Nghiên cứu xây dựng quy trình xác định dư lượng glyphosate trong môi trường ứng dụng đánh giá dư lượng glyphosate tại các trang trại trồng nho huyện tuy phong tỉnh bình thuận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

----------------------

LÊ THANH TÂM

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC
ĐỊNH DƯ LƯỢNG GLYPHOSATE TRONG MÔI
TRƯỜNG - ỨNG DỤNG ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG
GLYPHOSATE TẠI CÁC TRANG TRẠI TRỒNG
NHO HUYỆN TUY PHONG TỈNHBÌNH THUẬN
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
Mã số ngành: 60520320

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm
2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

----------------------

LÊ THANH TÂM

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC
ĐỊNH DƯ LƯỢNG GLYPHOSATE TRONG MÔI
TRƯỜNG - ỨNG DỤNG ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG
GLYPHOSATE TẠI CÁC TRANG TRẠI TRỒNG

NHO HUYỆN TUY PHONG TỈNH BÌNH THUẬN
LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên
ngành: Kỹ Thuật Môi Trường Mã số
ngành: 60520320
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. THÁI VĂN
NAM

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm
2018


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. THÁI VĂN
NAM

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM
ngày 13 tháng 03 năm 2018.
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
TT

Họ và tên

Chức danh Hội đồng

1

GS. TSKH. Nguyễn Trọng Cẩn

Chủ tịch

2

PGS. TS. Lê Mạnh Tân

Phản biện 1

3

TS. Thái Vũ Bình

Phản biện 2

4

PGS. TS. Huỳnh Phú

Ủy viên

5

TS. Nguyễn Thị Hai

Ủy viên, Thư ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
TP. HCM, ngày……tháng……năm 2018

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên

: LÊ THANH TÂM

Giới tính : Nam

Ngày, tháng, năm
sinh
Chuyên ngành

: 22/01/1981

Nơi sinh : Bình thuận

: Kỹ Thuật Môi Trường

MSHV

I- Tên
tài:

:
1641810008

đề

Nghiên cứu xây dựng qui trình xác định dư lượng Glyphosate trong môi trường Ứng dụng đánh giá dư lượng Glyphosate tại các trang tại trồng nho Huyện Tuy
Phong Tỉnh Bình Thuận.
II- Nhiệm vụ và nội
dung:
Nghiên cứu xây dựng qui trình xác định dư lượng Glyphosate trong môi trường.
Ứng dụng phân tích mẫu đất, nước, trái nho qua đó đánh giá dư lượng Glyphosate
tại các trang trại trồng nho Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình Thuận.
III- Ngày
16/09/2017
IV- Ngày
31/03/2018

giao
hoàn

nhiệm
thành

vụ:
nhiệm

vụ:

V- Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. THÁI VĂN
NAM

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

(Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.

Học viên thực hiện Luận văn
(Ký và ghi rõ họ tên)

Lê Thanh Tâm

i


LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật môi trường với đề tài “Nghiên cứu xây dựng qui
trình xác định dư lượng Glyphosate trong môi trường - Ứng dụng đánh giá dư
lượng Glyphosate tại các trang trại trồng nho Huyện Tuy Phong Tỉnh Bình

Thuận” là kết quả của quá trình cố gắng không ngừng của bản thân và được sự
giúp đỡ, động viên khích lệ của các Thầy, bạn bè đồng nghiệp và người thân. Qua
trang viết này tôi xin gửi lời cảm ơn tới những người đã giúp đỡ tôi trong thời gian
học tập - nghiên cứu khoa học vừa qua.
Tôi xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đối với Thầy giáo PGS.TS Thái
Văn Nam đã trực tiếp tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu thông tin khoa
học cần thiết cho luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Công nghệ Thành phố
HCM, Khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường đã tạo điều kiện cho
tôi hoàn thành tốt công việc nghiên cứu khoa học của mình.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc Trung tâm Dịch vụ Phân
tích Thí nghiệm Thành phố HCM, Phòng Phân tích sắc ký cùng các đồng nghiệp ở
Labo GCMS đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện Luận văn.
Học viên
Lê Thanh Tâm

ii


TÓM TẮT
Glyphosate sẽ tồn dư trong đất, trái nho và nước ngầm sau khi được sử dụng
để diệt cỏ. Glyphosate có khả năng gây ô nhiễm nước mặt do các mô hình sử dụng
nước vì nó hấp thụ các hạt đất bị lơ lửng trong dòng chảy. Glyphosate cao hơn mức
cho phép sẽ gây tác động xấu đến môi trường và sinh thái xung quanh.
Hiện nay, Việt Nam chưa xây dựng qui chuẩn xác định Glyphosate trong môi
trường và thực phẩm, nên mục tiêu của đề tài hướng tới là:
(1) Xây dựng qui trình phân tích Glyphosate trong môi trường và thực phẩm.
(2) Ứng dụng đánh giá dư lượng Glyphosate trong đất, nước, trái nho tại
Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình Thuận.
Để thực hiện được mục tiêu trên thì đề tài này đã sử dụng các phương pháp

như sau:
(1) Phương pháp phân tích để xác định nồng độ Glyphosate là sắc kí khí đầu
dò khối phổ (mass spectrometry) kết hợp với kỹ thuật lấy mẫu và chiết
mẫu được phát triển theo phương pháp của Hiệp hội Các nhà Hoá học
Nông nghiệp (AOAC Official Method 2000.05).
(2) Phương pháp xây dựng đường chuẩn, phương pháp đảm bảo chất lượng
kết quả phân tích (QA/QC).
(3) Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp.
(4) Xác định hiệu suất thu hồi, độ lập lại và độ tái lặp của phương pháp.
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng nồng độ Glyphosate còn tồn dư trong đất, nước
và trái nho với hàm lượng từ 0,5 – 1,5 mg/kg trong đất, từ 0,05 – 0,14 mg/kg trong
trái nho và từ 1,0 – 20,0 µg/L trong nước.
Glyphosate tồn dư trong đất, nước và trái nho có rủi ro cho những người nông
dân sử dụng nguồn nước ngầm và người tiêu dùng khi sử dụng trái nho. Đặc biệt
cần có những nghiên cứu sâu rộng hơn để các nhà quản lí kiểm soát và bảo vệ chất
lượng môi trường.

3


ABSTRACT
Glyphosate will remain in the soil, grapes and water after being used to kill the
grass. Glyphosate is capable of causing water pollution for water use patterns as it
absorbs suspended particles in the flow. Higher levels of glyphosate will harm the
environment and the surrounding ecosystem.
Currently, Vietnam has not developed standards for glyphosate determination
in the environment and food, so the aim of the project is to:
(1) Develop a process for analyzing glyphosate in the environment and food.
(2) Application of Glyphosate Residue Assessment in Soil, Water and Grape
at Tuy Phong District of Binh Thuan Province.

To achieve the above objectives, the subject has used the following methods:
(1) Analytical methods to determine glyphosate concentrations are gas

chromatographs of mass spectrometry coupled with sampling and
extraction techniques developed by the American Association of
Agricultural Chemists (AOAC Official Method 2000.05).
(2) Methods of constructing benchmarks, quality assurance methods (QA /
QC).
(3) Determine detection limits and quantitative limits of the method.
(4) Determine recovery, repeatability, and repeatability of the method.
The results indicate that Glyphosate concentrations remain in soil, water and
grapes at levels of 0.5 - 1.5 mg/kg in soil, at levels of 0.05 - 0.14 mg/kg in grapes
and at levels of 1.0 - 20.0 μg/L in the water.
Glyphosate residues in soil, water and grapes are risky for farmers using
underground water and consumers when using grapes. In particular, there is a need
for more extensive research so that managers can control and protect the quality of
the environment.

4


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
TÓM TẮT ................................................................................................................ iii
ABSTRACT ............................................................................................................. iv
MỤC

LỤC

..................................................................................................................v

DANH

MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................ ix DANH
MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................x DANH
MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... xi MỞ
ĐẦU ....................................................................................................................1
1.TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI................................................................................................ 1
2.TÍNH MỚI ĐỀ TÀI ............................................................................................................
3
3.MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ...........................................................................................................
3
4.NỘI DUNG ĐỀ TÀI........................................................................................................... 3
5.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 5
5.1.Phương pháp luận ............................................................................................................ 5
5.2.Phương pháp thực hiện .................................................................................................... 6
5.2.1.Phương pháp tổng hợp và biên hội tài liệu ................................................................... 6
5.2.2.Phương pháp điều tra thực địa ...................................................................................... 7
5.2.3.Phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu ........................................................................... 7
5.2.4.Phương pháp phân tích ................................................................................................. 7
5.3.Phương pháp thống kê, và xử lý số liệu........................................................................... 8
5.4.Phương pháp so sánh ....................................................................................................... 8
5.5.Phương pháp kế thừa ....................................................................................................... 8
6.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU.................................................................... 9
6.1.Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................................... 9
5


6.2.Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................................... 9

6


7.Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN ....................................................... 9
7.1.Ý nghĩa khoa học ............................................................................................................. 9
7.2.Ý nghĩa thực tiễn.............................................................................................................. 9

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN......10
1.1.CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ GLYPHOSATE ....................................................... 10
1.1.1.Tính chất của Glyphosate ........................................................................................... 10
1.1.2.Nguồn gốc phát sinh Glyphosate ................................................................................ 11
1.1.3.Ảnh hưởng của thuốc diệt cỏ Glyphosate đến môi trường và sức khoẻcon người .... 15
1.2.TỔNG QUAN VỀ DƯ LƯỢNG GLYPHOSATE TRONG MÔI TRƯỜNG VÀ THỰC
PHẨM ..................................................................................................................................
17
1.3.TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH GLYPHOSATE ........................... 19
1.3.1.Nguyên tắc hoạt động hệ thống sắc ký ion (IC) ......................................................... 19
1.3.2.Nguyên tắc hoạt động hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) .......................... 20
1.3.3.Nguyên tắc hoạt động hệ thống sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS/MS) ................ 23
1.3.4.Nguyên tắc hoạt động hệ thống sắc ký khí ghép khối phổ (GCMS – Gas
Chromatography Mass Spectrometry) ................................................................................. 24
1.3.5.Qui trình phân tích Glyphosate trong nông sản của AOAC ....................................... 26
Hình 11: Qui trình phân tích Glyphosate trong nông sản của AOAC ................................. 26
1.4.TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ GLYPHOSATE ....................................................... 27
1.4.1.Tình hình nghiên cứuvề Glyphosate trên thế giới....................................................... 27
1.4.2.Tình hình nghiên cứu về Glyphosate ở Việt Nam ...................................................... 28
1.4.3.Hướng phát triển trong nghiên cứu này ...................................................................... 31
1.5.VÀI NÉT ĐẶT TRƯNG VỀ HUYỆN TUY PHONG TỈNH BÌNH THUẬN .............. 31
1.6.ĐIỀU KIÊN KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA HUYỆN TUY PHONG TỈNH BÌNH THUẬN

............................................................................................................................................. 39

7


1.7.VÀI NÉT VỀ TÌNH HÌNH TRỒNG NHO Ở HUYỆN TUY PHONG TỈNH BÌNH
THUẬN ............................................................................................................................... 40

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................41
2.1.VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ........................................................................................... 41
2.1.1.Dụng cụ lấy mẫu và bảo quản ..................................................................................... 41
2.1.2.Vật tư, thiết bị phụ trợ................................................................................................. 43
2.1.3.Hoá chất ...................................................................................................................... 45
2.1.4.Các dung dịch chuẩn ................................................................................................... 45
2.1.5.Thiết bị GC/MS/MS.................................................................................................... 45
2.1.6.Mẫu phân tích ............................................................................................................. 46
2.2.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................. 47
2.2.1.Tối ưu các thông số trên thiết bị GC/MS/MS ............................................................. 47
2.2.2.Độ chọn lọc ................................................................................................................. 48
2.2.3.Xây dựng đường chuẩn ............................................................................................... 49
2.2.3.1.Nền mẫu nước: ......................................................................................................... 49
2.2.3.2.Nền mẫu đất: ............................................................................................................ 50
2.2.3.3.Nền trái nho: ............................................................................................................ 52
2.2.4.Khảo sát giới hạn đo của phương pháp....................................................................... 53
2.2.5.Hiệu suất thu hồi, độ lập lại và độ tái lập của phương pháp ....................................... 53

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................55
3.1.XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH GLYPHOSATE ................................... 55
3.1.1.Đường chuẩn Glyphosate trên nền mẫu nước, đất, trái nho ....................................... 55
3.1.2.Tính toán hiệu suất thu hồi, độ lặp lại, độ tái lập của phương pháp ........................... 55

3.1.3.Tính toán giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp ..................... 56
3.1.4.Sơ đồ qui trình xử lý mẫu ........................................................................................... 58
3.2.ĐÁNH GIÁ DƯ LƯỢNG GLYPHOSATE .................................................................. 62

vii


3.2.1.Sơ đồ vị trí các điểm lấy mẫu ..................................................................................... 62
3.2.2.Kết quả nồng độ Glyphosate ở các vị trí lấy mẫu ....................................................... 66
3.2.2.1.Kết quả nồng độ Glyphosate trong đất ở khu vực nghiên cứu ................................ 66
3.2.2.2.Kết quả nồng độ Glyphosate trong nước ở khu vực nghiên cứu ............................. 67
3.2.2.3.Kết quả nồng độ Glyphosate trong trái nho ở khu vực nghiên cứu ......................... 68
3.2.3.Đánh giá nồng độ Glyphosate ở khu vực nghiên cứu ................................................. 69
3.3.ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ VÀ KIỂM SOÁT DƯ LƯỢNG
GLYPHOSATE TRONG CANH TÁC NÔNG NGHIỆP ................................................... 70

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ....................................................................................73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................75

8


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
GC-MS/MS

: Gas chromatography mass spectrometry (Sắc ký khí ghép khối
phổ hai lần liên tiếp)

GC-ECD

: Sắc ký khí đầu dò bắt điện tử

GC-FID

: Sắc ký khí đầu dò ion hóa ngọn lửa

GC-NPD

: Sắc ký khí đầu dò Nitơ, photpho

IC

: Sắc ký ion

HPLC

: Sắc ký lỏng hiệu nâng cao

LC-MS/MS

: Sắc ký lỏng ghép khối phổ

IS

: Internal standard (nội chuẩn)

EFs

: Emission factors (Tổng hệ số phát thải)

EPA

: Environmental Protection Agency (Cơ quan bảo vệ môi trường
Hoa Kỳ)

HCM

: Hồ Chí Minh

OEHHA

: The Office of Environmental Health Hazard Assessment (Văn
phòng đánh giá rủi ro về sức khỏe môi trường)

WHO

: World Health Organization (Tổ chức y tế thế giới)

IRAC

: Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế

EFSA

: Cơ quan An toàn thực phẩm châu Âu

ECHA

: Ủy ban Hóa chất châu Âu

AOAC

: Association of Official Agricultural Chemists (Hiệp hội Các nhà
Hoá học Nông nghiệp)

9


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1: Diện tích và sản lượng nông sản Tỉnh Bình thuận ........................................2
Bảng 2: Giới hạn Glyphosate trong thực phẩm ........................................................ 17
Bảng 3: Kết quả phân tích Glyphosate tại Trung tâm phân tích thí nghiệm Tp HCM18
Bảng 4: Sự đa dạng quần thể côn trùng trong khảo nghiệm ..................................... 30
Bảng 5: Sự đa dạng thành phần một số loài sâu hại trong khảo nghiệm .................. 30
Bảng 6:Đặc trưng khí hậu ......................................................................................... 32
Bảng 7:Các đặc trưng của 07 sông chính .................................................................. 34
Bảng 8: Dân số theo cơ cấu hành chính ................................................................... 36
Bảng 9: Thông số làm việc của máy GC-MS/MS .................................................... 47
Bảng 10: Thời gian lưu, Mass và năng lượng va đập của các chất........................... 48
Bảng 11: Nồng độ thêm chuẩn vào mẫu nước đối chứng để xây dựng đường chuẩn50
Bảng 12: Nồng độ thêm chuẩn vào nền mẫu đất để xây dựng đường chuẩn............ 51
Bảng 13: Nồng độ thêm chuẩn vào nền mẫu trái nho để xây dựng đường chuẩn .... 52
Bảng 14: Nồng độ và thể tích thêm chuẩn mẫu trắng để xác định độ lặp lại, độ tái
lặp .............................................................................................................................. 53
Bảng 15: thông số đường chuẩn trên nền mẫu nước, đất, trái nho ........................... 55
Bảng 16: Các thông số phê duyệt tổng hợp .............................................................. 56
Bảng 17: Tính toán giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp.... 57
Bảng 18: Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng của phương pháp ................... 57
Bảng 19: Nồng độ Glyphosate trong đất ở khu vực nghiên cứu............................... 66
Bảng 20: Nồng độ Glyphosate trong nước ngầm ở khu vực nghiên cứu.................. 67

Bảng 21: Nồng độ Glyphosate trong nước kênh ở khu vực nghiên cứu................... 68
Bảng 22: Nồng độ Glyphosate trong trái nho ở khu vực nghiên cứu ....................... 69
Bảng 23: Dư lượng glyphosate trong nước mặt trên thế giới ................................... 72

10


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1: Sơ đồ nội dung nghiên cứu ............................................................................6
Hình 2: Cấu trúc phân tử của hợp chất Glyphosate ..................................................10
Hình 3: Dự kiến sử dụng glyphosate ở Mỹ vào năm 2013 và tổng số sử dụng ước
tính từ năm 1992-2013 ..............................................................................................12
Hình 4: Chu trình của glyphosate trong môi trường .................................................14
Hình 5: Các con đường đi của Glyphosate vào cơ thể người ...................................16
Hình 6: Thành phần cơ bản của sắc kí ion ................................................................17
Hình 7: Sơ đồ hệ thống HPLC .................................................................................. 18
Hình 8: Cơ chế phân mãnh của hệ thống ................................................................. 20
Hình 9: Sơ đồ cấu tạo đầu dò khối phổ…………………………………………….24
Hình 10: Cấu tạo đầu dò khối phổ Triple Quad ........................................................25
Hình 11: Qui trình phân tích Glyphosate trong nông sản của AOAC ......................27
Hình 12: Vị trí địa lý vùng tỉnh Bình Thuận .............................................................31
Hình 13: Sơ đồ phân tích địa hìnhtỉnh BìnhThuận ...................................................33
Hình 14: Bản đồ Huyện Tuy phong ..........................................................................37
Hình 15: Máy lắc mẫu tự động .................................................................................44
Hình 16: Máy siêu âm ...............................................................................................44
Hình 17: Hệ thống máy GC/MS/MS TSQ 8000 .......................................................46
Hình 18: Sắc ký đồ dung dịch chuẩn, blank mẫu, mẫu thêm chuẩn .........................49
Hình 19: Đường chuẩn Glyphosate trên nền mẫu nước............................................50
Hình 20: Đường chuẩn Glyphosate trên nền mẫu đất ...............................................51
Hình 21: Đường chuẩn Glyphosate trên nền mẫu trái nho .......................................53

Hình 22: Qui trình xử lý mẫu nước ...........................................................................61
Hình 23: Qui trình xử lý mẫu đất ..............................................................................60
Hình 24: Qui trình xử lý mẫu trái nho.......................................................................61
Hình 25: Sơ đồ vị trí lấy mẫu ....................................................................................62
Hình 26: Vị trí lấy mẫu nước ngầm ..........................................................................63
Hình 27: Vị trí lấy mẫu nước kênh ao.......................................................................63
Hình 28: Vỏ thuốc trừ cỏ Glyphosate .......................................................................59
Hình 29: Lấy mẫu trái nho ........................................................................................64
Hình 30: Vị trí lấy mẫu đất .......................................................................................64
Hình 31: Mẫu được đưa về Phòng thí nghiệm ..........................................................65

11


MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI
Trong thập niên vừa qua, việc sử dụng chất diệt cỏ họ organophosphate –
glyphosate [(N-phosphonomethyl) glycine] ngày càng trở nên phổ biến và hiện nay
là một trong những thuốc diệt cỏ được sử dụng nhiều nhất trên thế giới [11]. Sau khi
được phun tưới, glyphosate nhanh chóng bị hấp thụ trong đất và sau đó đi vào hệ
thống nước ngầm và nước bề mặt (sông ngòi) [12]. Sở dĩ glyphosate được sử dụng
rộng rãi là do tính hiệu quả cao và được cho là an toàn đối với môi trường do nó
thường gắn kết với chất keo của đất và bị phân hủy bởi vi khuẩn có trong đất.
Nhưng cũng chính vì vậy đã làm gia tăng việc sử dụng glyphosate tràn lan dẫn tới
sự biến đổi gen cây trồng kháng glyphosate và gia tăng lượng glyphosate đi vào hệ
thống nước [13]. Dư lượng glyphosate giờ đây được tìm thấy trong nhiều loại mẫu
bao gồm cả mẫu thực vật [16]. Nồng độ tối đa cho phép của glyphosate trong nước
uống tại Mỹ là 0,70 mg/L [17] và 0,1 g/L tại Liên Hiệp Châu Âu [18].
Thời gian gần đây, dư luận đặc biệt quan tâm tới vấn đề nông dân lạm dụng
thuốc trừ cỏ Glyphosate trong sản xuất nông nghiệp. Lượng thuốc trừ cỏ mà nông

dân sử dụng tăng 20 - 30% so với 5 năm trước, đáng chú ý là nông dân đang sử
dụng nồng độ thuốc tăng 1 - 2 lần so với khuyến cáo. Trong quá trình điều tra thực
địa, chúng tôi chọn khu vực trồng Nho tại tỉnh Bình Thuận cho nghiên cứu này.
Bình thuận là tỉnh thuộc vùng duyên hải Nam Trung bộ, nằm liền kề với vùng kinh
tế trọng điểm phía Nam, cách Tp HCM gần 200 km. Thời gian qua, Bình Thuận đã
tập trung phát triển nông nghiệp gắn với tái cơ cấu ngành theo hướng bền vững.
Đặc biệt, nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao đã được Bình Thuận xác định là yếu
tố then chốt nhằm tạo bước đột phá trong quá trình hội nhập. Nho, Thanh long là
cây trồng chủ lực của Bình Thuận, với tổng diện tích khoảng 21.000 ha, tổng sản
lượng khoảng 400.000 tấn (chiếm 73,2 % diện tích và 76,9 % sản lượng toàn quốc).

1


Bảng 1: Diện tích và sản lượng nông sản Tỉnh Bình thuận

Việt Nam
Bình Thuận
Tiền Giang
Long An

Diện tích
Sản lượng
ha
Tỷ trọng trong cả
Tấn
Tỷ trọng trong
nước (%)
cả nước (%)
28.700

100
520.000
100
21.000
73,2
400.000
76,9
3.139
10,9
56.823
10,9
2.748
9,5
42.303
8,1
Nguồn: Vinafruit, Sở Nông nghiệp và phát triển nông thôn Bình thuận

Thuốc trừ cỏ là tiến bộ trong sản xuất nông nghiệp hiện nay, làm nông nghiệp
hiện đại không thể không dùng thuốc trừ cỏ. Hầu hết nông dân sử dụng thuốc trừ cỏ
trong trồng trọt để giảm công lao động, ngại nhổ cỏ thủ công vì loại thuốc này diệt
cỏ nhanh, mạnh, diệt tận gốc, giá lại rẻ... Tuy nhiên, thuốc trừ cỏ chỉ có ý nghĩa về
mặt kinh tế nếu sử dụng theo nguyên tắc 4 đúng trong sử dụng thuốc BVTV (đúng
thuốc, đúng lúc, đúng nồng độ và liều lượng, đúng cách) thì mới không gây ra
những hậu quả đáng tiếc. Việc lạm dụng loại hoá chất này đang gây ra nhiều hệ luỵ,
tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái và sức khỏe con người.
Việc xác định glyphosate trong môi trường và nông nghiệp gây ra rất nhiều
vấn đề khó khăn do nó là một hợp chất có phân tử lượng nhỏ, có độ phân cực rất
cao và khả năng tan trong nước rất lớn và ít tan trong dung môi hữu cơ. Hơn nữa,
nó có cấu trúc tương tự như những thành phần có trong cây như amino acid nên sẽ
gây nhiễu trong quá trình phân tích. Ngoài ra, glyphosate có khả năng hấp thụ mạnh

vào những thành phần khoáng chất hoặc hữu cơ có trong các tầng địa chất [12, 19]
và tạo ra phức cation kim loại [20] gây ra khó khăn cho việc cô lập và phân tích.
Những khó khăn trong việc xác định glyphosate đã và đang gây nên nhiều vấn đề
trong việc khảo sát chất lượng môi trường. Ví dụ như ở Đan Mạch chỉ gần đây mới
phát hiện ra sự ô nhiễm rộng khắp hệ thống nước ngầm [21]. Những ảnh hưởng
khác của glyphosate đã có thể được phát hiện nếu có được những phương pháp
phân tích hiệu quả và dễ dàng. Nhiều phương pháp sắc ký đã được phát triển cho
việc phân tích glyphosate như sắc ký khí đầu dò NPD (GC-NPD), điện di mao quản
(CE), sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) [22]. Tuy nhiên, những phương pháp trên


có độ nhạy kém, độ chọn lọc và độ tin cậy không tốt. Do đó, chúng tôi tiến hành
nghiên cứu xây dựng qui trình xác định Glyphosate bằng phương pháp Sắc ký khí
ghép khối phổ đầu dò ba tứ cực (GC-MS/MS) nhằm tăng độ chính xác, độ tin cậy
và độ chọn lọc, đáp ứng giới hạn cho phép tối đa của Việt Nam và Quốc tế.
Tại Việt nam, Glyphosate hiện chưa được kiểm soát chặt chẽ, việc đánh giá
dư lượng chưa được thực hiện rộng rãi. Việc lạm dụng hiệu quả trừ cỏ của
Glyphosate có thể sẽ ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe của người nông dân sử
dụng phun thuốc, ảnh hưởng đến người dân sống ở khu vục lân cận, và đặc biệt là
ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng các sản phẩm như trái nho do một số
người tiêu dùng ăn cả vỏ nho có chứa dư lượng. Do đó, trong nghiên cứu này,
chúng tôi tiến hành xây dựng qui trình xác định Glyphosate trong môi trường và
ứng dụng kiểm tra dư lượng, đánh giá tồn dư Glyphosate trong đất, nước và trái
nho. Điều này là rất cần thiết, giúp các cơ quan quản lý nhà nước kiểm soát được
tồn dư, đánh giá mức độ ô nhiễm để xây dựng những tiêu chuẩn cần thiết.
2. TÍNH MỚI ĐỀ TÀI
Các mẫu được xác định hàm lượng Glyphosate bằng phương pháp GCMS/MS. Đây là phương pháp phân tích hiện đại, có độ chính xác, độ tin cậy và độ
chọn lọc cao, đáp ứng giới hạn cho phép tối đa của Việt Nam và Quốc tế.
Nghiên cứu này giúp các cơ quan quản lý nhà nước có thêm công cụ để kiểm
soát tồn dư Glyphosate trước thực trạng lạm dụng hiệu quả diệt cỏ của Glyphosate

và ứng dụng rộng rãi của Glyphosate trên cây trồng biến đổi gen GMO.
3. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI


Xây dựng được qui trình xác định Glyphosate với độ chính xác, độ tin
cậy và độ chọn lọc cao, giới hạn phương pháp thấp.



Đánh giá được mức độ tồn dư Glyphosate trong đất, nước và trái nho tại
Xã Phước Thể, Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình Thuận.

4. NỘI DUNG ĐỀ TÀI
Đề tài tập trung vào việc nghiên cứu xây dựng qui trình phân tích hàm lượng
Glyphosate bằng phương pháp GC-MS/MS, xác định dư lượng Glyphosate trong


trái nho và đất tại Xã Phước Thể, Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình Thuận nhằm kiểm
soát tồn dư và đánh giá mức độ ô nhiễm glyphosate. Để thực hiện được vậy thì
nghiên cứu gồm các nội dung sau:


Nội dung 1: Tổng hợp, biện hội các tài liệu liên quan đến:

Xây dựng qui trình phân tích dư lượng Glyphosate trong các
mẫu môi trương khác nhau.
 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, môi trường và tình hình trồng
nho tại Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình Thuận.
 Các nghiên cứu liên quan đến Glyphosate trên thế giới và tại
Việt

Nam.
 Ảnh hưởng của Glyphosate đến sức khỏe người nông dân và
người
tiêu dùng.



Nội dung 2: Xây dựng qui trình phân tích hàm lượng Glyphosate bằng
phương pháp GC-MS/MS.
 Nghiên cứu tối ưu các thông số của máy GC-MS/MS về độ chọn
lọc,
độ nhạy, độ tuyến tính, độ tin cậy, giới hạn phát hiện, giới hạn định
lượng trên thiết bị GC-MS/MS tại Trung tâm phân tích thí nghiệm Tp
HCM.
 Nghiên cứu xây dựng qui trình tách chiết mẫu phù hợp với điều
kiện
của Trung tâm phân tích thí nghiệm Tp HCM.
 Thẩm định các thông số của phương pháp như: hiệu suất thu hồi,
độ lập lại, độ tái lập, giới hạn phát hiện của phương pháp, giới hạn
định
lượng của phương pháp.



Nội dung 3: Đánh giá mức độ tồn dư glyphosate



Thiết lập sơ đồ lấy mẫu đất, nước và trái nho.
Tiến hành lấy mẫu đất, nước và trái nho.



Phân tích mẫu xác định dư lượng glyphosate trong đất, nước và

trái
nho.




Thiết lập bảng kết quả nồng độ Glyphosate đất, nước và trái nho

tại
các điểm lấy mẫu.


Nội dung 4: Đề xuất các giải pháp kiểm soát việc phân phối, sử dụng
Glyphosate tại các trang trại trồng nho Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình
Thuận.

5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
5.1.

Phương pháp luận
Có nhiều phương pháp phân tích dư lượng Glyphosate khác nhau tùy vào

điều kiện của từng phòng thí nghiệm khác nhau. Do đó, Chúng tôi tiến hành
nghiên cứu xây dựng qui trình phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết
bị, hóa chất tại Trung tâm phân tích thí nghiệm Tp HCM.Phương pháp sắc ký khí

ghép khối phổ đầu dò ba tứ cực GC-MS/MS là một phương pháp hiện đại, có độ
chọn lọc, độ chính xác và độ tin cậy cao, được quốc tế công nhận và sử dụng để
phân tích Glyphosate.
Vấn đề ô nhiễm Glyphosate trong môi trường và tồn dư của nó trên các sản
phẩm là mối quan tâm ngày càng lớn của con người. Con người khi tiếp xúc với
đất, nước và thực phẩm có chứa Glyphosate thì sẽ bị phơi nhiễm Glyphosate qua
đường tiêu hóa, hô hấp và qua da. Để đánh giá được rủi ro sức khỏe chúng tôi
tiến hành khảo sát thực địa khu vực trồng Nho người nông dân có dùng
glyphosate để diệt cỏ, khảo sát người tiêu dùng. Tiến hành lấy mẫu đất, nho, để
phân tích đánh giá dư lượng.


Mục tiêu nghiên cứu

Tổng hợp, biện hội tài liệu liên quan

Xây dựng qui trình phân tích

Khảo sát thực địa
Phân tích mẫu

Lấy mẫu

Đánh giá dư lượng

Đề xuất giải pháp

Hình 1: Sơ đồ nội dung nghiên cứu
5.2.

Phương pháp thực hiện

5.2.1 Phương pháp tổng hợp và biên hội tài liệu
Nghiên cứu cần đọc các tài liệu trong nước đã nghiên cứu về Glyphosate.
Ngoài ra, còn phải đọc thêm tài liệu nước ngoài xem các nước có mối quan tâm
về Glyphosate hay không? Sau đó tổng hợp tài liệu, xem ưu nhược điểm và khả
năng áp dụng được các nghiên cứu vào điều kiện thực tế của phòng thí nghiệm.
Trước hết nghiên cứu cần tìm tài liệu về các nghiên cứu nồng độ Glyphosate có
trong các mẫu phân tích tại Trung tâm Phân tích thí nghiệm Tp HCM. Sau khi
tìm hiểu về các tài liệu, nghiên cứu đã chọn phương pháp phân tích trên thiết bị
GC – MS/MS.
Thu thập các tài liệu về đánh giá rủi ro về sức khỏe đối với người.
Từ tất cả các tài liệu đó góp phần làm nền tảng cho nghiên cứu này.


5.2.2 Phương pháp điều tra thực địa
Nghiên cứu các khu vực nông dân sử dụng Glyphosate để diệt cỏ. Chọn địa
điểm để lấy mẫu thích hợp. Tham khảo với các nghiên cứu trước. Do khinh phí
có hạn nên trong nghiên cứu này bước khởi đầu chọn địa điểm lấy mẫu ở khu
vực trồng nho, tại Xã Phước Thể, Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình thuận.
5.2.3 Phương pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu
Lựa chọn thời điểm lấy mẫu: vào thời điểm trái nho chín chuẩn bị thu
hoạch. Vị trí lấy mẫu đất, nước, trái nho hợp lý, đúng phương pháp lấy mẫu, mẫu
phải đại diện cho khu vực nghiên cứu. Mẫu đất được lấy theo TCVN 7538-2:
2005, mẫu nước được lấy theo TCVN 6663-1:2011, mẫu trái nho được lấy theo
TCVN 9017:2011 sẽ được trình bày chi tiết ở Chương 2, phần 2.1.1.
Mẫu sau khi lấy về cần được bảo quản trong môi trường thật tốt tránh sự
thất thoát làm giảm bớt nồng độ glyphosate. Các mẫu sau khi lấy sẽ được bảo
quản ở nơi thoáng mát sau khi phân tích trong 3 tháng. Các mẫu phải được chiết
trong vòng 7 ngày và dung dịch chiết phải được phân tích trong vòng 1 ngày sau

khi chiết.
5.2.4 Phương pháp phân tích
Để phân tích hàm lượng Glyphosate có nhiều phương pháp để phân tích, có
thể bằng IC, HPLC, LC-MS/MS. Trong nghiên cứu này chúng tôi lựa chọn
phương pháp phân tích GC-MS/MS với độ nhạy, độ tin cậy cao, độ chọn lọc tốt.


Ứng dụng hệ thống GC-MS/MS

Phân tích dư lượng PCBs, PAHs, trong các nền mẫu thực phẩm, môi
trường, nước… theo yêu cầu của các cơ quan quản lý trong và ngoài nước.
Phân tích các hóa chất POPs (Persistent Organic Pollutants) trong môi
trường, thực phẩm…
Phân tích các dư lượng thuốc trừ sâu trong thực phẩm, thủy hải sản với giới
hạn phát hiện đáp ứng yêu cầu khắt khe của các nước Nhật, châu Âu…
Phân tích các độc chất trong thực phẩm (3-MCPD, Histamin, Melamine…)


Phân tích các hormone tăng trưởng trong các nền mẫu thịt, thức ăn chăn
nuôi như học beta-agonist (Clenbuterol và Salbutamol), Testosterol, DES… hỗ
trợ các cơ quan chức năng trong công tác kiểm soát chất lượng và bảo đảm vệ
sinh an toàn thực phẩm của các sản phẩm lưu hành trên thị trường.
Phân tích các chất thuộc nhóm Phthalate (đặc biệt là DEHP) trong các nền
mẫu thực phẩm, thôi nhiễm từ bao bì… theo yêu cầu của Bộ Y tế và các cơ quan
quản lý khác.
Phân tích các chất thuộc nhóm Nitroimidazole, thuốc diệt nấm Fungicides
trong thủy sản, trái cây và các loại rau quả.
Phân tích 22 hợp chất amin thơm sinh ra do từ thuốc nhộm azo trong sản
phẩm dệt may theo quy định của Bộ Công thương (QCVN 01:2010/BCT).
Phân tích nhận danh, định tính các tinh dầu và các hợp chất hữu cơ khác.

5.3.

Phương pháp thống kê, và xử lý số liệu
Thống kê, xử lý số liệu sau khi đã phân tích và thu thập được để khai thác

có hiệu quả những số liệu thực tế, nhằm rút ra những nhận xét và kết luận khoa
học, khách quan đối với những vấn đề cần nghiên cứu.
Các kết quả được sử dụng phần mềm Excel và SPSS để sử lý số liệu.
5.4.

Phương pháp so sánh
Dùng số liệu nghiên cứu được so sánh với các số liệu có được của các quốc

gia khác như: cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ, Canada, Australia, Pháp và
Khối liên minh Châu Âu (EU) để đánh giá mức độ ô nhiễm Glyphosate tại các
trang trại trồng nho Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình Thuận.
5.5.

Phương pháp kế thừa
Dùng số liệu nghiên cứu và các phương pháp nghiên cứu trước để ứng dụng

vào trong nghiên cứu này.
Cụ thể các phương pháp sẽ được trình bày ở chương 2.


6. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
6.1.

Đối tượng nghiên cứu
Xây dựng được qui trình xác định Glyphosate với độ chính xác, độ tin cậy

và độ chọn lọc cao, giới hạn phương pháp thấp.
Nghiên cứu nồng độ Glyphosate có trong đất, nước và tồn dư trên trái nho.
Qua đó đánh giá được mức độ tồn dư glyphosate trong đất, nước và trái nho tại
các trang trại trồng nho Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình Thuận.
6.2.

Phạm vi nghiên cứu
Do kinh phí có hạn, chi phí phân tích mẫu cao, chúng tôi chi khảo sát khu

vực trồng nho tại Xã Phước thể, Huyện Tuy Phong, Tỉnh Bình Thuận người nông
dân có sử dụng Glyphosate để diệt cỏ.
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
7.1.

Ý nghĩa khoa học
Phương pháp phân tích Glyphosate được xây dựng trên nền tảng phương

pháp của Hiệp hội các nhà Hóa học Nông nghiệp (AOAC Official Method
2000.05) được chúng tôi cải tiến phân tích trên thiết bị GC-MS/MS, cách xử lý
mẫu đơn giản, rút ngắn thời gian phân tích, tiết kiệm được dung môi, hóa chất
giảm chất thải nguy hại góp phần bảo vệ môi trường.
Phương pháp và số liệu của đề tài là nền tảng cho các nghiên cứu liên quan
sau này cũng như sử dụng trong giảng dạy, học tập.
Nghiên cứu này một lần nữa khẳng định sự quan trọng trong việc đánh giá
rủi ro tiềm ẩn do tiếp xúc hàm lượng Glyphosate của những người tiêu dùng các
sản phẩm nông sản.
7.2.

Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu góp phần đưa ra những cảnh báo đối với con người, từ đó

những người quản lí phải có biện pháp để hạn chế rủi ro đối với người tiêu dùng
và người nông dân.