TIEU LUAN THUOC BAO VE THUC VAT

GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

SV: Đặng Thị Hồng Vân

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô trong khoa Môi
trường, Trưởng Đại học Khoa Học Tự Nhiên đã dạy dỗ, truyền đạt kiến thức để em
có được ngày hôm nay.
Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn Thạc sĩ
Nguyễn Lý Sỹ Phú và Tiến sĩ Tô Thị Hiền đã tận tình hướng dẫn, hỗ trợ, truyền đạt
kiến thức, kinh nghiệm và tạo mọi điều kiện cho em trong suốt quá trình thực hiện
đề tài.
Con xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn quan tâm, động viên, ủng hộ và tạo
mọi điều kiện tốt nhất để con học tập và hoàn thành đề tài tốt nghiệp.
Cảm ơn quý thầy cô đã dành thời gian quan tâm và phản biện cho đề tài này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất.
Song do buổi đầu mới làm quen công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tế
cũng như hạn chế về kiến thức, kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu
sót nhất định mà bản thân chưa thấy được. Kính mong thầy cô, anh chị và các bạn
thông cảm và đóng góp ý kiến.
Chúc thầy cô, anh chị và các bạn luôn khỏe mạnh, hạnh phúc và thành công.
Sinh viên

Đặng Thị Hồng Vân


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

SV: Đặng Thị Hồng Vân

TÓM TẮT

Trong nghiên cứu này, nồng độ các hóa chất bảo vệ thực vật họ Phosphor hữu
cơ được khảo sát trong 36 mẫu nước mặt tại một số khu vực hoạt động nông nghiệp
thuộc phía Đông TP Hồ Chí Minh. Các mẫu nước tại 5 khu vực: Thủ Đức, quận 2,
quận 12, Bình Dương, Long An. Sau đó các mẫu được phân tích nồng độ 5 hợp chất
họ Phosphor hữu cơ bằng phương pháp chiết lỏng – lỏng và sắc ký khí kết hợp đầu
dò bắt dẫn điện tử. Kết quả cho thấy cả 3 chất thuộc họ Phosphor hữu cơ được tìm
thấy tại các vị trí khảo sát với nồng độ trung bình 95.9 � 192.5 ng.L-1, trong đó
Diazinon (227.4 ng.L-1) và Parathion (40.4 ng.L-1) là 2 chất có nồng độ cao nhất. Dư
lượng các hóa chất họ Phosphor hữu cơ thay đổi tùy thuộc thời vụ cũng như tập
quán sản xuất của người dân. Nồng độ trung bình OPPs tại các khu vực là 81.6 ±
93.5 ng.L-1 . Trong đó nồng độ tại Bình Dương là cao nhất (237.3 ± 293.9 ng.L -1) và
thấp nhất tại quận 2 (4.14 ± 9.3 ng.L -1 ). Qua kết quả cho thấy chất lượng nước mặt
tại các khu vực khảo sát hầu hết vượt giới hạn tiêu chuẩn. Việc tìm thấy hóa chất bị
cấm như Parathion gây nên mối nghi ngờ về việc sử dụng những hóa chất không rõ
nguồn gốc.
Từ khóa: Hóa chất bảo vệ thực vật, nước mặt, TP. Hồ Chí Minh, Phosphor hữu cơ
…


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

SV: Đặng Thị Hồng Vân

ABTRACT
In the present study, residual levels of organophosphorus pesticides in 36
surface water samples in some agricultural areas in Ho Chi Minh City were
investigated in 2015. Five organophosphorus pesticides including Diazinon,
Malathion, Parathion, Ethion and Trithion were determined in the surface water in
five ares : Thu Duc, 2, 12 12 Dicstrict, Binh Duong and Long An Province by using
liquid-liquid extraction and gas chromatographic method with electron capture

detector (GC-ECD). The results showed that all of three organophosphorus
pesticides were found in the survey locations with average concentrations of 95.9
� 192.5 ng.L-1, while Diazinon (227.4 ng.L-1) and Parathion (40.4 ng.L-1) have the

highest concentrations. Residues changed depending on growth stages of crops and
production practices. The OPPs average concentration in the areas was 81.6 ± 93.5
ng.L-1. Binh Duong (237.3 ± 293.9 ng.L-1) has the highest concentration and lowest
in District 2 (4:14 ± 9.3 ng.L-1) in the survey areas. According to report, almost
survey areas exceeded permissible standard limits about pesticides chemicals
residue. However, Parathion pesticides chemicals which was banned still have been
presented in many areas because the unidentified chemicals have still been used.

Key words: pesticide, surface water, Ho Chi Minh City, organophosphorus …


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

SV: Đặng Thị Hồng Vân

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................i
TÓM TẮT................................................................................................................. ii
ABTRACT............................................................................................................... iii
MỤC LỤC................................................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT.................................................vi
DANH MỤC BẢNG...............................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH......................................................................................viii
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN..........................................................................................4
1.1 Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật............................................................4

1.1.1 Định nghĩa.................................................................................................4
1.1.2

Phân loại và đặc điểm............................................................................4

1.1.2.1. Phân loại theo mục đích sử dụng..........................................................4
1.1.2.2. Phân loại theo nguồn gốc sản xuất và cấu trúc hoá học.......................6
1.2 Các hóa chất BVTV họ Phosphor hữu cơ được nghiên cứu trong đề tài..........6
1.3 Sự phát tán hóa chất BVTV trong môi trường nước.........................................9
1.4 Tác hại của hóa chất BVTV...........................................................................10
1.5 Tình hình sử dụng hóa chất BVTV ở Việt Nam và trên Thế giới...................11
1.5.1 Trên Thế giới............................................................................................11
1.5.2 Tình hình sử dụng hóa chất BVTV tại Việt Nam.....................................13
1.6 Phương pháp chiết lỏng-lỏng (LLE)...............................................................14
1.7 Phương pháp sắc ký khí đầu dò bắt điện tử (GC-ECD)..................................15
1.8 Tổng quan địa bàn nghiên cứu.......................................................................18
1.8.1 Giới thiệu chung về TP HCM..................................................................18
1.9 Tình hình nghiên cứu về hóa chất BVTV trong nước mặt..............................20
1.9.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới...........................................................20
1.9.2 Tình hình nghiên cứu trong nước.............................................................22


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

SV: Đặng Thị Hồng Vân

Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................................................24
2.1 Lấy mẫu nước.................................................................................................24
2.1.1 Vị trí lấy mẫu...........................................................................................24
2.1.2. Thời gian lấy mẫu...................................................................................25

2.1.3 Phương pháp lấy mẫu...............................................................................26
2.1.4 Vận chuyển và bảo quản mẫu..................................................................27
2.2 Dụng cụ, thiết bị và hóa chất..........................................................................27
2.2.1 Dụng cụ, thiết bị.......................................................................................27
2.2.2 Hóa chất...................................................................................................28
2.3 Dựng đường chuẩn 5 loại thuốc BVTV họ Phosphor hữu cơ.........................29
2.4 Khảo sát hiệu suất thu hồi..............................................................................29
2.5 Phân tích mẫu nước........................................................................................31
2.6 Cài đặt các thông số của hệ thống sắc ký khí đầu dò ECD dùng trong phân
tích mẫu................................................................................................................ 33
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...............................................................34
3.1 Đường chuẩn 5 loại thuốc BVTV họ Phosphor hữu cơ..................................34
3.2 Khảo sát quy trình phân tích...........................................................................34
3.2.1 Khảo sát mẫu Blank.................................................................................34
3.2.2 Khảo sát hiệu suất thu hồi của quá trình phân tích...................................35
3.3 Hàm lượng OPPs tại các khu vực khảo sát.....................................................36
3.3.1. Đặc trưng nồng độ của các hóa chất BVTV OPPs..................................37
3.3.2 Nồng độ các OPPs tại các vị trí khảo sát..................................................38
3.3.3. Sự đóng góp của OPPs tại các khu vực khảo sát (%)..............................39
3.3.4 Đặc trưng nồng độ Diazinon tại các vị trí khảo sát..................................39
3.3.5 Đặc trưng nồng độ Malathion tại các vị trí khảo sát.................................41
3.3.6. Đặc trưng của nồng độ Parathion tại các khu vực khảo sát.....................42
3.4 Đánh giá dư lượng của OPPs trong nước mặt tại khu vực nghiên cứu...........43
3.5 So sánh với nghiên cứu 2014.........................................................................45
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................49
PHỤ LỤC................................................................................................................. ix


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
BNNPTNT

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

BTNMT

Bộ Tài nguyên môi trường

BVTV

Bảo vệ thực vật

DCM

Dicholoromethane

ECD

Electron capture detector (đầu dò bắt giữ điện tử)

GC

Gas chromatography (sắc ký khí)

HSTH

Hiệu suất thu hồi

LLE

Liquid–liquid extraction (chiết lỏng-lỏng)

LOD

Limit of Detection (giới hạn phát hiện)

LOQ

Limit of Quantitation (giới hạn định lượng)

ND

No detected (không phát hiện)

OPPs

Organic Phosphorus Pesticides (Hóa chất BVTV họ
Phosphor hữu cơ)

TCMT

Tiêu chuẩn môi trường

TP HCM

Thành phố Hồ Chí Minh

6


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

DANH MỤC BẢNG
Tên bảng

Trang

Bảng1.1 Công thức cấu tạo, tính chất của 5 loại hóa chất BVTV Phosphor hữu cơ
được khảo sát trong nghiên cứu.................................................................................7
Bảng 1.2 Diện tích rau an toàn 2005 – 2010...........................................................19
Bảng 2.1 Thời gian lấy mẫu tại các vị trí khảo sát..................................................26
Bảng 3.1 Phương trình hồi quy, hệ số trương quan R2, thời gian lưu......................34
Bảng 3.2 Nồng độ trung bình của các hóa chất BVTV họ Phosphor hữu cơ tại các
khu vực khảo sát......................................................................................................36
Bảng 3.3 Nồng độ trung bình các OPPs tại các quận/huyện thuộc khu vực nghiên
cứu năm 2014 và 2015...........................................................................................456
Bảng 3.4 Nồng độ trung bình của từng OPPs tại khu vực nghiên cứu năm 2014 và
2015....................................................................................................................... 466
Bảng 3.5 Đánh giá dư lượng thuốc BVTV trong mẫu nước mặt tại các khu vực phía
Đông TP HCM........................................................................................................44

7

GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Tên hình

Tra

Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa hóa chất BVTV trong môi trường.................................9
Hình 1.2 Sơ đồ một hệ thống sắc ký khí.................................................................16
Hình 1.3 Bản đồ thành phố Hồ Chí Minh...............................................................18
Hình 2.1 Sơ đồ các vị trí lấy mẫu ở thành phố Hồ Chí Minh..................................24
Hình 2.2 Quy trình khảo sát hiệu suất thu hồi.........................................................30
Hình 2.3 Quy trình phân tích mẫu thật....................................................................31
Hình 3.1 Sắc ký đồ blank (màu xanh) và chuẩn của OPPs......................................35
Hình 3.2 Đồ thị hiệu suất thu hồi trung bình của OPPs...........................................35
Hình 3.3 Đồ thị nồng độ trung bình của 5 OPPs tại khu vực nghiên cứu................37
Hình 3.4 Đồ thị nồng độ trung bình của 5 OPPs tại các vị trí khảo sát...................38
Hình 3.5 Đồ thị % nồng độ các OPPs tại các vị trí khảo sát...................................39
Hình 3.6 Đồ thị nồng độ Diazinon tại các vị trí khảo sát........................................40
Hình 3.7 Đồ thị nồng độ Malathion tại các vị trí khảo sát.......................................41
Hình 3.8 Đồ thị nồng độ Parathion tại các vị trí khảo sát........................................43
Y

8


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) được coi là một vũ khí rất quan trọng trong
lĩnh vực sản xuất nông nghiệp. Nó giúp phòng trừ sâu bệnh, dịch hại phá hoại cây
trồng, tránh được những thiệt hại lớn về mùa màng do sâu bệnh gây ra. Đồng thời
còn giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.
Bên cạnh ưu điểm bảo vệ cây trồng, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật còn
gây ra nhiều tác hại như làm ô nhiễm môi trường, gây độc cho người và gia súc,
tăng chi phí sản xuất và nhất là các hóa chất này tồn dư trong nông sản gây ảnh
hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Vì không phải tất cả lượng thuốc BVTV được
sử dụng đều được cây trồng hấp thu mà phần lớn sẽ bị phát tán vào môi trường đất,
nước bề mặt, nguồn nước ngầm hay phát tán trực tiếp vào không khí. Trong đó môi
trường nước, đặc biệt là môi trường nước mặt gây nhiều ảnh hưởng đến sức khỏe
con người cũng như tiềm ẩn nhiều nguy cơ tác động tiêu cực đến môi sinh. Thuốc
BVTV có thể xâm nhập vào nước qua trôi dạt trong quá trình phun xịt thuốc, bởi
dòng chảy từ khu vực sử dụng và được lọc qua đất, ngoài ra thuốc BVTV còn sót lại
từ các bao bì khi không được xử lý cũng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường
nước. Một phần thuốc BVTV thấm qua đất gây ô nhiễm nguồn nước ngầm cao.
Hóa chất BVTV chia thành 4 nhóm chính: Phosphor hữu cơ, Chlor hữu cơ,
Cacbanmat và Pyrethroid. Trong đó nhóm Phosphor hữu cơ được sử dụng rộng rãi
trong nông nghiệp hơn do có độc tính cao, hoạt tính rộng, độc tính động vật có vú
thấp hơn so với thuốc trừ sâu Chlor hữu cơ, hiệu lực nhanh, không tồn tại lâu trong
môi trường. Phospho hữu cơ và Cacbanmat là nguyên nhân chính của phần lớn các
vụ ngộ độc rau quả nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật.
Trên thế giới, khá nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tìm hiểu về dư lượng
hóa chất Phosphor hữu cơ trong nước mặt nhưng cho đến nay mặc dù là một quốc
gia với diện tích đất nông nghiệp lớn và nông nghiệp là ngành kinh tế chủ đạo của
đất nước nhưng chưa có nhiều nghiên cứu về vấn đề các hóa chất BVTV trong môi

trường nước mặt tại Việt Nam, đặc biệt là TP HCM.
1


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

Từ những lý do trên chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát,
đánh giá dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật họ Phosphor hữu cơ trong nước
mặt tại các khu vực sản xuất nông nghiệp phía Đông thành phố Hồ Chí
Minh”.

2. Mục tiêu thực hiện nghiên cứu
- Xác định dư lượng 5 loại hóa chất BVTV họ Phosphor hữu cơ (OPPs) trong
nước tại các vùng sản xuất nông nghiệp thuộc TP HCM.
- Đánh giá tình hình ô nhiễm hóa chất OPPs trong nước tại các khu vực khảo
sát. Giải thích nguyên nhân và nguồn gốc tồn tại của các loại hóa chất này trong
môi trường nước.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: 5 chất OPPs: Diazinon, Malathion, Parathion, Ethion và Trithion.
- Phạm vi thực hiện: Mẫu nước tại một số vị trí trong khu vực sản xuất nông
nghiệp thuộc phía Đông TP HCM.

4. Thời gian nghiên cứu
Mẫu nước được lấy vào cuối mùa khô, từ đầu tháng 04/2015 đến giữa tháng
6/2015.

5. Nội dung nghiên cứu

- Lấy mẫu nước tại các vị trí khảo sát.
- Xử lý số liệu, tính toán dư lượng thuốc BVTV và so sánh kết quả giữa những
vùng lấy mẫu.
- Đánh giá dư lượng thuốc BVTV họ Phosphor hữu cơ tại các vùng lấy mẫu,
tìm hiểu nguyên nhân tồn tại các hóa chất BVTV trong nước.

6. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp tổng hợp tài liệu.
2


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

- Phương pháp khảo sát thực địa.
- Phương pháp lấy mẫu thuốc BVTV trong nước bằng chiết lỏng – lỏng.
- Phương pháp bảo quản, chiết tách mẫu và phân tích mẫu bằng sắc ký khí.

3


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

Chương 1. TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật
1.1.1 Định nghĩa
Thuốc bảo vệ thực vật là bất kì chất hoặc hỗn hợp các chất, tự nhiên hoặc nhân

tạo, được dùng để kiểm soát và đẩy lùi các loại dịch hại phá hoại nông sản, phá hủy
nông cụ và lây lan bệnh tật. Các dịch hoại bao gồm vi sinh vật, nấm, cỏ dại, côn
trùng, động vật thân mềm, động vật gặm nhấm, … (Jose, 2008).
Thuốc bảo vệ thực vật có thể là một chất hóa học, tác nhân sinh học (virus
hoặc vi khuẩn), chất kháng khuẩn, chất khử trùng hoặc các thiết bị dùng để chống
lại các dịch hại. Nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật độc hại đối với con người.

1.1.2 Phân loại và đặc điểm
1.1.2.1. Phân loại theo mục đích sử dụng.

 Nhóm các chất trừ sâu, trừ nhện, trừ côn trùng gây hại:
- Nhóm Chlor hữu cơ (Organochlorine Pesticides – OCPs) gồm những chất
hóa học như DDT, DDD, Lindane, Aldrin, Diendrin, Chlordane, Heptachlor,…
Trong phân tử của các hợp chất này đều có chứa nguyên tử Chlor và các vòng
Benzen hay dị vòng. Các hợp chất này rất bền vững trong môi trường tự nhiên và có
thời gian bán phân hủy dài (DDT là 10 năm, Lindane là 6.5 năm, Diendrin là 8 năm,
Chlordane là 3.5 năm). Các thuốc Chlor hữu cơ thường có tác dụng vị độc và tiếp
xúc lên côn trùng, một số còn có đặc tính xông hơi. Các thuốc này thường tác động
lên hệ thần kinh bằng cách ức chế men Cholinesteraza (ChE.) và tác động lên một
số cơ quan khác làm rối loạn hoạt động của cơ thể côn trùng dẫn đến chết. (Trần
Văn Hai, 2009)
Nhóm Chlor hữu cơ được sử dụng rộng rãi do giá thành rẻ, khả năng tiêu diệt
nhiều côn trùng, nhưng do khó phân hủy và độc tính cao nên ngày nay hầu hết đã bị
cấm hoặc hạn chế sử dụng.
- Nhóm Phosphor hữu cơ (Organophosphorus Pesticides - OPPs) là dẫn xuất
của các ester trung tính hay amid của axit photphoric (mang gốc PO) hay
4


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

Thiophosphoryl (P-S). Ví dụ như Malathion, Parathion, Diazinon, Fenitrothion,…
Nhóm này có thời gian bán phân hủy ngắn hơn nhóm Chlor hữu cơ nên được sử
dụng rộng rãi hơn. Nhóm Phosphor hữu cơ tác động vào thần kinh côn trùng bằng
cách ngăn cản sự hình thành men Acetyl Cholinesteraza (AchE), làm cho thần kinh
kém hoạt động, yếu cơ, gây choáng váng và chết.
- Nhóm Carbamate: gồm những hợp chất ester của acid carbamic và N-methyl
hay N, N-dimethyl. Một số chất điển hình là: Aldicarb, Carbofuran, Carbaryl,
Methomyl,… đây là những hợp chất kém bền vững trong môi trường tự nhiên
nhưng có độc tính rất cao đối với người và động vật. Khi sử dụng, chúng tác động
trực tiếp vào men Cholinestraza của hệ thần kinh và có cơ chế gây độc giống như
nhóm lân hữu cơ.
- Nhóm Pyrethroid/nhóm Cúc: là các chất được tổng hợp dẫn xuất từ nguồn
gốc thực vật của cây họ Cúc, có chứa hoạt chất Pyrethrin gây độc cho côn trùng.
Các sản phẩm pyrethroid rất an toàn với môi trường (ít tích luỹ và bị phân huỷ
nhanh; bản thân và các sản phẩm chuyển hoá đều ít độc và liều lượng sử dụng lại
thấp, chỉ bằng 1/10 liều lượng sử dụng của các thuốc trừ sâu thông dụng). Tuy
nhiên, nếu áp dụng lâu và liên tục trên đồng ruộng dễ gây tính kháng của côn trùng.
Pyrethroid không tác động đến các hệ men sống của cơ thể sinh vật, mà tác động
trực tiếp đến hệ thần kinh của côn trùng và động vật máu nóng, gây rối loạn sự dẫn
truyền xung động của kênh natri dọc sợi trục của tế bào thần kinh côn trùng, ngăn
cản và kìm hãm sự truyền xung động trong tế bào thần kinh. Triệu chứng ngộ độc
của Pyrethroid trong côn trùng và động vật máu nóng rất giống nhau: Trước tiên là
kích động, rùng mình, rối loạn tiếp sau là bại liệt và chết.

 Nhóm các chất trừ nấm, trừ bệnh, trừ vi sinh vật gây hại:
-

Các hợp chất chứa đồng
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 Phenol (2,4- D)
Các hợp chất của axits propyoníc (Dalapon)
5


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú
-

Đặng Thị Hồng Vân

Các dẫn xuất của cacbamat (ordram)
Triazin

 Nhóm các chất diệt chuột và động vật gặm nhấm: Photphua kẽm và Warfarin
1.1.2.2. 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, +
Monitor...

-

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

 Các chất trừ sâu 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

6


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

1.2 Các hóa chất BVTV họ Phosphor hữu cơ được nghiên cứu trong đề tài
Hợp chất OPPs (Organophosphorus Pesticides) đầu tiên được tổng hợp vào
năm 1850, nhưng đến năm 1930 độc tính của chúng mới được phát hiện.

Pyrophosphate

tetraethyl (TEPP) là loại thuốc trừ sâu OPPs đầu tiên, được

phát triển ở Đức trong Thế chiến II như là một sản phẩm phá hủy hệ thần kinh. Các
hợp chất này không bền và phân hủy khá nhanh trong môi trường so với những hóa
chất BVTV khác. Hiện có hơn 100 000 hợp chất OPPs đã được sản xuất, trong đó
có hơn 100 loại được đưa vào sử dụng trong thương mại.
Ở các nước đang phát triển OPPs được sử dụng rộng rãi bởi giá rẻ hơn các hóa
chất BVTV khác. OPPs là một trong những loại thuốc trừ sâu gây nhiễm độc cấp
tính, tuy nhiên độ độc của chúng khác nhau. Minton và Murray đã chia các hợp chất
OPPs thành 3 nhóm. Nhóm thứ nhất và độc nhất, ví dụ Chlorfenvinphos, có LD 50
trong khoảng 1-30 mg.Kg-1. Nhóm thứ hai có LD50 từ 30-50 mg.Kg-1, ví dụ
Diclorvos. Và nhóm ít độc hại nhất có LD50 khoảng 60-1 300 mg.Kg-1, ví dụ như
Malathion.
Dưới đây là 5 loại hóa chất BVTV họ Phosphor hữu cơ được tiến hành khảo
sát trong nước không khí tại thành phố Hồ Chí Minh và Long An (bảng 1.1).
Bảng1.1 Công thức cấu tạo, tính chất của 5 loại hóa chất BVTV Phosphor hữu cơ
được khảo sát trong nghiên cứu

Tên chất

Công thức hóa
học

C10H19O6PS2
Malathion

C12H21N2O3PS
Diazinon

Tính
hình sử
dụng

Khối
lượng
phân tử

Nhiệt độ sôi

LD50
(mg.Kg-1)

(g mol-1)

Còn

156-157oC

được sử 330.36

tại

dụng

70mmHg

Còn

20 °C tại

được sử 304.3

8.4.10-5

dụng

mmHg
7

Chuột

đực:

1375
Chuột cái :
1000
-


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú
C10H14NO5PS
Parathion

Đặng Thị Hồng Vân

Cấm từ
2010

291.3

C9H22O4P2S4
Ethion

Cấm

384.48

120oC

2

164–165oC

Chuột

tại

245

0.3mmHg
C11H16ClO2PS3
Trithion

Cấm

342.87

82oC

đực:

Chuột cái: 62

tại Chuột đực: 30

0.01 mmHg

Chuột cái: 10

Diazinon là loại thuốc trừ sâu trong nông nghiệp sử dụng để kiểm soát sâu bọ
và chuột trong đất, lá cây ở những giai đoạn khác nhau của các loại rau, củ, quả và
mùa vụ. Trước khi bị cấm sử dụng trong nhà vào năm 2004, Diazinon đã thường
được sử dụng ngoài trời, trên bãi cỏ, vườn; sử dụng để kiểm soát ruồi trong nhà và
các loại bọ chét trên thú cưng. Vào năm 2000, Hiệp hội bảo vệ môi trường Mỹ đã
thông báo về việc cấm sử dụng thuốc trừ sâu diazinon. Năm 2002 đã ban hành luật
cấm sử dụng trong nhà và đến năm 2004 cấm sử dụng ngoài trời và chỉ được sử
dụng chúng trong nông nghiệp (Margarita, 2011).
Malathion là chất có màu vàng sáng và độc tính thấp. Tuy nhiên, sự hấp thụ
hoặc tiêu hóa vào cơ thể con người dễ dàng chuyển hóa thành chất Malaoxon gây
độc hơn Malathion.
Parathion là hoạt chất tinh khiết không màu, dễ bay hơi (nhất là khi ở nhiệt độ
môi trường cao), ít tan trong nước, tan tốt trong nhiều dung môi hữu cơ, dễ bị ánh
sáng phân hủy thành H3PO4 và H2S, độc cấp tính cao (nhóm độc II) nhưng không
tích lũy trong cơ thể người và động vật, an toàn với cây trồng ở liều lượng khuyến
cáo. Chất có khả năng diệt dịch hại nhanh, nhất là khi nhiệt độ môi trường cao. Khi
chất có trong cơ thể sau thì Parathion bị oxy hóa thành Paraoxon có tính độc cao
hơn, tác động mạnh mẽ hơn. Trong danh mục thuốc BVTV 2010 của Việt Nam, loại
hóa chất này đã bị cấm sử dụng.

8


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

Ethion thuộc nhóm thuốc trừ sâu có tính độc cao, rất dễ bị ngộ độc khi nuốt
phải hoặc tiếp xúc với thuốc.Theo phân loại tính độc của Tổ chức Y tế thế giới,
Ethion thuộc nhóm II. Tại Việt Nam, Ethion đã bị loại ra khỏi danh mục thuốc trừ
sâu được phép nhập khẩu, sử dụng và buôn bán (Kubiak, 1999).
Trithion là một loại chất trừ sâu độc, đã bị cấm sử dụng ở hầu hết các quốc gia
trên thế giới. Trithion có độc tính cao với ong, các loài động vật hoang dã. Ảnh
hưởng đến lá cây như: bưởi, quất, chanh, hoa hồng, dương xỉ…đặc biệt gây ảnh
hưởng nghiêm trọng hơn nếu điều kiện khí hậu ấm áp, độ ẩm cao.

1.3 Sự phát tán hóa chất BVTV trong môi trường nước

Hình 1.1 Sơ đồ chuyển hóa hóa chất BVTV trong môi trường
Hóa chất bảo vệ thực vật có thể xâm nhập vào môi trường đất qua hai con
đường chính trực tiếp và gián tiếp. Con đường trực tiếp: Hóa chất BVTV có thể
xâm nhập trực tiếp vào môi trường nước không qua quá trình phun thuốc của người
nông dân, ngoài ra thuốc trừ sâu còn sót lại từ các bao bì khi không được xử lý cũng
sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường nước. Con đường gián tiếp: thuốc trừ sâu có
9


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

trong không khí hay đất sẽ được vận chuyển đến bề mặt nước thông qua mưa hay
dòng chảy của nước, thuốc trừ sâu từ các nhà máy, trang trại nông nghiệp dưới sự
tác động của nhiệt độ thuốc trừ sâu chuyển thành dạng hơi khuếch tán trong không
khí từ nơi này đến nơi khác. Khi gặp lạnh thuốc trừ sâu sẽ ngưng tụ lại và theo mưa
rơi lại xuống đất và nước. Thuốc trừ sâu rơi xuống đất sẽ làm đất bị bạc màu. Trong
nước, thuốc trừ sâu sẽ theo dòng chảy của dòng sông đến những nơi khác.
Thời gian tồn lưu của chất trong thuốc trừ sâu trong nước còn tùy thuộc vào
tính chất hóa học của chất. Ngoài ra thời gian tồn tại của thuốc trù sâu còn bị ảnh
hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như: lượng mưa, tốc độ dòng chảy và nhiệt độ
(Steven, 2002)

1.4 Tác hại của hóa chất BVTV
Hầu hết hóa chất BVTV đều độc với con người và động vật máu nóng ở các
mức độ khác nhau. Theo đặc tính hóa chất BVTV được chia làm hai loại: chất độc
cấp tính và chất độc mãn tính (Nguyễn Đức Huệ, 2010).
- Chất độc cấp tính: Mức độ gây độc phụ thuộc vào lượng thuốc xâm nhập vào
cơ thể. Ở dưới liều gây chết, chúng không đủ khả năng gây tử vong, dần dần bị
phân giải và bài tiết ra ngoài. Loại này bao gồm các hợp chất Pyrethroid, những hợp
chất Phosphor hữu cơ, Carbamate, thuốc có nguồn gốc sinh vật.
- Chất độc mãn tính: Có khả năng tích lũy lâu dài trong cơ thể vì chúng rất
bền, khó bị phân giải và bài tiết ra ngoài. Thuốc loại này gồm nhiều hợp chất chứa
Chlor hữu cơ, chứa Thạch tín (Asen), Chì…đây là những loại rất nguy hiểm cho sức
khỏe.
Hóa chất BVTV có thể thâm nhập vào cơ thể con người và động vật qua nhiều
con đường khác nhau, thông thường qua 3 đường chính: hô hấp, tiêu hoá và tiếp xúc
trực tiếp.
Khi tiếp xúc với hóa chất BVTV, con người có thể bị nhiễm độc cấp tính hoặc
mãn tính, tùy thuộc vào phạm vi ảnh hưởng của thuốc (Nguyễn Đức Huệ, 2010).

10


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

- Nhiễm độc cấp tính: nhiễm độc tức thời khi một lượng đủ lớn hóa chất
BVTV thâm nhập vào cơ thể. Những triệu chứng nhiễm độc tăng tỉ lệ với việc tiếp
xúc và trong một số trường hợp nặng có thể dẫn tới tử vong. Biểu hiện bệnh lý của
nhiễm độc cấp tính: mệt mỏi, ngứa da, đau đầu, lợm giọng, buồn nôn, hoa mắt
chóng mặt, khô họng, mất ngủ, tăng tiết nước bọt, yếu cơ, chảy nước mắt, sẩy thai,
nếu nặng có thể gây tử vong.
- Nhiễm độc mãn tính: nhiễm độc gây ra do tích lũy dần dần trong cơ thể.
Thông thường, không có triệu chứng nào xuất hiện ngay trong mỗi lần phơi nhiễm.
Sau một thời gian dài, một lượng chất độc lớn tích tụ trong cơ thể sẽ gây ra các triệu
chứng lâm sàng. Biểu hiện bệnh lý của nhiễm độc mãn tính: kích thích các tế bào
ung thư phát triển, quái thai, dị dạng, suy giảm trí nhớ, suy nhược nghiêm trọng,
ảnh hưởng đến hệ thần kinh . . .
Độc tính: Mặc dù có sự giống nhau của nhiều hợp chất trong cùng một họ
thuốc BVTV, tuy nhiên độc tính của mỗi chất trong chúng rất khác nhau và khả
năng tích lũy trong mô của các loại hóa chất BVTV này cũng rất khác nhau.
Các hợp chất OPPs thường phân hủy trong môi trường nhanh hơn so với các
hợp chất OCPs, tuy nhiên độc tính của chúng cũng lớn hơn đáng kể so với hợp chất
OCPs. 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 này bao gồm một số hợp chất như Parathion, Malathion,
Diazinon, Diclovos, Clopyrifos….
Các hóa chất nhóm Pyrethroids gây hại cho cá, nhưng rất ít ảnh hưởng đến

chim và động vật có vú hơn nhiều loại hóa chất diệt côn trùng tổng hợp khác.
Chúng không bền, dễ bị phân hủy khi tiếp xúc với ánh sáng và oxy. Các hợp chất
này thường bị phân hủy dưới ánh sáng mặt trời và trong không khí trong vòng một
vài ngày, không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng nước ngầm. Chúng được xem
như là những loại hóa chất diệt côn trùng an toàn nhất đối với người và môi trường.

11


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

1.5 Tình hình sử dụng hóa chất BVTV ở Việt Nam và trên Thế giới
1.5.1 Trên Thế giới
Khi con người bắt đầu canh tác nông nghiệp và có sự đấu tranh với dịch hại để
bảo vệ mùa màng thì một số biện pháp phòng ngừa đã được hình thành. Chính vì
vậy, lịch sử của thuốc BVTV đã có từ rất lâu đời (cách đây khoảng 10.000 năm).
Vào thời kì năm 2500 BC (trước Công nguyên), hợp chất lưu huỳnh đã được
sử dụng để diệt côn trùng và nhện.
Năm 1500 BC, có hợp chất để diệt bọ chét vào nhà.
Năm 1200 BC, Trung Quốc đã có thuốc xử lí hạt giống.
Năm 900 AD (sau Công nguyên), người ta dùng arsenic sulfides để diệt trừ
côn trùng trong vườn.
Thế kỉ thứ IV, người ta xử lí hạt lúa bằng Arsen trắng.
Từ cuối TK XVIII đến cuối TK thứ XIX là thời kì cách mạng nông nghiệp của
Châu Âu. Sản xuất nông nghiệp tập trung và năng suất cao hơn, đồng thời tình hình
dịch hại càng nhiều hơn trên toàn thế giới. Một số thuốc BVTV phổ biến ở cuối thế
kỉ XIX đến năm 1930 là Arsen, Selenium, Antimony, Sulfua…hoặc một số chất
thảo mộc vốn có chất độc. Song thời bây giờ chưa ai biết đến được độc hại của nó.

Từ đầu thế kỉ XX, xuất hiện một biện pháp trừ sâu hữu hiệu hơn. Đóa là sự ra
đời của DDT thuộc nhóm Chlor hữu cơ năm 1939 và liên tục ra đời nhiều hợp chất
hóa học khác. Đây là hợp chất đầu tiên trong chuỗi chất trừ sâu được khám phá, nó
tiêu diệt được một số lượng lớn côn trùng. Trong suốt 25 năm sau đó, nó được xem
là vị cứu tinh của nhân loại, giúp diệt trừ côn trùng và tang sản lượng nông sản. chu
kì sản xuất cũng tương đối rẻ nên sản xuất được nhiều nơi trên thế giới.
Năm 1940, tổng hợp nên các hợp chất Phosphor hữu cơ.
Năm 1947, tổng hợp nên hợp chất Carbamate.
Năm 1970 phát hiện được loại thuốc Pyrethroid.

12


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

Hiện nay thuốc trừ sâu tồn tại ba thế hệ, tính độc hại của thế hệ sau thường
thấp hơn thế hệ trước.
Thuốc trừ sâu thế hệ thứ nhất thường chiết xuất từ Nicotin, hay Pyrethrum
chiết xuất từ một loại cúc khô với những chất vô cơ như phèn xanh, thạch tín…
Thuốc trừ sâu thứ hai là tổng hợp các chất hữu cơ như DDT, 666, Wofatox…
(xuất hiện vào thập niên 40).
Thuốc trừ sâu thế hệ thứ ba xuất hiện vào những năm 70 và 80 như gốc
Phosphor hữu cơ, Carbamate và sự ra đời của Pyrethroide và thuốc sinh học.
Hiện nay, các nước phát triển đã cấm sản xuất và sử dụng các loại thuốc
BVTV độc hại có nguy cơ ảnh hưởng đến con người và hệ sinh thái, khuyến khích
nghiên cứu phát triển các loại thuốc BVTV ít độc hại hơn. Trong khi đó các quốc
gia đang phát triển sử dụng ngày càng nhiều hóa chất BVTV do giá rẻ, hiệu quả
mang lại khá cao. Chẳng hạn ở Ấn Độ thuốc BVTV DDT và HCH gần đây vẫn

được sử dụng rộng rãi, hàng năm có khoảng 25000 tấn được sử dụng trong đó DDT
(Hong et al., 2008).
Tỉ lệ sử dụng các loại chế phẩm BVTV cũng có sự khác nhau giữa các nước ở
vùng nhiệt đới và ôn đới: có thể thấy trong các nước ôn đới, thị trường thuốc BVTV
chủ yếu đáp ứng cho các loại cây lấy hạt như đậu tương, ngô, lúa mì và thị phần các
loại thuốc diệt cỏ là lớn nhất (48%) trong khi thị phần thuốc trừ sâu nhỏ hơn (28%),
còn thị trường thuốc nấm bệnh còn nhỏ hơn nữa (19%). Trái lại, ở các nước nhiệt
đới, thuốc trừ sâu lại chiếm thị phần chủ yếu vì sâu là yếu tố gây hại thường gặp, có
khả năng làm mất mùa nông sản ở các vùng này. Các sản phẩm còn lại chỉ chiếm thị
phần nhỏ hơn, trong đó các thuốc điều hòa sinh trưởng chiếm thị phần khá lớn
(Hong et al., 2008).

1.5.2 Tình hình sử dụng hóa chất BVTV tại Việt Nam
Tại Việt Nam, việc sử dụng thuốc BVTV chỉ phổ biến từ thế kỉ XIX. Trước đó
việc diệt trừ sâu bệnh chủ yếu bằng phương pháp thủ công hoặc biện pháp mang
tính mê tín, bùa phép.

13


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

Đầu thế kỉ XX, khi nền nông nghiệp Việt Nam phát triển đến một mức nhất
định, hình thành các đồn điền trang trại lớn thì việc sử dụng hóa chất BVTV gia
tăng. Từ những năm 50, Việt Nam chỉ sử dụng một số loại thuốc BVTV như DDT,
Lindan, Oarathion-ethyl, Polyclorocamphene…Thập niên 70 và 80 đến nay Việt
Nam còn sử dụng hợp chất hóa học họ Chlor hay Phosphor hữu cơ (DDT thuộc
nhóm clor hữu cơ, Methyl Parathion, Monocrophos thuộc nhóm Phosphor hữu cơ,

Furadan thuộc nhóm Carbamate) thì các nước phát triển đã cấm các chất này.
Danh mục thuốc BVTV sử dụng ở Việt Nam: Với 800 hoạt chất, có 2700 tên
thương mại bao gồm: thuốc trừ sâu 745 hoạt chất (1662 tên thương phẩm); thuốc
trừ bệnh 552 hoạt chất (1229 tên thương phẩm); thuốc trừ cỏ 217 hoạt chất (664 tên
thương phẩm); thuốc trừ chuột 10 hoạt chất (22 tên thương phẩm); thuốc điều hòa
sinh trưởng 52 hoạt chất (139 tên thương phẩm)…. (BNNPTNT, 2013). Những năm
gần đây, do thâm canh tăng vụ, tăng diện tích, do thay đổi cơ cấu giống cây trồng
nên tình hình sâu bệnh diễn biến phức tạp hơn. Vì vậy số lượng và chủng loại thuốc
BVTV sử dụng cũng tăng lên. Nếu như trước năm 1985 lượng thuốc BVTV dùng
hàng năm khoảng 6500 đến 9000 tấn thành phẩm quy đổi và lượng thuốc sử dụng
bình quân khoảng 0.3 kg hoạt chất/ha thì thời gian từ năm 1991 đến nay lượng
thuốc sử dụng biến động từ 25- 38 ngàn tấn. Đặc biệt năm 2006 lượng thuốc BVTV
nhập khẩu là 71345 tấn. Cơ cấu thuốc BVTV sử dụng cũng có biến động: thuốc trừ
sâu giảm trong khi thuốc trừ cỏ, trừ bệnh gia tăng cả về số lượng lẫn chủng loại
(, TCMT T5/2011).
Hầu hết các thuốc BVTV sử dụng ở Việt Nam đều phải nhập khẩu từ nước
ngoài. Hàng năm, Việt Nam nhập khẩu trên 70 000 tấn thành phẩm với trị giá 210 500 triệu USD. Trên 90% thuốc BVTV được nhập khẩu từ Trung Quốc
(, TCMT T5/2011).

1.6 Phương pháp chiết lỏng-lỏng (LLE)
LLE đã được sử dụng rộng rãi cho việc chiết các loại thuốc BVTV từ mẫu
nước và thỉnh thoảng dùng để chiết từ các dung môi hữu cơ. LLE dựa trên sự phân
vùng của chất cần phân tích giữa hai chất lỏng không hòa tan. Hiệu quả của quá

14


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

trình này phụ thuộc vào sự tương tác của chất phân tích và dung môi về tỷ lệ thể
tích của mỗi pha và số lần chiết.
Hầu hết các ứng dụng LLE được dùng để chiết các loại thuốc BVTV từ môi
trường nước. Hexane và Cyclohexane là dung môi hữu cơ điển hình được sử dụng
để chiết xuất các hợp chất không phân cực như Chlor hữu cơ và Phosphor hữu cơ.
Trong khi Dichoromethane hoặc Chloroform được dùng cho các hợp chất hữu cơ
phân cực trung bình như Triazines hoặc thuốc diệt cỏ Phenylurea. Tuy nhiên, hiệu
suất thu hồi cho các hợp chất phân cực khá của LLE rất khó thấp. Ví dụ, hiệu suất
thu hồi của Atrazine được thu thập bởi LLE của 1 L nước với Dichloromethane là
90%, trong khi hiệu suất thu hồi cho sản phẩm phân hủy của Atrazine:
Desisopropyl-, Desethyl-, và Hydroxyatrazine là 16%, 46%, và 46% (Harrie, 1999).
Để nâng cao hiệu quả, hệ số phân vùng có thể được tăng lên bằng cách sử
dụng hỗn hợp các dung môi, thay đổi độ pH (ngăn chặn ion hóa của axit hoặc
bazơ), hoặc bằng cách thêm các dung dịch muối. Theo cách này, hiệu suất thu hồi
cho các sản phẩm phân hủy của Atrazine trong ví dụ nêu trên là 62%, 87% và 63%,
bằng cách chiết với một hỗn hợp dung môi của Dichloromethane, Ethyl Acetate và
Amoni Formate 0.2 M.
Tuy nhiên, LLE cũng không tránh được một số hạn chế. Một trong những
điểm quan trọng nhất là độc tính của các dung môi hữu cơ sử dụng dẫn đến một
lượng lớn các chất thải độc hại. Theo đó, chi phí của việc xử lý các dung môi độc
hại khá cao. Tuy nhiên, vấn đề này được giảm thiểu khi LLE được sử dụng cho các
bước làm sạch với thể tích nhỏ. Bên cạnh đó, nguy cơ tiếp xúc của các nhà hóa học
với dung môi và hơi độc hại luôn luôn tồn tại. Từ thực tế, sự hình thành nhũ tương
đôi khi rất khó để phá vỡ, việc xử lý một lượng lớn mẫu nước và những khó khăn
để tự động hóa toàn bộ quá trình thực hiện khiến LLE được xem như một kỹ thuật
tốn thời gian và tiền bạc (Jose, 2008).

1.7 Phương pháp sắc ký khí đầu dò bắt điện tử (GC-ECD)
 Tổng quan về sắc ký khí

15


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

Sắc ký là phương pháp phân tách chất dựa trên hai quá trình hấp phụ và giải
hấp phụ xảy ra liên tục giữa hai pha, một pha động và một pha tĩnh bên trong cột
sắc ký.
Phân loại sắc ký dựa vào pha động, sắc ký bao gồm 2 loại:
- Sắc ký lỏng
- Sắc ký khí
Phân loại sắc ký dựa vào pha tĩnh, sắc ký bao gồm 4 loại:
- Sắc ký khí – lỏng
- Sắc ký khí – rắn
- Sắc ký lỏng – lỏng
- Sắc ký lỏng – rắn


Sắc ký khí

Sắc ký khí là phương pháp tách dựa trên hai quá trình hấp phụ và giải hấp phụ
xảy ra liên tục giữa hai pha, một pha tĩnh (thường là chất lỏng hoặc chất rắn) và một
pha động (chất khí). Khi kết nối với các đầu dò như FID, ECD, NPD, TCD, MS …
Phương pháp này cho phép định tính chất phân tích dựa vào thời gian lưu (đối
với đầu dò thường) và dựa vào phổ khối lượng đối với đầu dò MS và định lượng
dựa vào chiều cao hoặc diện tích peak.
 Sơ đồ hệ thống máy sắc ký khí

- Nguồn cung cấp khí mang: thường là bình khí hoặc máy sinh khí.
- Pha động: những pha động phổ biến cho sắc ký khí là He, Ar và Nito. Các
khí trơ này thường trơ về mặt hóa học với mẫu cũng như pha tĩnh.
- Cột phân tách: là nơi diễn ra các quá trình tách chất, thông dụng nhất là cột
nhồi và cột mao quản.
- Lò cột: dùng để điều khiển nhiệt độ cột tách.

16


GVHD: Nguyễn Lý Sỹ Phú

Đặng Thị Hồng Vân

- Buồng bơm mẫu: có nhiều loại khác nhau dựa vào mục đích phân tích khác
nhau.
- Đầu dò: có nhiều loại khác nhau tùy vào mục đích. Dùng để phát hiện chất
và định lượng. Một số đầu dò thông dụng như FID, ECD, NPD, TCD, MS…
- Hệ thống ghi nhận và xử lý tín hiệu: dùng để thu thập tín hiệu và tính toán
các kết quả.

Hình 1.2 Sơ đồ một hệ thống sắc ký khí
 Đầu dò cộng kết điện tử (electron capture detector)
ECD sử dụng hoạt độ phóng xạ β phóng ra để ion hóa các khí mang và phát
sinh ra dòng điện ở giữa cặp điện cực. Khi những phân tử hữu cơ có chứa nhóm
electron mang điện tích như: halogene, phosphor và nhóm nitro đi qua detector,
detector giữ lại một vài electron và làm biến đổi số đo của dòng điện giữa các điện
cực.
Detector hoạt động dựa trên đặc tính của các chất có khả năng cộng kết các
điện tử tự do trong pha khí (trừ trường hợp ngoại lệ của các khí trơ) khả năng cộng

kết điện tử lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào các hợp chất cần được phát hiện. Khả năng
đó tương đối nhỏ đối với các hợp chất hdrocacbon no. Ngược lại, khi các hợp chất
có chứa các nhóm chức hoặc đa liên kết (đôi hoặc ba) thì khả năng cộng kếtcác điện
17