Ảnh hưởng của sử dụng kết hợp thuốc bảo vệ thực vật hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến hoạt tính enzyme Cholinesterase cá lóc (Channa striata)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

NGUYỄN VĂN TOÀN

ẢNH HƢỞNG CỦA SỬ DỤNG KẾT HỢP
THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT HOẠT CHẤT
CHLORPYRIFOS ETHYL VÀ FENOBUCARB
ĐẾN HOẠT TÍNH ENZYME CHOLINESTERASE
Ở CÁ LÓC (CHANNA STRIATA)

LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ
NGÀNH MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ NƢỚC
MÃ NGÀNH 9440303

Cần Thơ – 2018


term harmful on cholinessterase activity of snakehead fish. Using Bascide 50EC at
the recommended maximum dose didn‟t cause seriously effect for snakehead fish,
the rate of ChE inhibition from 1,2% - 28%. Using Mondeo 60EC and mixture
Bascide 50EC with Mondeo 60EC at the recommended maximum doses didn‟t only
lead to occur dead fish but also cause high and prolong ChE inhibition, the rate of
inhibition from 22,4% - 79,1% (single Mondeo 60EC) and 25,8% - 6,2% (mixture),
respectively. The measurement ChE activty of snakehead fish can be marked by the
use of Bascide 50EC for ricefield within 3 days after spraying, but Mondeo 60EC or
mixture of two these pesticides is more than 14 days. Applying 2-PAM re-activation
technique after one day of exposure is the best method for monitoring and warning
of organophosphate pesticide contamination.
Key words: Channa striata, Cholinesterase, Chlorpyrifos Ethyl, Fenobucarb,
Combination, Bio-marker, Rice field, Reactivation

v


CAM KẾT KẾT QUẢ

Tôi xin cam kết công trình nghiên cứu “Ảnh hƣởng của sử dụng kết hợp
thuốc bảo vệ thực vật hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến hoạt tính
enzyme cholinesterase ở cá lóc (Channa striata)” này là của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ luận
văn cùng cấp nào trƣớc đây.

Cần Thơ, ngày 20 tháng 8 năm 2018
Ngƣời hƣớng dẫn

Nghiên cứu sinh

PGs.Ts. Nguyễn Văn Công

Nguyễn Văn Toàn

vi


MỤC LỤC
1

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU .............................................................................. 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 3
1.3 Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 3
1.4 Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................ 4
1.5 Ý nghĩa của luận án .............................................................................................. 4
1.6 Điểm mới của luận án .......................................................................................... 4
2

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 5

2.1 Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ............................................................. 5
2.1.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên thế giới .................................................... 5
2.1.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam và Đồng Bằng Sông Cửu Long .. 7
2.1.2.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam ................................................. 7
2.1.2.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Đồng Bằng Sông Cửu Long .................... 9
2.2 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng và các yếu tố ảnh hƣởng ......... 11
2.2.1 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng ............................................... 11
2.2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng .............. 12
2.3 Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng đất, nƣớc .......................................... 15
2.3.1 Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng đất .................................................. 15
2.3.2 Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng nƣớc ............................................... 16
2.4 Độc tính của thuốc BVTV và ảnh hƣởng khi phối trộn ..................................... 16
2.4.1 Độc tính của thuốc BVTV ............................................................................... 16
2.4.2 Ảnh hƣởng của sự hỗn hợp thuốc BVTV đến độc tính của thuốc BVTV ....... 18
2.5 Tổng quan về enzyme cholinesterase và các yếu tố ảnh hƣởng đến enzyme ... 20
2.5.1 Sơ lƣợc về Cholinesterase ................................................................................ 20
vii


2.5.2 Cơ chế ảnh hƣởng của thuốc BVTV đến ChE ................................................. 22
2.5.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính Cholinesterase ........................................ 24

2.5.3.1 Nhiệt độ ........................................................................................................ 24
2.5.3.2 Giới tính và tuổi ............................................................................................ 25
2.5.3.3 Giữa các bộ phận trong cơ thể ...................................................................... 25
2.5.3.4 Điều kiện trữ mẫu ......................................................................................... 25
2.5.4 Phƣơng pháp tái kích hoạt enzyme ChE bằng 2-PAM và pha loãng mẫu ....... 26
2.5.4.1 Các phƣơng pháp tái kích hoạt đối với ChE ................................................. 26
2.5.4.2 Ý nghĩa của áp dụng kỹ thuật tái kích hoạt phục hồi ChE ............................... 27
2.5.5 Những nghiên cứu trong và ngoài nƣớc có liên quan đến sử dụng ChE ......... 29
2.6 Giới thiệu về cá lóc (Channa striata) .................................................................. 35
2.6.1 Phân loại ........................................................................................................... 35
2.6.2 Phân bố và phát triển ........................................................................................ 35
2.7 Giới thiệu về hai hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl đƣợc sử dụng
trong nghiên cứu ....................................................................................................... 36
2.7.1 Hoạt chất Fenobucarb ...................................................................................... 36
2.7.2 Hoạt chất Chlorpyrifos ethyl ............................................................................ 37
2.8 Giới thiệu vùng nghiên cứu trong khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV ..... 40
3

CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................ 42

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ...................................................................... 42
3.2 Sinh vật thí nghiệm ............................................................................................ 42
3.3 Vật tƣ, thiết bị và hóa chất sử dụng.................................................................... 42
3.3.1 Vật tƣ và thiết bị ............................................................................................... 42
3.3.2 Thuốc bảo vệ thực vật sử dụng cho thí nghiệm ............................................... 43
3.3.3 Hóa chất sử dụng để phân tích ChE ................................................................. 44
3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 44
viii

3.4.1 Nội dung 1: Khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác
lúa ở ĐBSCL............................................................................................................. 44
3.4.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos
ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm............... 45
3.4.3 Nội dung 3: Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV
Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc ngoài đồng ruộng .................. 47
3.5 Xử lý mẫu và phân tích ChE, tái kích hoạt ........................................................ 48
3.6 Tính hoạt tính ChE, tỷ lệ ức chế và xử lý kết quả .............................................. 50
3.6.1 Xác định hoạt tính ChE .................................................................................... 50
3.6.2 Xác định tỷ lệ ức chế:....................................................................................... 50
3.6.3 Xác định tỷ lệ tái kích hoạt ChE: ..................................................................... 50
3.6.4 Xử lý kết quả .................................................................................................... 51
4

CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 53

4.1 Nội dung 1: Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác lúa ở
Đồng bằng sông Cửu Long ....................................................................................... 53
4.1.1 Các loại thuốc sử dụng trên đồng ruộng ở các vùng nghiên cứu ..................... 53
4.1.1.1 Các loại thuốc trừ côn trùng sử dụng ở vùng nghiên cứu ............................ 54
4.1.1.2 Các loại thuốc trừ bệnh sử dụng ở vùng nghiên cứu .................................... 56
4.1.1.3 Các loại thuốc trừ cỏ sử dụng ở vùng nghiên cứu ........................................ 57
4.1.1.4 Các loại thuốc trừ ốc sử dụng ở vùng nghiên cứu ........................................ 57
4.1.1.5 Các loại thuốc trừ chuột và thuốc điều hòa sinh trƣởng ............................... 58
4.1.2 Tần suất và liều lƣợng thuốc BVTV sử dụng trong canh tác lúa..................... 58
4.1.2.1 Tần suất phun thuốc BVTV trong canh tác lúa ............................................ 58
4.1.2.2 Liều lƣợng sử dụng thuốc BVTV ................................................................. 61
4.2 Nội dung 2: Ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và
Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm ............................ 63
4.2.1 Nhiệt độ, DO, pH trong thời gian phơi nhiễm thuốc BVTV ........................... 63

ix


4.2.2 Nồng độ thuốc Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl trong bố trí thí nghiệm ..... 65
4.2.3 Ảnh hƣởng của phối trộn hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE
ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm ............................................................... 66
4.2.4 Nhiệt độ, DO, pH trong thời gian phục hồi trong nƣớc máy ........................... 76
4.2.5 Phục hồi ChE trong nƣớc máy sau khi phơi nhiễm với Chlorpyrifos ethyl,
Fenobucarb và hỗn hợp hai hoạt chất này trong điều kiện phòng thí nghiệm .......... 77
4.2.6 Khả năng tái kích hoạt ChE sau khi xử lý bằng 2-PAM của hỗn hợp hai hoạt
chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb trong điều kiện phòng thí nghiệm .............. 80
4.3 Nội dung 3: Ảnh hƣởng của sử dụng phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl
và Fenobucarb cho lúa đến ChE ở cá lóc sống trên ruộng lúa ................................ 86
4.3.1 Nhiệt độ, pH, DO trong thời gian thí nghiệm .................................................. 86
4.3.2 Nồng độ Fenobucarb, Chloryrifos Ethyl trong nƣớc ruộng sau khi phun thuốc .
.......................................................................................................................... 88
4.3.3 Ảnh hƣởng của sử dụng Bascide 50EC (hoạt chất Fenobucarb) và Mondeo
60EC (hoạt chất Chlorpyrifos ethyl) cho lúa đến ChE trong não cá lóc sống trên
ruộng ......................................................................................................................... 89
4.3.4 Khả năng tái kích hoạt hoạt tính ChE của cá lóc trên đồng ruộng ................. 93
4.3.4.1 Khả năng tái kích hoạt hoạt tính ChE của cá lóc bằng 2PAM khi phun
Mondeo 60EC (hoạt chất Chlorpyrifos ethyl) trên ruộng lúa....................... 93
4.3.4.2 Khả năng tái kích hoạt hoạt tính ChE của cá lóc bằng 2PAM và pha loãng
khi phun hỗn hợp thuốc Bascide 50EC (hoạt chất Fenobucarb) và Mondeo
60EC (hoạt chất Chlorpyrifos ethyl) ............................................................ 95
4.3.5 Đánh giá tổng hợp ảnh hƣởng của Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl lên cá lóc
.......................................................................................................................... 97
4.3.6 Đề xuất khả năng áp dụng đo ChE để cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV ....... 98
5

CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT................................................... 102

5.1 Kết luận ............................................................................................................ 102
5.2 Đề xuất .............................................................................................................. 103

x


DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Ƣớc tính chi phí sử dụng thuốc BVTV trên thị trƣờng thế giới và Mỹ (đơn
vị tính: triệu đôla) ........................................................................................................ 5
Bảng 2.2: Ƣớc tính khối lƣợng hoạt chất thuốc BVTV sử dụng trên thế giới và Mỹ
(đơn vị tính: triệu pound hoạt chất) ............................................................................. 6
Bảng 2.3: Tình hình nhập khẩu hóa chất BVTV tại Việt Nam gần đây ...................... 8
Bảng 2.4: Số lƣợng hoạt chất đƣợc phép sử dụng ở Việt Nam từ 2007 - 2016 .......... 8
Bảng 2.5: Danh mục thuốc BVTV đƣợc phép sử dụng ở Việt Nam năm 2016 .......... 9
Bảng 2.6: Thống kê công tác thanh kiểm tra cơ sở kinh doanh thuốc BVTV ở các
tỉnh phía Nam giai đoạn 2006 - 2011 .......................................................................... 9
Bảng 2.7: Chi phí thuốc BVTV và số lần phun ở Việt Nam và các nƣớc khác ........ 10
Bảng 2.8: Phân loại độc tính thuốc BVTV theo LC50 ............................................... 17
Bảng 2.9: Giá trị LC50 – 96 giờ của một số loài cá phổ biến ở ĐBSCL .................. 17
Bảng 2.10: Tổng quan 4 tỉnh Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp và Hậu Giang, 2014
.................................................................................................................................... 41
Bảng 3.1:Số hộ đƣợc phỏng vấn tình hình sử dụng thuốc BVTV trong canh tác lúa 44
Bảng 3.2: Tóm tắt thông tin bố trí và theo dõi thí nghiệm ........................................ 46
Bảng 3.3: Tóm tắt thông tin bố trí và theo dõi thí nghiệm trên ruộng ....................... 47
Bảng 4.1: Chủng loại thuốc BVTV sử dụng ở các vùng nghiên cứu ........................ 53
Bảng 4.2: Tỷ lệ % theo nhóm tần suất phun ở các vùng nghiên cứu ....................... 60
Bảng 4.3: Liều lƣợng sử dụng thuốc BVTV ở các vùng nghiên cứu (tỷ lệ %) ......... 61
Bảng 4.4: Tỷ lệ (%) phối trộn thuốc BVTV trƣớc khi phun ở các vùng nghiên cứu 62

Bảng 4.5: Các yếu tố môi trƣờng trong thí nghiệm ................................................... 64
Bảng 4.6: Nồng độ Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl trong thí nghiệm .................. 65
Bảng 4.7: Bảng phân tích phƣơng sai xem xét tác động của Fenobucarb,
Chlorpyrifos ethyl và thời gian phơi nhiễm tác động đến hoạt tính ChE .................. 66

xi


Bảng 4.8: Các yếu tố môi trƣờng trong thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của
Fenobucarb lên hoạt tính ChE của cá lóc (Channa striata) khi ra nƣớc máy ........... 76
Bảng 4.9: Nhiệt độ, pH, DO và mực nƣớc trên ruộng phun Fenobucarb ................ 87
Bảng 4.10: Nồng độ (g/L) thuốc trong nƣớc trên các ruộng thí nghiệm ................. 88
Bảng 4.11: So sánh nhạy cảm của ChE với Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl và thời
gian phục hồi sau phơi nhiễm trong điều kiện phòng thí nghiệm ............................. 97
Bảng 4.12: So sánh ảnh hƣởng của việc sử dụng các thuốc đến ChE cá lóc ............ 98

xii


DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Lƣợng thuốc BVTV sử dụng ở Ấn Độ giai đoạn 2005 – 2010 ................... 7
Hình 2.2: Sự lƣu chuyển của thuốc BVTV trong môi trƣờng nƣớc .......................... 12
Hình 2.3: Phản ứng thủy phân acetylcholine bởi AChE ............................................ 21
Hình 2.4: Cơ chế hoạt động của ChE trong điều kiện bình thƣờng (a) và khi sinh vật
bị phơi nhiễm thuốc BVTV (b) .................................................................................. 22
Hình 2.5: Sự tƣơng tác giữa Acetylcholine (I), Carbaryl (gốc Carbamate) (II) và
Chlorpyrifos-oxon (III) tại các vị trí dẫn truyền AChE.............................................. 23
Hình 2.6: Hoạt chất 2-PAM gắn vào AChE bị ức chế (2.6a) và loại bỏ chất ức chế để
tái kích hoạt (2.6b) ..................................................................................................... 26
Hình 2.7: Cơ chế lão hóa liên kết OP - AChE (2.7a) và AChE bị lão hóa (2.7b) ...... 27

Hình 2.8: Số lƣợng tên thƣơng mại thuốc BVTV có chứa hoạt chất Fenobucarb đƣợc
ban hành thay đổi qua các năm giai đoạn 2011 - 2016.............................................. 37
Hình 2.9: Các quá trình chính xảy ra trong sự trao đổi chất Chlorpyrifos ethyl ...... 39
Hình 3.1: Cá lóc (Channa striata) sử dụng trong nghiên cứu ................................... 42
Hình 3.2: Thuốc BVTV Mondeo 60EC và Bascide 50EC sử dụng cho thí nghiệm .... 43
Hình 4.1: Tần suất xuất hiện các hoạt chất thuốc trừ sâu ở các vùng nghiên cứu..... 55
Hình 4.2: Tần suất xuất hiện các hoạt chất trừ bệnh ở các vùng nghiên cứu ............ 56
Hình 4.3: Tần suất sử dụng các hoạt chất trừ cỏ ở các vùng nghiên cứu .................. 57
Hình 4.4: Tần suất sử dụng các gốc thuốc trừ ốc ở các vùng nghiên cứu ................. 58
Hình 4.5: Tần suất phun các loại thuốc BVTV ở vùng nghiên cứu .......................... 59
Hình 4.6: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ±
SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt
chất theo thời gian ở mức nồng độ 1% LC50 - 96 giờ. T .......................................... 67
Hình 4.7: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ±
SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt
chất theo thời gian ở mức nồng độ 2% LC50 - 96 giờ. ............................................. 69

xiii


Hình 4.8: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ±
SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt
chất theo thời gian ở mức nồng độ 5%LC50 - 96 giờ.. ............................................. 70
Hình 4.9: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ±
SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt
chất theo thời gian ở mức nồng độ 10%LC50 - 96 giờ. ............................................ 73
Hình 4.10: Hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ± SE) sau khi
phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos ethyl hay hỗn hợp theo thời gian ở mức
nồng độ 5%LC50 - 96 giờ đƣợc cho ra môi trƣờng nƣớc máy. ................................ 77
Hình 4.11: Hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ± SE) sau khi

phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt chất theo thời
gian ở mức nồng độ 10%LC50 - 96 giờ đƣợc cho ra môi trƣờng nƣớc máy.. .......... 78
Hình 4.12: Hoạt tính ChE trong não cá lóc (TB±SE, n=6) trƣớc và sau khi xử lý
bằng 2-PAM ở hỗn hợp 2 hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl ở mức nồng
độ 1% LC50 -96 giờ. ................................................................................................. 81
Hình 4.13: Hoạt tính ChE trong não cá lóc (TB±SE, n=6) trƣớc và sau khi xử lý
bằng 2-PAM ở hỗn hợp 2 hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl ở mức nồng
độ 2% LC50 -96 giờ.. ................................................................................................ 82
Hình 4.14: Hoạt tính ChE trong não cá lóc (TB±SE, n=6) trƣớc và sau khi xử lý
bằng 2-PAM ở hỗn hợp 2 hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl ở mức nồng
độ 5% LC50 -96 giờ. ................................................................................................. 83
Hình 4.15: Hoạt tính ChE trong não cá lóc (TB±SE, n=6) trƣớc và sau khi xử lý
bằng 2-PAM ở hỗn hợp 2 hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos ethyl ở mức nồng
độ 10% LC50 -96 giờ. ............................................................................................... 84
Hình 4.16: Hoạt tính ChE trong não cá lóc sống trên các ruộng phun đơn và kết hợp
Bascide 50EC và Mondeo 60EC. .............................................................................. 90
Hình 4.17: Hoạt tính ChE cá lóc so với trƣớc khi xử lý với 2-PAM trong phun đơn lẻ
Mondeo 60EC cho lúa. ............................................................................................... 94
Hình 4.18: Hoạt tính ChE cá lóc so với trƣớc khi xử lý với 2-PAM và pha loãng mẫu
trong phun hỗn hợp Bascide 50EC và Mondeo 60EC cho lúa. ................................... 96
Hình 4.19: Quy trình áp dụng đo ChE trong cảnh báo nhiễm bẩn và ảnh hƣởng của
thuốc BVTV gốc lân hữu cơ đến sinh vật ............................................................... 101

xiv


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AChE
BChE
BVTV

Acetylcholinesterase
Butyrylcholinesterase
Bảo vệ thực vật

CE

Chlorpyrifos ethyl

ChE

Cholinesterase

ĐBSCL
DO
DT50

Đồng bằng sông Cửu Long
Dissolved Oxygen: Nồng độ oxy hòa tan trong nƣớc
Disappearance times: Thời gian bán phân huỷ

et al. và ctv. Cộng tác viên
FE
Fenobucarb
Koc
Organic carbon partition coefficient: Hệ số riêng phần carbon hữu cơ
Kow
LC50

Octanol/water partition coefficient: Hệ số riêng phần octanol/ nƣớc

Lethal Concentration: Liều lƣợng gây chết 50% sinh vật thí nghiệm ở

LD50

môi trƣờng không khí hoặc môi trƣờng nƣớc
Lethal Dose: Liều lƣợng gây chết 50% sinh vật thí nghiệm ở môi

LoD
mL, L
N/A
ng/L
TP
µg/L
N_NS
NPH
WHO

trƣờng rắn
Limit of detection: Giới hạn phát hiện
Mililít, Lít (đơn vị đo lƣờng thể tích)
Not available: dữ liệu không xác định
Nanogram/Liter
Thành phẩm
Microgram/Liter
Ngày_nƣớc máy
Ngƣỡng phát hiện
World Health Organization: Tổ chức y tế thế giới

xv

1

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng canh tác nông nghiệp trọng
điểm của cả nƣớc với trên 4,3 triệu ha đất canh tác lúa và hơn 750 ngàn ha đất
nuôi trồng thủy sản và cung cấp hơn 55% sản lƣợng lúa cả nƣớc (Niên giám
thống kê, 2016). Năm 2000, diện tích lúa ĐBSCL là hơn 3,9 triệu ha với sản
lƣợng 16,7 triệu tấn thì các năm 2005, 2010, 2015 dù diện tích lúa tăng không
đáng kể, dao động từ 0,97 – 1,09 lần nhƣng sản lƣợng lúa tăng rất cao, lần lƣợt
tăng 1,2, 1,3 và 1,5 lần (Niên giám thống kê, 2006, 2016). Để đạt đƣợc điều đó
ngoài cải tiến kỹ thuật canh tác thì các biện pháp thâm canh, tăng vụ đã đƣợc áp
dụng, tăng cƣờng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV), giúp kìm hãm sâu
bệnh, bảo vệ mùa màng. Đó là những lợi ích trƣớc mắt của thuốc BVTV mà
chúng ta có thể thấy đƣợc. Tuy nhiên, mặt trái của thuốc BVTV là sự tác động
tiêu cực đến sức khoẻ của ngƣời dân trồng lúa, tiêu diệt các loài thiên địch và các
sinh vật khác. Khi phun thuốc BVTV trên đồng ruộng thì có trên 50% lƣợng
thuốc rơi xuống đất và nƣớc (Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết, 2005), làm ô nhiễm
môi trƣờng đất, nƣớc và gây độc cho sinh vật, đặc biệt là các loài cá sẽ chịu ảnh
hƣởng rất lớn. Mặc dù các nhóm thuốc BVTV đƣợc sử dụng phổ biến hiện nay
(lân hữu cơ, carbamate, cúc tổng hợp, …) không tồn tại lâu trong môi trƣờng
nhƣng có tính độc cấp tính rất cao cho động vật có xƣơng sống và không xƣơng
sống (Fulton and Key, 2001). Tổng hợp nhiều thông tin, Edwards et al., (1997)
cho rằng có nhiều nguyên nhân làm giảm sản lƣợng cá trong tự nhiên, bao gồm
việc thay đổi từ canh tác lúa một vụ/năm sang lúa nhiều vụ/năm, sử dụng thuốc
BVTV cũng nhƣ việc khai thác quá mức của con ngƣời …
Khi phun thuốc BVTV trên ruộng lúa, nông dân thƣờng hỗn hợp hai hoặc
nhiều loại thuốc nhằm tiết kiệm công phun thuốc và diệt đƣợc nhiều đối tƣợng

gây hại (Phạm Văn Toàn, 2013). Dù phun riêng lẻ từng hoạt chất hay hỗn hợp cho
cây trồng nhƣng sau cùng các hoạt chất này cùng tồn tại trong thành phần môi
trƣờng. Do đó, sinh vật trong thực tế thƣờng chịu tác động của nhiều độc chất
khác nhau. Sự phối trộn độc chất có thể làm (i) giảm (tác động đối kháng), (ii)
tăng (tác động hợp lực) hay (iii) không ảnh hƣởng đến độc tính so với trƣờng hợp
riêng lẻ (Trần Văn Hai, 2005; Zeliger, 2008).
1


Trong canh tác lúa ở ĐBSCL, thuốc BVTV hoạt chất Chlorpyrifos ethyl
(nhóm Lân hữu cơ) và Fenobucarb (nhóm Carbamate) thƣờng đƣợc sử dụng phổ
biến. Tuy nhiên kết quả từ những nghiên cứu gần đây cho thấy Chlorpyrifos ethyl
đƣợc sử dụng phổ biến hơn Fenobucarb (Phạm Văn Toàn, 2013). Theo nhà sản
xuất thì hai loại hoạt chất này có mục đích sử dụng khác nhau; hoạt chất
Fenobucarb chuyên trị rầy, bọ xít; hoạt chất Chlorpyrifos ethyl chuyên trị các loại
sâu đục thân, đục bẹ và sâu cuốn lá. Do đó, hai loại hoạt chất này luôn đƣợc sử
dụng trong canh tác lúa khi có các nhóm dịch hại xuất hiện (Phạm Hữu Nghị,
2012). Trong danh mục thuốc BVTV cho phép sử dụng năm 2016 có đến 775
hoạt chất với 1.678 tên thƣơng mại khác nhau. Trong đó có 159 tên thuốc có chứa
Chlorpyrifos Ethyl (dạng đơn chất và phối trộn) và 39 tên chứa hoạt chất
Fenobucarb (dạng đơn chất và phối trộn) (TT 03/2016/TT-BNNPTNT). Dạng
phối trộn hoạt chất Fenobucarb với Chlorpyrifos ethyl đƣợc sử dụng rất phổ biến,
trên thị trƣờng cũng có các sản phẩm phối trộn sẵn nhƣ: Visa 5GR, Rockfos
550EC, Babsac 600EC, 750EC, Fenfos 650EC, Super Kill Plus 550EC.
Cá lóc (Channa striata) sống ở nhiều loại hình thủy vực, trong đó có đồng
ruộng (Trƣơng Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hƣơng, 1993), nơi mà thuốc BVTV
thƣờng xuyên đƣợc sử dụng. Vào mùa mƣa, cá thƣờng tìm đến đồng ruộng để
sinh sản (Amilhat and Lorenzen, 2005) nên chúng có nhiều cơ hội phơi nhiễm với
thuốc BVTV. Do đó, cá lóc là một trong những loài thủy sinh vật chịu nhiều tác
động bất lợi từ thuốc BVTV, rất thích hợp để chọn lựa cho nghiên cứu.

Enzyme Cholinesterase (ChE) có vai trò quan trọng trong điều tiết chức
năng bình thƣờng của quá trình truyền tín hiệu thần kinh qua các tế bào thần kinh
ở sinh vật sống. ChE rất nhạy cảm với thuốc BVTV gốc Lân hữu cơ và
Carbamate (Stenersen, 2004); khi ChE bị ức chế có thể ảnh hƣởng đến hoạt động
hô hấp, di chuyển, bắt mồi và gây chết sinh vật (Peakall, 1992). Hầu hết các loài
thủy sinh vật chết khi ChE bị ức chế hơn 70% (Fulton and Key, 2001; Aprea et
al., 2002) và ngƣỡng giới hạn sinh học cho phép ChE bị ức chế không quá 30%
mức bình thƣờng (Aprea et al., 2002). Đo hoạt tính ChE có thể giúp phát hiện
sớm ảnh hƣởng bất lợi của môi trƣờng đến sinh vật (Coppage et al., 1975;
Peakall, 1992; Cong et al., 2006). Do vậy, ChE có thể sử dụng làm chỉ thị cảnh
báo ô nhiễm và tác hại của ô nhiễm thuốc BVTV gốc Lân hữu cơ và Carbamate
đến sinh vật. Kỹ thuật tái kích hoạt khi ChE bị ức chế bởi lân hữu cơ bằng hoá chất
2


Pralidoxime (2-PAM) và phƣơng pháp pha loãng rồi ủ mẫu ở nhiệt độ và thời gian
thích hợp khi ChE bị ức chế bởi Carbamate đã đƣợc đề xuất áp dụng khi không có
sinh vật đối chứng (Rotenberg, 1995).
Trên thế giới, nhiều nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm và ngoài
thực địa đã sử dụng ChE nhƣ chỉ dấu sinh học cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV
(Andresscu et al., 2006; Laetz et al., 2009;…). Những nghiên cứu bƣớc đầu ở Việt
Nam cho thấy có thể sử dụng ChE ở cá chép Cyprinus carpio, cá mè vinh Puntius
gonionotus (Đỗ Thị Thanh Hƣơng, 1999; Nguyễn Trọng Hồng Phúc et al., 2010), cá
lóc Channa striata (Cong et al., 2006, 2008), cá rô đồng Anabas testudineus (Ngô Tố
Linh, 2008; Nguyễn Khắc Du, 2010; Nguyen Thanh Tam et al., 2015) để đánh dấu
tác tác hại của nhiễm bẩn thuốc BVTV hoạt chất Diazinon, Acephate, Isoprocarb,
Fenobucarb,… Tuy nhiên, sự tác động của hỗn hợp thuốc BVTV đến ChE vẫn chƣa
đƣợc tìm hiểu nhiều. Do đó, luận án “Ảnh hƣởng của sử dụng kết hợp thuốc bảo vệ
thực vật hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến hoạt tính enzyme
Cholinesterase cá lóc (Channa striata)” đã đƣợc thực hiện.

1.2 Mục tiêu nghiên cứu
1.2.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá ảnh hƣởng của việc hỗn hợp hoạt chất Chlorpyrifos ethyl với
Fenobucarb đến hoạt tính enzyme Cholinesterase ở não cá lóc và khả năng sử
dụng ChE ở cá lóc nhƣ phƣơng pháp sinh học để đánh giá sự phơi nhiễm của cá
lóc với các thuốc bảo vệ BVTV chứa hoạt chất này.
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
Xác định nhạy cảm của enzyme cholinesterase ở não cá lóc (C. striata) với
Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb khi phơi nhiễm riêng lẻ và phối trộn để cảnh
báo nhiễm bẩn hai hoạt chất này trong môi trƣờng nƣớc.
Nghiên cứu khả năng áp dụng đo ChE ở não cá lóc nhƣ phƣơng pháp sinh
học để cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV chứa hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và
Fenobucarb.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng chuyên canh lúa
Đồng bằng sông Cửu Long.
3


Xác định ảnh hƣởng riêng lẻ, hỗn hợp hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và
Fenobucarb đến hoạt tính enzyme Cholinesterase ở não cá Lóc điều kiện phòng
thí nghiệm.
Xác định ảnh hƣởng riêng lẻ, hỗn hợp hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và
Fenobucarb đến hoạt tính enzyme Cholinesterase ở não cá Lóc trên đồng ruộng.
Xác định kỹ thuật tái kích hoạt enzyme Cholinesterase nhƣ phƣơng pháp
sinh học để cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV Lân hữu cơ và Carbamate.
1.4 Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu
Nghiên cứu đƣợc thực hiện với 2 hoạt chất Fenobucarb và Chlorpyrifos
ethyl tác động đến hoạt tính enzyme Cholinesterase trong não cá lóc ở các mức
nồng độ dƣới ngƣỡng gây chết ở điều kiện phòng thí nghiệm (nhà thí nghiệm

Khoa Môi trƣờng và tài nguyên thiên nhiên, Đại học Cần Thơ) và ngoài đồng
ruộng (xã Tân Long, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang).
1.5 Ý nghĩa của luận án
Kết quả nghiên cứu của luận án cho thấy việc hỗn hợp thuốc BVTV hoạt
chất Fenobucarb với Chlorpyrifos ethyl dù không làm tăng hay giảm tính ảnh
hƣởng đến ChE ở não cá lóc nhƣng kéo dài thời gian ức chế cao hoạt tính ChE ở
cá lóc hơn trƣờng hợp từng đơn chất. Qua đó cho thấy thói quen hỗn hợp thuốc
khi sử dụng góp phần đe dọa đến cá lóc nói riêng và thủy sinh vật nói chung.
Kết quả nghiên cứu khẳng định thêm đo ChE ở cá lóc có thể xem nhƣ
phƣơng pháp sinh học nhận ra ảnh hƣởng của nhiễm bẩn thuốc BVTV lân hữu cơ
và carbamate đến cá lóc.
1.6 Điểm mới của luận án
Luận án cập nhật thêm thông tin về các loại thuốc BVTV đƣợc sử dụng
phổ biến ở một số vùng chuyên canh lúa ở ĐBSCL. Luận án cũng cho thấy khi
phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb làm kéo dài thời gian
ảnh hƣởng nghiêm trọng đến ChE cá lóc hơn trƣờng hợp đơn lẻ. Kết quả nghiên
cứu cho thấy ChE trong não cá lóc rất nhạy cảm với thuốc BVTV Chlorpyrifos
ethyl và Fenobucarb và có thể sử dụng để cảnh báo nhiễm bẩn và tác hại thuốc
BVTV đến cá lóc nói riêng và thủy sinh vật nói chung.
4


2

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật
2.1.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên thế giới
Trên thế giới, thuốc BVTV đƣợc sử dụng rất nhiều với khoảng hơn 2,2 triệu
tấn/năm với 45% sử dụng ở Châu Âu, 25% sử dụng ở Mỹ và hơn 25% lƣợng thuốc

này đƣợc sử dụng ở các quốc gia đang phát triển - nơi 99% số ngƣời chết do ngộ độc
thuốc BVTV so với các nƣớc. Trong đó, thuốc trừ cỏ đƣợc sử dụng nhiều nhất
(47,5%), kế đến là thuốc trừ sâu (29,5%), thuốc trừ nấm bệnh (17,5%) và 5,5% còn
lại là các loại thuốc BVTV khác (www.who.int/ceh, Arnab et al., 2014).
Xét về chi phí thuốc BVTV, hằng năm trên toàn thế giới phải chi ra một
lƣợng tiền rất lớn và có xu hƣớng gia tăng theo thời gian. Chi phí thuốc bảo vệ thực
vật trên thế giới từ 18,5 tỷ đô la (1988), tăng lên 37,7 tỷ đô la (1995) và hơn 39,4 tỷ
đô la (2007) và tăng lên đến 55,9 tỷ đô la vào năm 2012. Trong đó, thuốc diệt cỏ
chiếm phần lớn nhất trong tổng chi phí (khoảng 39 - 44%), kế đến là thuốc trừ sâu
(dao động từ 28 – 33%), thuốc trừ bệnh (dao động từ 17 – 23%) và thuốc khác (từ 6
– 9%) (EPA, 1990, 1997, 2004, 2011, 2017). Thị trƣờng thuốc BVTV ở Mỹ cũng có
kết quả tƣơng tự, chi phí tăng dần theo các năm nhƣng đến năm 2012 thì giảm so với
các năm trƣớc (Bảng 2.1).
Bảng 2.1: Ƣớc tính chi phí sử dụng thuốc BVTV trên thị trƣờng thế giới và Mỹ (đơn

vị tính: triệu đôla)
Thị trƣờng

Loại thuốc BVTV
1988
1995
2001
2007
2012
Trừ cỏ
7.700 16.237
14.118 15.512 24.727
Trừ sâu
6.100 12.465
8.763 11.158 16.023

Trừ nấm
3.500
6.355
6.027
9.216 14.565
Thế giới
Thuốc khác
1.200
2.639
2.848
3.557
606
Tổng
18.500 37.696
31.756 39.443 55.921
Trừ cỏ
2.770
6.276
6.410
5.856
5.115
Trừ sâu
1.200
3.552
3.124
4.337
2.184
Trừ nấm
580
798

835
1.375
Mỹ
1.430
Thuốc khác
420
690
721
886
137
Tổng
4.970 11.316
11.090 12.454
8.866
(Nguồn: EPA, Pesticides Industry Sales and Usage 1990, 1997, 2004, 2011, 2017)

Xét về lƣợng thuốc sử dụng, trên toàn thế giới có xu hƣớng giảm nhẹ khối
lƣợng hoạt chất thuốc BVTV sử dụng giữa các năm 1995, 2001 và 2007 (riêng năm

5


1988 thiếu dữ liệu báo cáo) và gia tăng năm 2012. Lƣợng sử dụng thuốc BVTV ở thị
trƣờng nƣớc Mỹ cũng có kết quả tƣơng tự (Bảng 2.2). Tuy nhiên, khối lƣợng hoạt
chất thuốc BVTV lại thay đổi giữa các nhóm thuốc BVTV; tỷ lệ của thuốc trừ cỏ,
trừ sâu, trừ bệnh và các loại thuốc khác năm 1995 lần lƣợt là 39%, 26%, 10% và
25% nhƣng đến năm 2007 thì tỷ lệ này là 40%, 17%, 10% và 33% và đến năm 2012
thì tỷ lệ này là 49%, 18%, 14% và 19%. Qua đó, ta thấy có sự giảm số lƣợng thuốc
trừ sâu nhƣng có sự gia tăng các nhóm thuốc khác (trừ cỏ, trừ chuột, mối mọt, thuốc
kích thích tăng trƣởng,…). Điều này cũng phản ánh đúng xu hƣớng sử dụng đối với

thị trƣờng thuốc BVTV nƣớc Mỹ.
Bảng 2.2: Ƣớc tính khối lƣợng hoạt chất thuốc BVTV sử dụng trên thế giới và Mỹ
(đơn vị tính: triệu pound hoạt chất)
Thị trƣờng

Thế giới

Mỹ

Loại thuốc BVTV
Trừ cỏ
Trừ sâu
Trừ bệnh
Thuốc khác
Tổng
Trừ cỏ
Trừ sâu
Trừ bệnh
Thuốc khác
Tổng

1988
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
660
268
132

70
1.130

1995
2.210
1.500
550
1.450
5.710
556
137
77
452
1.222

2001
1.870
1.232
475
1.469
5.046
553
105
73
472
1.203

2007
2.096
892

518
1.705
5.211
531
93
70
439
1.133

2012
2.847
1.065
779
1.11
5.821
678
64
105
435
1.282

(Nguồn: EPA, Pesticides Industry Sales and Usage 1990, 1997, 2004, 2011, 2017)

Theo Abhilash (2011), Ấn Độ là nƣớc sản xuất thuốc BVTV lớn nhất ở châu
Á và đứng thứ mƣời hai trên thế giới về việc sử dụng thuốc BVTV. Mặc dù lƣợng
thuốc BVTV sử dụng thấp hơn rất nhiều so với các nƣớc khác nhƣng vấn đề ô
nhiễm thuốc trừ sâu là nghiêm trọng. Có hơn 234 hoạt chất, 500 tên thƣơng mại
thuốc BVTV đã đăng ký và có hơn 125 nhà sản xuất quy mô lớn và vừa. Việc sử
dụng thuốc BVTV từ 2005 - 2010 là rất lớn với nhiều hoạt chất khác nhau (Hình
2.1) và Ấn Độ là một trong số ít các quốc gia vẫn còn sử dụng một số loại thuốc trừ

sâu Chlor hữu cơ nhƣ DDT và Lindane (Abhilash and Singh, 2009; Vijgen et al.,
2011). Tuy lƣợng thuốc BVTV sử dụng ít hơn so với các nƣớc khác, vấn đề ô nhiễm
thuốc BVTV ở Ấn Độ vẫn xảy ra chủ yếu là do: (i) thiếu đào tạo trong việc sử dụng
thuốc BVTV và các kỹ thuật ứng dụng thích hợp; (ii) sự thiếu hiểu biết về những tác
động môi trƣờng của các thuốc BVTV; (iii) phối trộn không phù hợp các loại thuốc

6


BVTV với nhau và (iv) sử dụng lặp đi lặp lại nhiều lần của cùng các loại thuốc
BVTV (Abhilash and Singh, 2009).

(Nguồn: Abhilash, P.C, 2011)

Hình 2.1: Lƣợng thuốc BVTV sử dụng ở Ấn Độ giai đoạn 2005 – 2010
Theo Apiwat et al., (2015), Thái lan có xu hƣớng gia tăng nhập khẩu thuốc
trừ sâu từ 110.000 tấn (năm 2007) lên 172.000 tấn (năm 2013). Thuốc trừ cỏ nhập
khẩu cao nhất (tỷ lệ 62-79%), kế đến là thuốc trừ sâu (12 - 23%) và thuốc trừ bệnh
(5 - 11%). Có khoảng 49.000 đến 61.000 trƣờng hợp nhiễm độc thuốc BVTV mỗi
năm với tỷ lệ bệnh tật từ 76,4 – 96,6 ngƣời trên 100.000 dân. Trong nhóm 10 thuốc
trừ sâu nhập khẩu nhiều nhất năm 2013, Chlorpyrifos đƣợc nhập khẩu nhiều nhất
(1.193.000 kg hoạt chất), kế đến là các hoạt chất nhƣ Cartap Hydrochloride,
Carbaryl,…. Dạng hỗn hợp Chlorpyrifos và Cypermethrin (263.009 kg hoạt chất) và
hoạt chất Fenobucarb (215.289 kg hoạt chất) cũng đƣợc nhập khẩu với lƣợng lớn,
xếp thứ 8 và 9 trong bảng xếp hạng.
2.1.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam và Đồng Bằng Sông Cửu Long

2.1.2.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam
Năm 1957, thuốc BVTV đƣợc sử dụng ở Việt Nam khoảng 100 tấn/năm và
những năm gần đây đã tăng lên đáng kể cả về khối lƣợng lẫn chủng loại. Vào cuối

thập niên 1980, số lƣợng thuốc BVTV sử dụng là 10.000 tấn/năm; đầu thập niên
1990 đã tăng lên 2 - 3 lần, số lƣợng thuốc BVTV là 21.600 tấn vào năm 1990 (Dung
7


and Dung, 1999; Berg, 2001) và dao động trong khoảng từ 20.300 tấn đến 48.288
tấn từ năm 1991đến 2004 (Phạm Văn Toàn, 2013) và tăng mạnh đến 103.612 tấn ở
năm 2012 và 116.582 tấn năm 2014 (Tổng cục Môi trƣờng, 2015) (Bảng 2.3).
Bảng 2.3: Tình hình nhập khẩu hóa chất BVTV tại Việt Nam gần đây
Năm
2010
2011
2012
2013
2014

Tổng
khối
lƣợng
(Tấn TP)
72.560
85.084
103.612
90.201
116.582

Thuốc trừ sâu
Tên TP
18.648
15.976

20.515
18.401
33.343

Thuốc trừ bệnh

Tỷ lệ
%
25,7
18,7
19,8
20,4
28,6

Thuốc trừ cỏ

Tỷ lệ
Tỷ lệ
Tên TP
%
%
19.954
27,5
28.153
38,8
19.270
22,6
38.018
44,6
24.067

23,2
46.469
44,8
20.926
23,2
20.927
23,2
42.577
36,3
30.603
26,3
(Nguồn:Tổng cục Môi Trường, 2015)

Tên TP

Số lƣợng hoạt chất BVTV đƣợc phép sử dụng cũng tăng dần theo thời gian
(Bảng 2.4). Trong thời gian 10 năm từ 2007 đến 2016 số tên hoạt chất thuốc trừ sâu
tăng 2,94 lần, thuốc trừ bệnh tăng 2,84 lần, trừ cỏ tăng 1,81 lần, một số nhóm khác
có tăng nhƣng không nhiều.
Bảng 2.4: Số lƣợng hoạt chất đƣợc phép sử dụng ở Việt Nam từ 2007 - 2016
Số lƣợng hoạt chất đƣợc phép sử dụng trong nông nghiệp

Tên thuốc BVTV
Trừ sâu
Trừ bệnh
Trừ cỏ
Trừ chuột
Điều hòa sinh
trƣởng
Dẫn dụ côn trùng

Trừ ốc
Chất hỗ trợ
Tổng

2007
264
214
125
13

2008
292
221
130
13

2009
365
264
151
11

2010
437
307
160
11

2011
542

374
169
10

2012
662
468
195
10

2013
745
552
217
10

2015
769
607
223
10

2016
775
608
227
10

40

44

47

49

48

49

52

51

50

4
11
4
675

5
15
4
724

5
18
4
865

6
19
5
994

8
20
5
1.176

8
8
8
8
21
25
26
27
5
5
5
5
1.418 1.614 1.699 1.710
(Nguồn: www.ppd.gov.vn)

Bên cạnh sự gia tăng về số lƣợng hoạt chất thuốc BVTV thì tên thƣơng phẩm
cũng không ngừng gia tăng (Bảng 2.5). Năm 2016 có tổng cộng 3.998 tên thƣơng
phẩm thuốc BVTV của 1.710 hoạt chất thuốc BVTV và các dạng phối trộn đƣợc
phép sử dụng (www.ppd.gov.vn).

8


Bảng 2.5: Danh mục thuốc BVTV đƣợc phép sử dụng ở Việt Nam năm 2016
Loại thuốc
Trừ sâu
Trừ bệnh
Trừ cỏ
Trừ chuột
Điều sinh trƣởng
Dẫn dụ côn trùng
Trừ ốc
Chất hỗ trợ
Tổng

Số lƣợng hoạt chất
775
608
227
10
50
8
27
5
1.710

Số tên thƣơng phẩm
1.678
1.297
694

28
142
9
144
6
3.998

Tƣơng tự, số cửa hàng buôn bán thuốc BVTV cũng gia tăng liên tục, từ 9.926
cửa hàng năm 2006 tăng đều đến năm 2011 là 13.026 cửa hàng, trung bình hằng
năm là 11.398 cửa hàng. Trái lại, số cửa hàng vi phạm trong buôn bán thuốc BVTV
giảm từ 10,6% năm 2006 xuống còn 6,6% năm 2011, trung bình 9,6% hằng năm
(Bảng 2.6). Sự vi phạm này chủ yếu là vi phạm về nhãn mác, không đủ điều kiện
kinh doanh, thuốc quá hạn sử dụng, thuốc không đủ định lƣợng, thuốc ngoài danh
mục, quảng cáo nội dung chƣa đúng với đăng ký, đặc biệt là buôn bán thuốc giả,…
(Cục bảo vệ thực vật, 2012).
Bảng 2.6: Thống kê công tác thanh kiểm tra cơ sở kinh doanh thuốc BVTV ở các
tỉnh phía Nam giai đoạn 2006 - 2011
Năm
Số cửa hàng bán thuốc
BVTV
Số cửa hàng bán thuốc
BVTV đƣợc kiểm tra
Số cửa hàng vi phạm
% Kiểm tra
% Vi phạm

2006

2007

2008

2009

2010

2011

TB

9.926

10.401 11.194

11.617

12.228 13.026

11.398

7.032

6.944

7.410

7.498

6.031

7.942

7.142

742
70,84

726
66,76

832
66,20

662
64,54

616
49,32

524
60,97

683
62,66

10,55

10,46

11,23

8,83

10,21

6,60

9,57

(Nguồn: Cục bảo vệ thực vật, 2012)

2.1.2.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
ĐBSCL là một vùng nông nghiệp trọng điểm của Việt Nam, trong đó thuốc
BVTV đƣợc sử dụng rộng rãi với số lƣợng và liều lƣợng lớn. Hiện nay, việc sử dụng

9


và quản lý thuốc BVTV ở ĐBSCL đã bắt đầu là mối quan tâm lớn trong quá trình
phát triển nông nghiệp (Phạm Văn Toàn, 2013). So với các vùng khác trong cả
nƣớc, liều lƣợng thuốc BVTV đƣợc nông dân vùng ĐBSCL sử dụng rất cao, ƣớc
tính từ 3,1 - 7,0 kg hoạt chất/ha/năm (Phuong and Gopalakrishnan, 2003). Theo
thống kê thì tần suất sử dụng thuốc BVTV ở ĐBSCL là cao nhất, trung bình số lần
phun thuốc trừ sâu ở ĐBSCL (5,3 lần/vụ) cao hơn đồng bằng sông Hồng (ĐBSH)
(1,0 lần/vụ) (Berg, 2001).
Nghiên cứu của Meisner (2005) cho thấy miền Nam sử dụng lƣợng thuốc
nhiều hơn miền Bắc (Bảng 2.7). Tƣơng tự, lƣợng thuốc mà nông dân ĐBSCL sử
dụng cũng cao hơn Đồng bằng sông Hồng. Tần suất phun thuốc trừ sâu ở ĐBSCL là
lớn nhất cả nƣớc và trong khu vực Đông Nam Á.
Bảng 2.7: Chi phí thuốc BVTV và số lần phun ở Việt Nam và các nƣớc khác

QUỐC GIA/KHU VỰC

CHI PHÍ (USD/HA))

SỐ LẦN PHUN

Trung Quốc

25,6

3,5

Ấn Độ
Philippines
Indonesia
Miền Bắc Việt Nam
Miền Nam Việt Nam

24,9
26,1
7,7
22,3
39,3

2,4
2,0
2,2
1,0
5,3
(Nguồn: Meisner, 2005)

Theo Phạm Văn Toàn (2013), có đến 97 tên thƣơng phẩm thuốc BVTV,
thuộc 55 hoạt chất khác nhau của 20 nhóm hóa học đƣợc sử dụng trong sản xuất lúa
ở ĐBSCL. Trong đó, khoảng 50% loại thuốc BVTV đƣợc sử dụng thuộc nhóm II và
III (mức độ độc trung bình và nhẹ theo phân loại của Tổ chức Y tế Thế giới). Nhóm
Lân và Clo hữu cơ (nhóm II) vẫn đƣợc ngƣời dân lựa chọn sử dụng phổ biến nhƣng
gốc Lân hữu cơ đƣợc sử dụng phổ biến hơn. So với nghiên cứu trƣớc đây của Berg
(2001) về tình hình sử dụng thuốc BVTV ở ÐBSCL thì thấy rằng ngƣời dân thay đổi
xu hƣớng sử dụng thuốc. Nhóm Lân và Clo hữu cơ đã đƣợc sử dụng ít đi trong khi
việc sử dụng nhóm cúc tổng hợp và Carbamate có chiều hƣớng gia tăng. Nhóm cúc
tổng hợp và Carbamate đƣợc sử dụng phổ biến để kiểm soát sâu bệnh. Hai hoạt chất
này là những hóa chất độc đối với động vật đáy, các loại cá (Trần Văn Hai, 2009).

10


Nông dân có khuynh hƣớng pha với nồng độ cao hơn mức hƣớng dẫn để đảm
bảo có hiệu quả lập tức. Phần còn lại, mặc dù họ sử dụng theo liều lƣợng hƣớng dẫn
nhƣng họ dễ dàng tăng liều nếu lần phun xịt đầu tiên không hiệu quả. Không có
trƣờng hợp ngƣời dân sử dụng ít hơn liều lƣợng chỉ dẫn (Phạm Văn Toàn, 2013).
Thêm vào đó, nông dân thƣờng phối trộn thuốc BVTV trong khi phun nhằm ngăn
ngừa dịch bệnh và tiết kiệm công, chi phí phun thuốc (Trần Văn Hai, 2009). Trong
canh tác lúa ở ĐBSCL, thuốc BVTV nhóm Lân hữu cơ và Carbamate với các hoạt
chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb thƣờng đƣợc sử dụng. Tuy nhiên kết quả từ
những nghiên cứu gần đây cho thấy Chlorpyrifos ethyl đƣợc sử dụng phổ biến hơn
Fenobucarb (Phạm Văn Toàn, 2013). Theo nhà sản xuất thì hai loại hoạt chất này có
mục đích sử dụng khác nhau; hoạt chất Fenobucarb chuyên trị rầy nâu, bọ xít; hoạt
chất Chlorpyrifos ethyl chuyên trị các loại sâu đục thân, đục bẹ và sâu cuốn lá. Do
đó, hai loại hoạt chất này luôn đƣợc sử dụng trong canh tác lúa khi có các nhóm dịch
hại xuất hiện (Phạm Hữu Nghị, 2012).

2.2 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng và các yếu tố ảnh hƣởng
2.2.1 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng
Theo Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết (2005) thì khi phun thuốc BVTV cho
cây lúa thì có trên 50% lƣợng thuốc rơi xuống đất và nƣớc, phần còn lại nằm trên
cây trồng và phần nhỏ bay hơi vào môi trƣờng không khí và chịu tác động của nhiều
quá trình lý hóa, sinh học nên chúng bị biến đổi, di chuyển và phân bố trong các
dạng môi trƣờng khác nhau. Theo Pham Van Toan (2011), sau khi sử dụng, thuốc
BVTV có thể hiện diện ở nhiều môi trƣờng nhƣ nƣớc mặt, nƣớc ngầm, đất và không
khí (Hình 2.2) nhƣng nguồn nƣớc mặt dễ nhận dạng nhất. Nguồn nƣớc mặt bị nhiễm
bẩn thuốc BVTV có thể từ nhiều nguồn khác nhau: Khi phun thuốc BVTV, thuốc
ngoài bám trên cây trồng, phần còn lại rơi vào môi trƣờng đất và nƣớc; do sự súc rửa
các dụng cụ phun thuốc BVTV; do phun thuốc BVTV dọc theo các bờ mƣơng, kênh
tƣới tiêu, dẫn nƣớc; Sự chảy tràn nƣớc nhiễm bẩn thuốc BVTV; do nƣớc mƣa có sự
hiện diện của thuốc BVTV. Do đó, các sinh vật sống trong môi trƣờng nƣớc có thể
bị ảnh hƣởng mạnh bởi thuốc BVTV và việc quan trắc, đo đạt dƣ lƣợng thuốc
BVTV trong môi trƣờng nƣớc cũng nhƣ các nghiên cứu về sự ảnh hƣởng của thuốc
đến thủy sinh vật (nhất là các loài cá) là rất quan trọng và nên quan tâm nghiên cứu.
Theo Lê Huy Bá (2002) thì đất là nơi tập trung nhiều dƣ lƣợng thuốc BVTV nhất,

11


nồng độ thuốc BVTV trong môi trƣờng đất thƣờng cao hơn từ 10 – 100 lần so với
môi trƣờng nƣớc. Thuốc BVTV đi vào môi trƣờng đất từ nhiều nguồn khác nhau
nhƣ phun lên cây trồng cuốn trôi vào nƣớc, đất; theo mƣa, theo xác các sinh vật,…
Nƣớc cũng là nơi tập trung dƣ lƣợng thuốc BVTV có có mối quan hệ mật thiết với
môi trƣờng đất. Các loại thuốc BVTV có hệ số hấp phụ Koc (adsorption coefficient)
càng lớn thì càng có khuynh hƣớng bám vào đất nên nồng độ của thuốc BVTV trong
môi trƣờng đất thƣờng rất cao so với các môi trƣờng khác. Các chất có K oc lớn hơn
1.900 thì có xu hƣớng bám vào các vật chất hữu cơ lơ lửng hay các bùn đáy thủy

vực, điều này giải thích cho sự hiện diện của thuốc BVTV thƣờng cao trong môi
trƣờng đất hơn môi trƣờng nƣớc.

Hình 2.2: Sự lƣu chuyển của thuốc BVTV trong môi trƣờng nƣớc
(Vẽ lại từ Pham Van Toan, 2011)

2.2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng
Thuốc BVTV sau khi đƣợc sử dụng, bằng nhiều con đƣờng khác nhau chúng
sẽ bị chuyển hoá và mất dần bởi các yếu tố vô sinh hay do các yếu tố sinh học (sự
phân rã sinh học) (Nguyễn Trần Oánh và ctv., 2007).
 Sự bay hơi: Tốc độ bay hơi của thuốc BVTV phụ thuộc vào áp suất bốc hơi,
dạng hợp chất hoá học và điều kiện thời tiết. Trời càng nóng, gió càng mạnh, lƣợng
12


thuốc mất đi càng nhiều (Nguyễn Trần Oánh và ctv., 2007). Theo nghiên cứu của
Carter (2000) cho thấy thuốc BVTV mất đi do quá trình bay hơi là 20%, những hoạt
chất rất dễ bay hơi thì có thể xảy ra khoảng 90%.
 Sự quang phân: Nhiều thuốc BVTV khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, đặc
biệt là tia tử ngoại sẽ bị phá huỷ. Thời gian chiếu sáng càng dài, cƣờng độ chiếu
sáng càng mạnh thuốc càng dễ bị phân huỷ (Nguyễn Trần Oánh và ctv., 2007).
 Rửa trôi là hiện tƣợng thuốc BVTV bị trôi từ mặt lá xuống mặt đất bởi nƣớc
mƣa hay nƣớc tƣới, sau đó bị cuốn trôi theo dòng chảy. Lắng trôi là hiện tƣợng
thuốc BVTV bị kéo từ lớp đất mặt xuống lớp đất sâu hơn bởi nhiều nhân tố khác
nhau. Ngoài ra, sự rửa trôi và lắng tụ của thuốc còn phụ thuộc vào bản chất của
thuốc, khả năng hấp thụ và đặc tính lý hóa của đất. Đất càng nhiều mùn và đất sét sẽ
giữ thuốc lâu, tốc độ rửa và lắng trôi sẽ giảm (Nguyễn Trần Oánh và ctv., 2007).
 Sự hòa loãng sinh học: sau khi phun thuốc, cây trồng vẫn sinh trƣởng và phát
triển, diện tích lá tăng, chồi mới xuất hiện, khối lƣợng chất xanh trong cây tăng. Nếu
lƣợng thuốc BVTV ở trên bề mặt hay trên cây hoàn toàn không bị giảm khả năng

bảo vệ cây của thuốc, giảm nguy cơ ngộ độc cho con ngƣời và động vật khác khi
dùng nông phẩm đó. Cây non có tốc độ sinh trƣởng mạnh, sự hòa loãng sinh học
càng tăng (Nguyễn Trần Oánh và ctv., 2007)..
 Sự phân hủy do vi sinh vật đất: Tập đoàn vi sinh vật trong đất rất phong phú
và phức tạp, chúng có khả năng phân hủy thuốc BVTV và dùng thuốc nhƣ nguồn
dinh dƣỡng cung cấp cacbon, nitơ và năng lƣợng. Quá trình phân hủy của vi sinh vật
có thể gồm một hay nhiều giai đoạn, để lại các sản phẩm trung gian và cuối cùng là
sự khoáng hóa hoàn toàn sản phẩm. Mỗi loại thuốc thƣờng chỉ bị một số loài vi sinh
vật phân hủy nhƣng cũng có một số loài vi sinh vật (VSV) phân hủy đƣợc nhiều
thuốc BVTV trong cùng một nhóm hoặc ở các nhóm thuốc khác nhau. Những thuốc
dễ tan trong nƣớc, ít bị đất hấp thụ thƣờng bị vi khuẩn phân hủy. Ngƣợc lại, những
thuốc khó tan, dễ bị đất hấp thụ lại bị nấm phân hủy là chủ yếu (Nguyễn Trần Oánh
và ctv., 2007).
 Bên cạnh vi sinh vật, trong đất còn có một số enzyme ngoại bào (exoenzym)
có khả năng phân hủy thuốc BVTV nhƣ men esteraza, dehdrogenaza,…

13