những chất diệt cỏ thuộc nhóm dinitroanaline,
trifluralin ngăn ngừa sự phát triển của cỏ dại do ức chế sự phát triển gốc thông
qua việc gián đoạn các tơ phân bào – giai đoạn tiền phân bào.
Tên thương mại: Crisalin, Elancolan, Flurene SE, Ipersan, L-36352,
MTF, Su Seguro Carpidor, TR-10, Trefanocide, Treficon, Treflan, Tri-4,
Trifluralina 600, Triflurex Trim.
Tên hóa học: α,α,α-trifluoro-2,6-dinitro-N, N-dipropyl-p-toluidine

4

Công thức phân tử: C13H16F3N3O4
Khối lượng phân tử: 335.3
Cấu trúc:

Hình 2.4 Công thức cấu tạo của trifluralin
(Nguồn />Trifluralin là một hóa chất nhân tạo, là chất rắn hay tinh thể màu da
cam hay vàng nhạt, có nhiệt độ sôi khoảng 139 – 1400C ở điều kiện bình
thường và có nhiệt độ tan chảy ở 46 – 470C ở cùng điều kiện.
Tan trong nước và nhiều trong dung môi hữu cơ: Acetone, chloroform,
acetonitrile, toluene, ethylacetate, hexan, methanol....
2.1.1.5 Một số chất thuộc nhóm lân hữu cơ sử dụng trong TBVTV
Triethylphospho: (DDV- dichloro diphenyl vinyl phosphat) màu vàng
nhạt.
Thionazin: (O, O-diethyl O-pyrazin-2-yl phosphorothioate hay
O, O-diethyl O pyrazinyl phosphorothioate)
Công thức phân tử: C8H13N2O3PS
Cấu trúc:

Hình 2.5 Cấu trúc Thionazin
Sulfotep: (thiodiphosphoric acid ([(HO)2P(S)]2O) tetraethyl ester)
Công thức phân tử: C8H20O5P2S2
Cấu trúc:

5


Hình 2.6 Cấu trúc Sulfotep
Phorate: ( O, O-diethyl S-ethylthiomethyl phosphorodithioate)
Công thức phân tử: C7H17O2PS3

Cấu trúc:

Hình 2.7 Cấu trúc Phorate
Dimethoate: (2-dimethoxyphosphinothioylthio-N-methylacetamide,
O,O-dimethyl S-methylcarbamoylmethyl phosphorodithioate )
Công thức phân tử: C5H12NO3PS2
Cấu trúc:

Hình 2.8 Cấu trúc Dimethoate
Disulfoton: ( O,O-diethyl S-2-ethylthioethyl phosphorodithioate)
Công thức phân tử: C8H19O2PS3
Cấu trúc:

Hình 2.9 Cấu trúc Disulfoton

6


Methyl parathion:( O,O-dimethyl O-4-nitrophenyl phosphorothioate)
Công thức phân tử: C8H10NO5PS
Cấu trúc:

Hình 2.10 Cấu trúc Methyl parathion
Parathion: ( O,O-diethyl O-4-nitrophenyl phosphorothioate)
Công thức phân tử: C10H14NO5PS
Cấu trúc:

Hình 2.11 Cấu trúc Parathion
Farmphur: (O-dimethyl phosphorothioate)
Công thức phân tử: C10H16NO5PS2

Cấu trúc:

Hình 2.12 Cấu trúc Farmphur
(Nguồn />2.1.2 Sự nhiễm độc TBVTV
TBVTV chất dễ bay hơi vào không khí, dễ nhiễm vào nước và hấp phụ
mạnh vào trong đất nên thuốc có thể nhiễm vào cơ thể do:
Ăn thực phẩm nhiễm TBVTV.
Hít phải không khí có hơi thuốc khuếch tán vào.
Tiếp xúc với thuốc trong thời gian dài.
(Nguồn truy cập ngày 21/02/2011)

7


2.1.3 Độc tính
Chỉ tiêu để biểu thị độ độc cấp tính của một chất độc nói chung, và của
một loại TBVTV nói riêng - đối với động vật máu nóng trong trường hợp chất
đó xâm nhập qua đường miệng vào bộ máy tiêu hoá là chỉ số LD50. Khi tác
động lên cùng một loài động vật, mỗi loại TBVTV có một trị số LD50 riêng,
biểu thị độc độc cấp tính đối với động vật máu nóng. LD50 là liều gây chết
cho 50% số lượng con vật thử nghiệm (chuột bạch, thỏ…) được tính bằng số
lượng miligam hoạt chất của thuốc/Kg thể trọng của con vật thí nghiệm. Trị số
LD50 của một loại thuốc càng nhỏ thì độ độc cấp tính của thuốc đối với động
vật máu nóng càng cao thì càng nguy hiểm đối với người và động vật. Theo
quy định của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, các thuốc BVTV chia
thành các nhóm có độ độc cấp tính khác nhau, tuỳ theo trị số LD50 (qua
đường miệng) của thuốc đó.
Bảng 2.1 Phân chia các nhóm độc theo WHO
Độc cấp tính LD50 (chuột nhà) mg/kg
Qua miệng

Qua da
Thể rắn
Thể lỏng
Thể rắn
Thể lỏng

Phân nhóm và ký Biểu tượng
hiệu nhóm độc
nhóm độc
Ia-Độc mạnh “rất
độc” (chữ đen,
nền đỏ)
Ib-Độc “Độc”
(chữ đen trên nền
đỏ)
II-Độc trung bình
“có hại” (chữ
đen, nền vàng)
III-Độc ít “chú ý”
(chữ đen, nền
xanh dương)
IV nền xanh lá
cây

Đầu lâu, xương
chéo (đen trên
nền trắng)
Đầu lâu, xương
chéo (đen trên
nền trắng)

5

20

10

40

5-50

20-200

10-100

40-400

50-500

200-2000

100-1000

400-4000

Chữ thập đen
trên nền trắng

500-2000

2000-3000

>1000

>4000

Không có biểu
tượng

>2000

>3000

Chữ thập đen
trên nền trắng

8


Bảng 2.2 Phân chia nhóm độc của Việt Nam

Phân nhóm và ký hiệu
I-“Rất độc” (chữ đen,
vạch màu vàng)
II-“Độc cao” (chữ đen,
vạch vàng)

Biểu tượng
Đầu lâu xương chéo
(đen trên nền trắng)

Chữ thập đen trên nền
trắng)

III-“Cẩn thận” (chữ đen,
Vạch đen không liên
vạch màu xanh nước biển) tục trên nền trắng

Độc tính LD50 qua miệng
Thể rắn

Thể lỏng

<50

<200

50-500

200-2000

>500

>2000

(Nguồn />Độc tính TBVTV gây độc côn trùng chủ yếu bằng sự photphoryl hóa
Acetylcholinesterase (AChE) ở đầu tận cùng thần kinh. Vai trò chủ yếu của
enzym AChE là kiểm soát sự truyền các xung động thần kinh (TK) từ sợi thần
kinh tới cơ và các tế bào tuyến, các tế bào thần kinh khác ở hạch và não. Một
ít enzym bị kìm hãm bằng sự photphoryl hóa, trước khi xuất hiện các triệu
chứng và dấu hiệu nhiễm độc nguyên nhân tử vong thường là suy hô hấp

(nguồn: www.vmmu.edu.vn).
Độc tính của TBVTV cho các sinh vật khác nhau, phụ thuộc vào điều
kiện môi trường, tình trạng sử dụng và từng loại thuốc (dạng bột hay nước).
Độc tính thường đối với sinh vật sống trong nước cao hơn so với các động vật
khác.
2.1.3.1 Ngộ độc cấp tính
Các triệu chứng ban đầu của nhiễm độc cấp tính tuỳ thuộc vào đường
xâm nhập của thuốc BVTV. Nếu xâm nhập theo đường hô hấp, triệu chứng
đầu tiên là rối loạn tri giác, co đồng tử, khó thở, nhức đầu, rối loạn trung ương
thần kinh. Nếu xâm nhập qua da xuất hiện cảm giác ngứa ở nơi tiếp xúc. Xâm
nhập đường tiêu hóa gây nôn, co thắt ruột, tiêu chảy.
2.1.3.2 Ngộ độc mãn tính
Triệu chứng nhiễm độc mãn tính TBVTV bao gồm: nhức đầu, choáng
váng, cảm giác nặng đầu, nhức thái dương, giảm trí nhớ, dễ mệt mỏi, ngủ
không ngon giấc, ăn kém ngon, chóng mặt. Ở một số trường hợp, có thể gây
rối loạn tinh thần và trí tuệ, giật nhãn cầu, run tay. Bên cạnh đó nếu hóa chất
TBVTV tích tụ nhiều trong cơ thể có thể gây ra ung thư ví dụ: ở chuột cái khi
cho ăn (dichlorvos) 4 hoặc 8 mg/kg trên ngày mỗi tuần 5 lần trong 103 tuần thì
có sự gia tăng tỷ lệ mất các khối u ở tuyến vú. Khi cho chuột ăn (trifluralin)
9


325 mg/kg trên ngày trong 2 năm thì các khối u ác tính phát triển trong thận,
bàng quang và tuyến giáp.
2.1.4 Tình hình sử dụng TBVTV
Năm 2008, tổ chức “ Hành Động Chống Thuốc Trừ Sâu (PAN)” đã
thực hiện phỏng vấn hơn 1.300 nông dân ở tám quốc gia châu Á, gồm Ấn Độ,
Trung Quốc, Indonesia, Philippines, Malaysia, Campuchia, Sri Lanka và Việt
Nam tất cả điều sử dụng thuốc trừ sâu nguy hiểm tác động trực tiếp đến môi
trường và có đến 66% thành phần chính của các loại thuốc trừ sâu đang sử

dụng ở châu Á nằm trong danh mục “Rất nguy hiểm” theo xếp loại của PAN.
Tại Việt Nam, nghiên cứu của PAN được thực hiện ở xã Vĩnh Hanh,
huyện Châu Thành (tỉnh An Giang) và xã Hải Vân, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam
Định với sự hỗ trợ của Trung tâm Nghiên cứu giới, gia đình và môi trường
trong phát triển (CGFED). Ghi nhận 28% số nông dân tại An Giang, 60% số
nông dân tại Nam Định được hỏi những vấn đề về sức khỏe liên quan đến
thuốc trừ sâu khi phun xịt hoặc sống gần nơi có thuốc trừ sâu thì dấu hiệu sức
khỏe nông dân thường gặp là nhức đầu, choáng, nổi mẩn ngứa, mệt, đau nhức
người... (nguồn hpp//www.us.24h.com).
Trong vài năm gần đây tại Việt Nam cũng đưa ra các số liệu đáng ngại.
Năm 2002, có 7.170 trường hợp nhiễm độc thuốc trừ sâu được ghi nhận tại
Việt Nam (WHO, 2005). Kết quả xét nghiệm máu ngẫu nhiên của 190 nông
dân ở khu vực ĐBSCL cho thấy hơn 35% mẫu bị nhiễm thuốc trừ sâu cao và
21% bị nhiễm thường xuyên (Dasgupta et al., 2007).

10


Bảng 2.3 Các loại thuốc biệt nguy hiểm cho sức khỏe con người
Tên thuốc
Cypermethin
Lambda-cyhalothrin
Mancozeb
Monocrotophos
2,4-D5
Endosulfan
Propiconazole
Butachlor
Paraquat
Fipronil

Nguy cơ

Thường dùng ở
Việt Nam, philippines,
Có thể gây ung thư
Campuchia
EU R26
Ấn Độ, Indonesia
Có thể gây ung thư
Sri Lanka, Indonesia
WHO Ib, EU R26
Ấn Độ, Campuchia
Có thể gây ung thư
Malaysia, Ấn Độ, Philippines
EU R26
Ấn Độ
Có thể gây ung thư
Việt Nam
Có thể gây ung thư
Philippines
EU R26
Malaysia
Có thể gây ung thư
Việt Nam
- WHO Ia = nguy hiểm cực kỳ
- WHO Ib = nguy hiểm cao độ
- R26 = rất độc khi hít phải.
(Nguồn hpp//www.us.24h.com)

2.1.5 Ảnh hưởng TBVTV trên thủy sản
2.1.5.1 Nguyên nhân dẫn đến sự nhiễm TBVTV trong nước và thủy sản
- TBVTV được sử dụng nhiều trong nông nghiệp
- Nước thải từ các nhà máy sản xuất các loại TBVTV
- Nước thải từ rửa các thiết bị sử dụng để phun TBVTV
- Trong nước thải thành phố chứa các hóa chất (thuốc diệt nấm,
thuốc trừ sâu bacteriocides).
- Nước thải từ công nghiệp có sử dụng hóa chất thuốc BVTV , (ví dụ
như trong công nghiệp dệt may).
Bên cạnh đó thì người dân Việt Nam nuôi trồng thủy sản còn phụ thuộc
vào tự nhiên như nước nuôi lấy từ sông mà không qua kiểm tra và xử lý nên
xác xuất động vật thủy sản nhiễm TBVTV là rất lớn, chủ yếu là do:
- Nhiễm từ môi trường nước: nước nuôi trồng thủy sản chủ lấy từ
sông nên nước trong suốt quá trình nuôi dễ nhiễm TBVTV.
- Do người nuôi dùng TBVTV nhằm xử lý nguồn nước, cải tạo ao
nuôi, diệt ký sinh trùng trong quá trình nuôi.

11


Bảng 2.4 Các lớp độc tính của thuốc trừ sâu cho cá
Class
I
II
III
IV

LC50 , mg/L*
Below 0.5
0.5 - 5.0

5.1 - 50
Above 50

Bảng 2.5 Mức độc hại cấp tính ở một số động vật thủy sản của trifluralin
LC50

Loài
Cá hồi (rainbow trout)

41 ppb

Fathead minnow

105 ppb

Cá da trơn (channel catfish)

2.2 ppm

Bluegill sunfish

58 ppb

Cá vược (largemounth bass)

75 ppb

Goldfish

145 bbp

Water flea

0,56 - 0,9 ppm

Stone fly

2,8 ppm

Side swimmer

2,2 ppm

2.1.5.2 Tình hình sử dụng thuốc trong thủy sản
Việc sử dụng thuốc và hóa chất trong nuôi trồng thủy sản rất khó kiểm
soát. Việt Nam có 223 hoạt chất với 685 tên thương mại khác nhau của nông
dược không kể những loại bị cấm nhưng nông dân vẫn sử dụng.
Các hóa chất được sử dụng trong mô hình nuôi thâm canh và bán thâm
canh chủ yếu với mục đích diệt tạp, xử lý nước và kháng sinh được người nuôi
sử dụng trong quá trình nuôi thường ở dạng kháng sinh đơn lẻ chủ yếu. Cách
sử dụng thuốc chủ yếu người nuôi dựa vào kinh nghiệm và tự pha trộn. Do
người dân chưa nhận thức đầy đủ về mức độ độc hại của việc sử dụng thuốc
trong nuôi trồng thủy sản, cũng như ảnh hưởng của thuốc đến môi trường và
sức khỏe nên chưa chấp hành tốt một số qui định của Bộ thủy sản về việc sử
dụng thuốc thú y thủy sản trong nuôi trồng thủy sản, còn tới 61% số hộ nuôi
tôm thâm canh và bán thâm canh sử dụng một số thuốc không có tên trong

12

danh mục thuốc được phép sử dụng trong nuôi trồng thủy sản (Lý Ngọc Trân,
2011).
2.1.5.3 Tác dụng thuốc trên thủy sản
Ảnh hưởng của diazinon lên (i) hoạt tính enzyme cholinesterase (ChE)
và (ii) tăng trọng tương đối – Specific Growth Rate (SGR) của cá Lóc (Channa
striata) được đánh giá ở ba mức nồng độ diazinon 0,016 mg/L, 0,079 mg/L và
0,35 mg/L pha từ Basudin 50EC bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên trong thời gian
60 ngày trong hệ thống bể composite có sục khí liên tục. Kết quả cho thấy
diazinon làm giảm đáng kể hoạt tính ChE ở nồng độ 0,016 mg/L. Sự ức chế
này gia tăng theo sự gia tăng nồng độ. Hoạt tính ChE chỉ phục hồi hoàn toàn ở
nồng độ 0,016 mg/L khi kết thúc thí nghiệm. Tốc độ tăng trưởng tương đối
(%/ngày) chỉ bị ức chế ở nồng độ cao nhất (0,35 mg/L) (p<0,05), mức độ ức
chế khoảng 50% so với đối chứng ở 40 ngày và giảm còn khoảng 30% ở thời
điểm kết thúc thí nghiệm. Kết quả cho thấy việc xác định hoạt tính ChE có thể
dùng làm chỉ thị để phát hiện ra sinh vật bị ảnh hưởng bởi diazinon. Hoạt chất
này rất độc và đã làm giảm sinh trưởng cá trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Đây là bằng chứng cho thấy cần chọn hóa chất ít độc hơn để sử dụng trên
đồng ruộng. (Nguồn />Nguyễn Thị Hải Yến (2011) nghiên cứu ảnh hưởng của diazinon lên
hoạt tính enzyme Cholinesterase (ChE) trên cá tra (Pangasianodon
hypopthalmus) lần lượt với các nồng độ 0,039 mg/L, 0,35 mg/L, 3,18mg/L,
3,5 mg/L trên 50 con/bể lặp lại 3 lần. Thời điểm thu mẫu 1 giờ, 6 giờ, 24 giờ,
3 ngày, 7 ngày, 14 ngày ở các cơ quan: não, gan, mang và cơ. Kết quả ChE
trong não bị ức chế cao (93,4% và 95,72%) khi tiếp xúc thuốc 24 giờ với nồng
độ 3,18 mg/L và 3,5 mg/L. Hoạt tính ChE trong não, gan, mang giảm ở nồng
độ 0,039 mg/L và 0,35 mg/L nhưng dần phục hồi sau 14 ngày.
2.1.6 Một số loại TBVTV trên thị trường có chứa các chất phân tích
Monitor 60DD: chứa metamidophos 60% và 40%, tên khác: Filitox,
Methamidophos. Thuộc nhóm lân hữu cơ ở dạng lỏng, không màu, mùi cay,
dễ tan trong nước, rượu, không tan trong các dung môi hữu cơ.
Summithion (C9H12NO5PS): dạng chế phẩm (10, 50, 80ND...), tên

hoá học: o, o-dimethyl 0-4-nitro-m-tolyl phosphorthiate. Tên khác
Fenitrothion, Metathion, Metylnitrophos, Folithion. Tính chất rất giống MP,
tuy nhiên dễ tan trong nước và môi trường kiềm thủy phân chậm.
Basudin: (C12H21N2O3PS)-Diazinon. Tên hóa học: O-dietyl-O-(2
isopropyl-4-methyl pyrimidin-6) –thiophosphat, tinh khiết ở dạng dầu không

13


màu, có áp suất hơi và độ bay hơi cao, ít tan trong nước và tan nhiều trong
dung môi hữu cơ.
DDVP (Dichlorovos, Nuvan, Vaponan, Nogos, Desvap) Chủ yếu là
Chlo và phospho và là chất lỏng không màu, mùi tương đối dễ chịu, tan tốt
trong dung môi hữu cơ, nhưng ít tan trong nước, độ bay hơi cao.
Methidathion: ở dạng nguyên chất là một tinh thể không màu không tan
trong nước, tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ như rượu metilic, aceton,
bezen ...không ăn mòn kim loại. Tương đối bền trong môi trường trung tính và
acid nhẹ, thuỷ phân nhanh trong môi trường kiềm.
Vifuran 3G: chứa 3% Carbofuran là thuốc phòng trừ hữu hiệu tuyến
trùng hại lúa, sâu xám, rệp, sùng trắng, sùng bửa củi hại mía, cà phê, vườn
ươm, cây ăn quả và cây rừng.
Visher 25ND: chứa 25% Cypermethrin là thuốc trừ sâu có tác động tiếp
xúc, vị độc và gây ngán đối với sâu hại, trừ sâu keo hại lúa, sâu đục quả hại
xoài.
Chlorban 20EC: chứa 20% Chlorpyriphos là thuốc trừ sâu có tác dụng
mạnh khi tiếp xúc, vị độc, xông hơi cực mạnh. Trừ được các loại côn trùng đã
kháng thuốc cúc tổng hợp.
Amico 10EC: chứa 10% Imidaclopri là thuốc đặc trị rầy nâu, bọ trĩ (bù
lạch) trên lúa và dưa hấu.
Vitashield 40EC: chứa 40% Chlorpyriphos là thuốc trừ sâu phổ rộng,

tác động tiếp xúc, vị độc và xông hơi nên thuốc diệt sâu rất nhanh, kể cả sâu
đã kháng thuốc.
Ngoài ra còn rất nhiều loại thuốc trừ sâu đang được sử dụng rông rãi
trên thị trường.
2.2 Giới thiệu về phương pháp sắc ký
2.2.1 Lịch sử phát triển phương pháp sắc ký
Nhà thực vật học người Nga Mikhail Tsvet (Mikhail Semyonovich
Tsvet) phát minh ra kỹ thuật sắc ký vào năm 1903 khi ông đang nghiên cứu về
chlorophyll. Ông nhận thấy rằng, khi cho nước lá xanh được chiết bằng ete đi
qua giấy lọc thì thấy các dãy màu khác nhau hiện lên rõ rệt – dãy màu vàng và
dãy màu lục.
Chữ sắc trong sắc ký có nghĩa là màu; nó vừa là tên của Tsvet trong
nghĩa tiếng Nga, và vừa là màu của các sắc tố thực vật ông phân tích vào lúc

14


bấy giờ. Tên này vẫn tiếp tục được dùng dù các phương pháp hiện đại không
còn liên quan đến màu sắc.
Archer John Porter Martin và Richard Laurence Millington Synge phân
tích các chất béo bằng phương pháp sắc ký đầu tiên để thử nghiệm đến năm
1952 trao giải Nobel Hoá học cho phát minh của họ về sắc ký phân bố. Kỹ
thuật sắc ký phát triển nhanh chóng trong suốt thế kỉ 20. Các nhà nghiên cứu
nhận thấy nguyên tắc nền tảng của sắc ký Tsvet có thể được áp dụng theo
nhiều cách khác nhau, từ đó xuất hiện nhiều loại sắc ký khác nhau. Đồng thời,
kỹ thuật thực hiện sắc ký cũng tiến bộ liên tục, cho phép phân tích các phân tử
tương tự nhau.
2.2.2 Khái niệm về phương pháp sắc ký
Sắc ký là kỹ thuật phân tích chất khai thác sự khác biệt trong phân bố
giữa pha động và pha tĩnh để tách các thành phần trong hỗn hợp. Các thành

phần của hỗn hợp có thể tương tác với pha tĩnh dựa trên điện tích, độ tan
tương đối và tính hấp phụ.
Trong đó, pha động mang chất phân tích di chuyển qua pha tĩnh, pha
tĩnh trì hoãn sự di chuyển của các thành phần trong mẫu. Khi các thành phần
này di chuyển qua hệ thống với tốc độ khác nhau, chúng sẽ được tách khỏi
nhau theo thời gian. Một cách lý tưởng, mỗi thành phần đi qua hệ thống trong
một khoảng thời gian riêng biệt, gọi là "thời gian lưu."
Trong kỹ thuật sắc ký, hỗn hợp được mang đi bởi chất lỏng (sắc ký
lỏng) hoặc khí (sắc ký khí) và các thành phần của nó được tách ra do sự phân
bố khác nhau của các chất tan khi chúng chảy qua pha tĩnh rắn hay lỏng.
Nhiều kỹ thuật khác nhau đã được dùng để phân tích hợp chất phức tạp dựa
trên ái tính khác nhau của các chất trong môi trường động khí hoặc lỏng và đối
với môi trường hấp phụ tĩnh mà chúng di chuyển qua, như giấy, gelatin hay
gel magnesium silicate.
Sắc ký là kỹ thuật tách và phân tích các chất trong hỗn hợp mẫu dựạ
theo những tính chất hoá học, vật lý của các chất trong những điều kiện nhất
định như:
- Tính chất trao đổi ion hay cặp ion.
- Tính chất hấp phụ của các chất
- Sự tạo phức và liên hợp các phân tử
- Sự rây phân tử theo kích thước của chúng
- Sự phân bố của các chất của hai pha không tan vào nhau

15