Luận văn tốt nghiệp thử nghiệm xử lý nước thải thuốc trừ sâu nhóm phospho hữu cơ (diazinon, phenthoate) và nhóm carbamat

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THỬ NGHIỆM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
THUỐC TRỪ SÂU NHÓM PHOSPHO HỮU
CƠ (DIAZINON, PHENTHOATE) VÀ
NHÓM CARBAMATE (FENOBUCARB,
ISOPROCARB) TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN
THUỐC SÁT TRÙNG CẦN THƠ

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Th.S Nguyễn Thị Diệp Chi

Phạm Quang Khơi
MSSV: 2063968
Ngành: Cơng Nghệ Hóa Học – Khóa 32

Tháng 11/2010


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC

  

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1. Cán bộ hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Diệp Chi
2. Đề tài: Thử nghiệm xử lý nước thải thuốc trừ sâu nhóm phospho hữu cơ
(Diazinon, Phenthoate) và nhóm Carbamate (Fenobucarb, Isoprocarb) tại cơng ty cổ
phần thuốc sát trùng Cần Thơ.
3. Sinh viên thực hiện: Phạm Quang Khơi, MSSV: 2063968.
4. Lớp: Cơng Nghệ Hóa Học – khóa 32
5. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức của LVTN:....................................................
.........................................................................................................
b. Nhận xét về nội dung của LVTN ( Đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ)
* Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: .....................................
...................................................................................................
...................................................................................................
* Những vấn đề còn hạn chế: ........................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
c. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội
dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có ): ....
...................................................................................................
d. Kết luận, đề nghị và điểm: ...............................................................
......................................................................................................
Cần Thơ, ngày ....... tháng ....... năm 2010
Cán bộ chấm hướng dẫn


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC
  

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN

1. Cán bộ phản biện: ..............................................................................................
2. Đề tài: Thử nghiệm xử lý nước thải thuốc trừ sâu nhóm phospho hữu cơ
(Diazinon, Phenthoate) và nhóm Carbamate (Fenobucarb, Isoprocarb) tại cơng ty cổ
phần thuốc sát trùng Cần Thơ.
3. Sinh viên thực hiện: Phạm Quang Khôi, MSSV: 2063968.
4. Lớp: Cơng Nghệ Hóa Học – khóa 32
5. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức của LVTN:....................................................
.........................................................................................................
b. Nhận xét về nội dung của LVTN ( Đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ)
* Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài: .....................................
...................................................................................................
...................................................................................................
* Những vấn đề còn hạn chế: ........................................................
...................................................................................................
...................................................................................................
c. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội
dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có ): ....
...................................................................................................
...................................................................................................
d. Kết luận, đề nghị và điểm: ...............................................................
Cần Thơ, ngày .... tháng .... năm 2010
Cán bộ chấm phản biện

Theo thống kê của tổ chức năng lượng thế giới hằng năm, thiệt hại mùa màng
do sâu, bệnh gây ra trung bình mất khoảng 20 – 30% tổng sản lượng.
Vì vậy cùng với sự phát triển của ngành nông nghiệp hiện đại thì việc sử dụng
các phương tiện hóa học và sinh học trong các khâu sản xuất, bảo quản, chế biến, trong
đó có phân bón và thuốc bảo vệ thực vật là khơng thể thiếu.
Việc sử dụng các hóa chất bảo vệ thực vật là phương tiện quan trọng và kinh tế
nhất trong cơng tác phịng trừ dịch hại trong nơng nghiệp. Đây là động lực chính đã
thúc đẩy lĩnh vực nghiên cứu tổng hợp và sử dụng các hóa chất có tác dụng phịng trừ
sâu bệnh gây hại.

Sản xuất thuốc bảo vệ thực vật là một ngành phát triển nhanh chóng và đem lại
hiệu quả cao. Tuy nhiên, việc sản xuất thuốc bảo vệ thực vật gây ảnh hưởng rất lớn đến
mơi trường. Vì vậy muốn sản xuất thuốc bảo vệ thực vật đạt hiệu quả cao và an tồn
đối với mơi trường thì việc nghiên cứu xử lý nước thải tại các công ty hay các nhà máy
sản xuất thuốc bảo vệ thực vật là rất cần thiết.
Với đề tài “Đánh giá dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong nước thải tại công ty
cổ phần thuốc sát trùng Cần Thơ” nhằm góp phần vào việc nghiên cứu chung để tìm
biện pháp xử lý nước thải ngày càng hồn thiện hơn tại cơng ty cổ phần thuốc sát trùng
Cần Thơ.


Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Bộ Mơn Cơng Nghệ Hố Học - Khoa
Cơng Nghệ - trường Đại Học Cần Thơ đã truyền đạt cho em những kiến thức và kinh
nghiệm vô cùng quý báu trong suốt q trình học tập và rèn luyện tại trường.
Với lịng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cám ơn cơ Nguyễn Thị Diệp Chi đã chỉ
bảo tận tình chỉ bảo và truyền đạt cho em những kinh nghiệm vô cùng quý báu trong suốt
quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Em xin chân thành cám ơn công ty cổ phần thuốc sát trùng Cần Thơ đã tạo mọi

điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đề tài.
Cuối cùng, xin gởi lời cám ơn đến bạn bè đã giúp đỡ tơi rất nhiệt tình trong suốt
q trình làm luận văn.
Sinh viên thực hiện

Phạm Quang Khôi

i


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ---------------------------------------------------------------------------------i
Danh mục chữ viết tắt -------------------------------------------------------------------- v
Danh mục hình và sơ đồ ----------------------------------------------------------------- vi
Danh mục bảng --------------------------------------------------------------------------- vii
CHƯƠNG I: CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề -----------------------------------------------------------------------------1
1.2 Mục tiêu cụ thể------------------------------------------------------------------------2
CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Khái niệm về thuốc trừ sâu ---------------------------------------------------------3
2.1.1 Khái niệm -----------------------------------------------------------------------3
2.1.2 Đặc điểm chung----------------------------------------------------------------3
2.1.3 Phân loại thuốc trừ sâu--------------------------------------------------------4
2.1.3.1 Theo nguồn gốc hóa học --------------------------------------------4
2.1.3.2 Theo con đường tác động -------------------------------------------4
2.1.3.3 Theo cơ chế tác động ------------------------------------------------4
2.1.4 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đối với con người và môi trường --------5
2.1.4.1 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đối với con người -----------------5
2.1.4.2 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đối với môi trường ----------------6
a) Môi trường đất -----------------------------------------------------6

b) Môi trường nước ---------------------------------------------------7
c) Môi trường khơng khí ---------------------------------------------7
2.2 Thuốc trừ sâu phospho hữu cơ -----------------------------------------------------8
2.2.1 Đặc điểm chung----------------------------------------------------------------8
2.2.2 Phương thức tác động. Mối quan hệ giữa cấu trúc& hoạt tính sinh học 9
2.2.3 Phân loại-------------------------------------------------------------------------10
ii


2.2.3.1 Diazinon ----------------------------------------------------------------10
a) Tính chất hóa lý -----------------------------------------------------11
b) Phương thức tác động và sử dụng --------------------------------11
c) Độc tính --------------------------------------------------------------11
d) Những biến đổi trong cơ thể sinh vật và môi trường-----------12
2.2.3.2 Phen thoate -------------------------------------------------------------12
a) Tính chất hố lý -----------------------------------------------------13
b) Phương thức tác động và sử dụng --------------------------------13
c) Độc tính --------------------------------------------------------------13
d) Những biến đổi trong cơ thể sinh vật và môi trường-----------13
2.3 Thuốc trừ sâu gốc carbamate -------------------------------------------------------14
2.3.1 Đặc điểm chung -----------------------------------------------------------------14
2.3.2 Cơ chế tác động chung ---------------------------------------------------------15
2.3.3 Phân loại -------------------------------------------------------------------------16
2.3.3.1 Fenobucarb ----------------------------------------------------------------16
a) Tính chất hóa lý -----------------------------------------------------16
b) Phương thức tác động và sử dụng --------------------------------17
c) Độc tính --------------------------------------------------------------17
d) Những biến đổi trong cơ thể sinh vật và môi trường-----------17
2.3.3.2 Isoprocarb ------------------------------------------------------------------17
a) Tính chất hóa lý -----------------------------------------------------18

b) Phương thức tác động và sử dụng --------------------------------18
c) Độc tính --------------------------------------------------------------18
d) Những biến đổi trong cơ thể sinh vật và môi trường-----------18
2.4 Tổng quan về sắc ký khí-------------------------------------------------------------19
2.4.1 Khái niệm -----------------------------------------------------------------------19
2.4.2 Nguyên tắc hoạt động ---------------------------------------------------------19
2.4.3 Các bộ phận của máy sắc ký khí ---------------------------------------------19
iii


2.4.4 Máy sắc ký khí Hewlett Packard HP 5890 Series II GC -----------------20
2.5 Tổng quan về sắc ký lỏng hiệu nâng cao (HPLC) -------------------------------20
2.5.1 Khái niệm
2.5.2 Nguyên tắc hoạt động
CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM
3.1 Phương tiện thí nghiệm --------------------------------------------------------------23
3.1.1 Thời gian thí nghiệm-----------------------------------------------------------23
3.1.2 Địa điểm thí nghiệm -----------------------------------------------------------23
3.1.3 Dụng cụ, thiết bị, ngun liệu thí nghiệm ----------------------------------23
3.1.4 Quy trình xử lý nước thải ------------------------------------------------------24
3.1.5 Hoạch định thí nghiệm ---------------------------------------------------------25
3.2 Tiến hành thí nghiệm ----------------------------------------------------------------25
3.2.1 Chuẩn bị mơi trường khảo sát -------------------------------------------------25
3.2.2 Xác định chỉ số BOD -----------------------------------------------------------26
3.2.3 Xác định chỉ số COD -----------------------------------------------------------28
3.2.4 Khảo sát sự thay đổi pH --------------------------------------------------------31
3.2.5 Khảo sát sự phân hủy của thuốc trừ sâu trong môi trường nước tro ------ 32
CHƯƠNG IV: THẢO LUẬN KẾT QUẢ
4.1 Chỉ số BOD ---------------------------------------------------------------------------48
4.2 Chỉ số COD ---------------------------------------------------------------------------49

4.3 So sánh sự thay đổi nồng độ của Diazinon và Phenthoate----------------------50
4.4 So sánh sự thay đổi nồng độ Fenobucarb và Isoprocarb ------------------------51
4.5 So sánh sự thay đổi nồng độ của nhóm phospho hữu cơ (Diazinon và
Phenthoate) và cacbamate (Fenobucarb, Isoprocarb) --------------------------------52
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1 Kết luận --------------------------------------------------------------------------------53
5.2 Kiến nghị ------------------------------------------------------------------------------53

iv


DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT
TỪ VIẾT TẮT

Ý NGHĨA

BVTV

Bảo vệ thực vật

HCBVTV

Hóa chất bảo vệ thực vật

CTPT

Cơng thức phân tử

CTCT

Cơng thức cấu tạo

KLPT

Khối lượng phân tử

v


DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
Hình 2.1 Thuốc trừ sâu chứa hoạt chất Diazion có trên thị trường ----------------11
Hình 2.2 Thuốc trừ sâu chứa hoạt chất phenthoate có trên thị trường-------------13
Hình 2.3 Thuốc trừ sâu chứa hoạt chất Fenobucarb có trên thị trường------------16
Hình 2.4 Thuốc trừ sâu chứa hoạt chất Isoprocarb có trên thị trường -------------18
Hình 2.5 Các bộ phận của máy sắc ký khí --------------------------------------------19
Hình 2.6 Các bộ phận của máy HPLC -------------------------------------------------21
Hình 2.7 Máy Hewlett Packard HP 5890 II GC và injector ------------------------22
Hình 2.8 Máy HPLC Agilent 1100 series và injector--------------------------------22
Hình 3.1 Máy cơ quay--------------------------------------------------------------------23
Hình 3.2 Máy đo pH----------------------------------------------------------------------23
Hình 3.3 Bố trí thí nghiệm ---------------------------------------------------------------24
Sơ đồ 3.1 Quy trình xử lý nước thải----------------------------------------------------25
Hình 3.4 Tủ BOD -------------------------------------------------------------------------27
Hình 3.5 Chai đo BOD oxytop----------------------------------------------------------27
Hình 3.6 Bình chưng cất Kjeldahl ------------------------------------------------------30
Hình 3.7 Thiết bị phá mẫu COD --------------------------------------------------------30
Hình 3.8 Chiết bằng Chloroform -------------------------------------------------------33
Hình 3.9 Trữ mẫu trong tủ lạnh ---------------------------------------------------------33
Hình 3.10 Mẫu đã pha--------------------------------------------------------------------33
Hình 3.11 Cân chính xác 0,0001g -----------------------------------------------------33

Sơ đồ 3.2 Quy trình chuẩn bị mẫu -----------------------------------------------------35

vi


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1 Sự thay đổi COD trong nước thải -------------------------------------------27
Bảng 3.2 Sự thay đổi COD trong nước thải ------------------------------------------30
Bảng 3.3 Sự thay đổi pH trong nước thải --------------------------------------------- 31
Bảng 3.4 Kết quả xác định thu hồi ----------------------------------------------------- 37
Bảng 3.5 Sự thay đổi nồng độ Diazinon trong nước thải---------------------------- 38
Bảng 3.6 Bảng kết quả xác định thu hồi ----------------------------------------------- 40
Bảng 3.7 Sự thay đổi nồng độ Phenthoate trong nước thải ------------------------ 40
Bảng 3.8 Bảng kết quả xác định độ thu hồi ------------------------------------------- 43
Bảng 3.9 Sự thay đổi nồng độ Fenobucarb trong nước thải ------------------------ 43
Bảng 3.10 Bảng kết quả xác định thu hồi --------------------------------------------- 46
Bảng 3.11 Sự thay đổi nồng độ Isoprocarb trong nước thải ------------------------ 46

vii


Chương I: CHƯƠNG MỞ ĐẦU

CHƯƠNG I
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề.
Hàng năm trong sản xuất nông nghiệp, sâu bệnh và cỏ dại ln là mối đe dọa
lớn. Nếu khơng có biện pháp phịng trừ tốt chúng có thể gây tổn thất nghiêm trọng
đến năng suất cây trồng và chất lượng nơng sản.
Để phịng trừ dịch hại nói trên, nơng dân ta đã áp dụng nhiều biện pháp để bảo

vệ mùa màng, trong đó dùng thuốc bảo vệ thực vật là biện pháp được sử dụng rộng
rãi ở Việt Nam.
Đa số thuốc bảo vệ thực vật là những hợp chất có độc tính từ tự nhiên hoặc
được tổng hợp từ các chất hóa học, dùng để phịng, trừ dịch hại trên cây trồng, điều
hòa sinh trưởng thực vật, xua đuổi hoặc thu hút các loại sinh vật gây hại trên thực
vật đến để tiêu diệt. Thuốc bảo vệ thực vật là một loại vật tư kỹ thuật quan trọng
góp phần hạn chế dịch hại đặc biệt là những thời điểm dịch bệnh xảy ra giúp bảo vệ
cây trồng, giữ vững và nâng cao sản lượng, chất lượng nông sản. Ngày nay, sử dụng
thuốc bảo vệ thực vật là một biện pháp hiệu quả nhất được sử dụng rộng rãi ở Việt
Nam. Đây cũng chính là động lực đã và đang thúc đẩy việc nghiên cứu các hóa chất
bảo vệ thực vật ngày càng nhiều hơn.
Sản xuất thuốc bảo vệ thực vật là một ngành phát triển nhanh chóng và đem
lại hiệu quả cao. Tuy nhiên, việc sản xuất thuốc bảo vệ thực vật gây ảnh hưởng rất
lớn đến mơi trường. Vì vậy muốn sản xuất thuốc bảo vệ thực vật đạt hiệu quả cao
và an tồn đối với mơi trường thì việc nghiên cứu xử lý nước thải tại các công ty
hay các nhà máy sản xuất thuốc bảo vệ thực vật là rất cần thiết.
Với đề tài “Thử nghiệm xử lý nước thải thuốc trừ sâu nhóm phospho hữu cơ
(Diazinon, Phenthoate) và nhóm Carbamate (Fenobucarb, Isoprocarb) tại cơng ty
cổ phần thuốc sát trùng Cần Thơ”
” nhằm góp phần vào việc nghiên cứu chung để tìm biện pháp xử lý nước thải
ngày càng hồn thiện hơn tại cơng ty cổ phần thuốc sát trùng Cần Thơ.
1.2 Mục tiêu cụ thể:
Khảo sát sự phân hủy của một số hợp chất thuốc bảo vệ thực vật:
- Nhóm Phospho hữu cơ (Diazinon, Phenthoate).

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

1

Chương I: CHƯƠNG MỞ ĐẦU

- Nhóm Carbamate (Fenobucarb, Isoprocarb)
Xác định chỉ số COD, BOD của nước thải trước và sau quá trình xử lý để đánh
giá quy trình.

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

2


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

CHƯƠNG II
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Khái niệm về thuốc trừ sâu
2.1.1 Khái niệm
Thuốc trừ sâu là thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ tự nhiên hay tổng hợp,
được sử dụng để phòng trừ côn trùng gây hại cây trồng, nông sản, gia súc, con
người…Các loại thuốc trừ sâu nói chung đều rất độc đối với con người và môi
trường.
2.1.2 Đặc điểm chung
Thuốc trừ sâu thường tác động đến sâu hại ở giai đoạn sâu non (ấu trùng). Sâu
non ở tuổi càng nhỏ càng dễ mẫn cảm với thuốc, dễ bị thuốc gây độc. Trưởng thành
của nhiều loại sâu hại cũng dễ bị thuốc gây độc (rầy nâu, bọ xít, bọ cánh cứng…)
Thuốc trừ sâu thường ít có hiệu quả đối với giai đoạn nhộng. Đa số các thuốc
trừ sâu tổng hợp hữu cơ tác động đến hệ thần kinh cơn trùng, có tác động tiếp xúc,
vị độc, và cả xông hơi, diệt côn trùng tương đối nhanh: Thuốc trừ sâu lân hữu cơ,
Cacbamat, cúc trừ sâu, …
Một số thuốc trừ sâu có tác động chủ ngăn cản sự lột da của sâu non và ấu

trùng và hiệu lực trừ sâu thể hiện chậm hơn: Atabron, Nomolt, Applaud…
Có loại thuốc trừ sâu lại tác động chủ yếu đến hệ tiêu hoá, phá huỷ vách ruột
cơn trùng: Thuốc trừ sâu BT.
Thuộc về nhóm thuốc trừ sâu cịn có những hợp chất tuy khơng gây độc trực
tiếp cho sâu hại nhưng lại góp phần hạn chế đáng kể tác hại của chúng đến mùa
màng, chất dẫn dụ là Methyl Eugenol không gây độc trực tiếp cho cơn trùng nhưng
có tác dụng thu hút nhiều loại ruồi đục trái cây từ xa di chuyển đến nơi có phun
thuốc khiến cho số lượng côn trùng bị nhiễm độc tăng cao (bẫy ruồi đục quả
Vizubon D), từ đó mà làm tăng hiệu quả của thuốc trừ sâu. Hoặc việc sử dụng
những bẫy Pheromone trên đồng ruộng vào thời điểm côn trùng trưởng thành ra rộ
sẽ ngăn cản sự ghép cặp để giao phối của chúng, khiến cho chúng không sinh sơi
phát triển được.
Có những thuốc rất ít độc với người và động vật máu nóng: BT, Applaud, Nomolt, …
chúng được khuyến khích sử dụng trừ sâu trên rau xanh, trái cây, … có những thuốc có độ

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

3


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

độc cấp tính tương đối cao đối với người và động vật máu nóng là Methomyl, lại có những
thuốc có tính độc cao với ong hoặc đối với cá hoặc đối với thiên địch của sâu hại là
Thiodan. Do đó, trước khi quyết định chọn mua một loại thuốc trừ sâu, cần đọc kỹ phần
giới thiệu trên nhãn thuốc về những nội dung nêu trên để cân nhắc, lựa chọn được loại
thuốc thích hợp.

2.1.3 Phân loại thuốc trừ sâu
2.1.3.1 Theo nguồn gốc hoá học:

- Thuốc trừ sâu vô cơ
- Thuốc trừ sâu hữu cơ bao gồm:
+ Các hợp chất clo hữu cơ
+ Các hợp chất phospho hữu cơ
+ Các hợp chất Cacbamate hữu cơ
+ Các hợp chất pyrethroid
- Thuốc trừ sâu thảo mộc
- Thuốc trừ sâu vi sinh
2.1.3.2 Theo con đường tác động
- Thuốc trừ sâu vị tiếp xúc
- Thuốc trừ sâu vị độc
- Thuốc trừ sâu vị xông hơi
- Thuốc trừ sâu nội hấp
- Thuốc trừ sâu thấm sâu
Ngồi ra cịn có một số loại thuốc có tính xua đuổi hoặc gây ngán ăn đối với
côn trùng.
2.1.3.3 Theo cơ chế tác động
- Thuốc trừ sâu ức chế men cholonesterase
- Thuốc trừ sâu điều khiển sinh trưởng cơn trùng

SVTH: PHẠM QUANG KHƠI

4


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1.4 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đối với con người và môi trường
Trong nông nghiệp khơng thể phủ nhận vai trị to lớn của thuốc trừ sâu trong
việc nâng cao năng suất cây trồng. Tuy nhiên về bản chất thì thuốc trừ sâu cũng gây

ra tác động tiêu cực đến môi trường: đất, nước, khơng khí, sinh vật và cả con người.
2.1.4.1 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đối với con người
Thuốc trừ sâu hiện nay được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, con người
tiếp xúc với thuốc trừ sâu trong lao động, sản xuất,cất giữ và thơng qua đất, nước,
khơng khí, thực phẩm.Thuốc trừ xâm nhập vào cơ thể qua 3 con đường:
- Đường hơ hấp: khi hít thở dưới dạng khí hay bụi.
- Hấp thụ qua da: khi thuốc dinh vào da.
- Đường tiêu hóa: do ăn, uống phải thức ăn nhiễm thuốc trừ sâu.
Thuốc trừ sâu có thể gây ra những tác hại sau:
- Ngộ độc do tiếp xúc trực tiếp: tự tử, uống nhầm.
- Ngộ độc do ăn nhầm các loại rau, quả có chứa nhiều thuốc trừ sâu.
- Gây các ảnh hưởng di truyền: qua thai,vô sinh, ung thư…
- Ơ nhiễm nguồn nước, đất, khơng khí.
- Tiêu diệt các loại cơn trùng có lợi cho mơi trường.
Thuốc trừ sâu gây ra những phản ứng khác nhau như: kích thích, gây khó chịu,
gây dị ứng, gây ngạt, gây mê và gây tê, tác động đến hệ thống cơ quan chức năng,
gây ung thư, ảnh hưởng đến thế hệ tương lai (đột biến gen), hư bào thai. Với tác hại
cấp tính có thể gây co giật, liệt cơ, …nhẹ nhất gây nơn mửa, đau bụng, …Cấp tính
hơn nữa là co giật, hôn mê, trụy mạch,…Các loại thuốc trừ sâu đều gây tỷ lệ tử
vong cao. Ngoài ra, thuốc trừ sâu cịn gây ra những tác dụng mãn tính, ảnh hưởng
lâu dài đến sức khỏe. Nếu tích lũy mỗi ngày sẽ dẫn đến tình trạng suy kiệt, mệt mỏi,
chán ăn, mất ngủ, thiếu máu, ảnh hưởng đến tinh thần, hệ miễn dịch, di truyền, gây
biến dị trong các tế bào, ảnh hưởng đến thế hệ sau. Có rất nhiều loại thuốc cực độc,
chỉ cần nhiễm một lượng rất nhỏ do ăn phải rau, hoa quả có sử dụng hóa chất bảo
quản hay thuốc trừ sâu, cũng dễ dẫn đến chết người. Chẳng hạn thuốc trừ sâu
Monitor là những loại thuốc có độc tính cao, thế giới đã cấm dùng từ năm 2000.
Tuy khơng có trong danh mục được phép sử dụng, nhưng do nhập lậu qua con
đường tiểu ngạch, nên hiện trên thị trường vẫn bày bán những loại thuốc này dưới

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

5


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

nhiều loại nhãn mác khác nhau khi vào cơ thể sẽ đọng ở các cơ quan và không thể
thải ra được.
Việc thường xuyên tiếp xúc với thuốc trừ sâu dù chỉ với một lượng nhỏ cũng
có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh Parkinson. Cụ thể, những người phơi nhiễm
thuốc trừ sâu ở mức thấp có nguy cơ bị bệnh cao hơn 13% so với bình thường, cịn
ở những người phơi nhiễm cấp độ cao, tỷ lệ là 41%. Các nhà khoa học tại Đại học
Bristol (Anh) cho rằng thuốc trừ sâu và các tác nhân gây ơ nhiễm khác trong mơi
trường có thể gây bệnh ung thư bạch cầu cho trẻ em. Các nhà khoa học đã tiến hành
thí nghiệm kiểm tra trên nhau thai người được hiến tặng và nhận thấy các hợp chất
hóa học được sử dung làm thuốc trừ sâu thâm nhập qua nhau thai rất nhanh. Điều có
nghĩa là nếu người mẹ nhiễm hợp chất hóa học dùng làm thuốc trừ sâu từ thức ăn,
chúng sẽ đi qua nhau thai tới bào thai. Còn nghiên cứu của các nhà khoa học tại
Viện Y học quốc gia (NIH) của Mỹ công bố tháng 6-2008 cho kết quả thuốc trừ sâu
có thể là một yếu tố góp phần gây bệnh tiểu đường bên cạnh các yếu tố khác được
biết tới lâu nay như béo phì, thiếu vận động hoặc tiền sử bệnh của gia đình.
Tác động của nhiều thuốc trừ sâu thay đổi tùy theo tuổi, giới tính và tình trạng
sức khỏe của mỗi người.
2.1.4.2 Ảnh hưởng của thuốc trừ sâu đối với môi trường
a) Môi trường đất
Thuốc BVTV khi xâm nhập vào môi trường đất cũng như các chất khác sẽ rất
khó để loại bỏ khỏi đất và khi đã tích tụ với hàm lượng lớn sẽ gây hại lên các yếu tố
của đất như:sinh vật, lí học, hóa học, . . . trong đất với liều lượng ít hơn khi phun vì
một phần đã được cây hấp thụ và chuyển hoá.Sự tồn tại của thuốc trong đất phụ
thuộc vào một số yếu tố:

- Bản chất của thuốc
- Tính chất của đất (cơ, lý,hóa)
- Hệ vi sinh vật hoại sinh có trong đất
Những hạt đất mịn và nhất là các phân tử keo có khả năng giữ lại những hợp
chất thuốc khác nhau. Căn cứ vào tốc độ phân hủy trong đất, HCBVTV cũng được
chia ra 3 nhóm:
- Loại trên 18 tháng gồm đa số thuốc trừ sâu Clo hữu cơ.
- Loại từ 3-12 tháng gồm các chất diệt cỏ.

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

6


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

- Loại dưới 3 tháng gồm đa số thuốc trừ sâu lân hữu cơ.
Tuy nhiên, ngay trong cùng một loại thuốc kể trên cũng có chất gần như
khơng bị phân hủy và có thể cịn biến thành chất độc hơn. Ví dụ: Clorophos
(C4H8O4Cl3P) sẽ thành DDVP (C4H7O2Cl2P) bền vững và độc hơn Clorophos.
Thuốc trừ sâu trong đất cịn có thể bị cây trồng hấp thu, đặc biệt là nhóm rau có củ
như cà rốt, củ cải làm thức ăn cho người và gia súc. Do thuốc trừ sâu Clor hữu cơ
tồn tại rất lâu trong đất, do đó thuốc này cần phải cấm sản xuất và sử dụng rộng rãi.
b) Môi trường nước
Con đường xâm nhập của thuốc trừ sâu vào môi trường nước:
Phun trực tiếp đối với cây trồng thủy sinh như lúa
Hòa tan từ trong đất
Rò rỉ từ nhà máy sản xuất
Lắng đọng từ khơng khí
Sau khi xâm nhập vào mơi trường nước nó sẽ lan rộng theo dịng chảy và gây

độc cho nước phá hủy hệ sinh thái, tiếp tục đi sâu vào đất, vào nước ngầm để lại rất
nhiều khó khăn cho cơng việc xử lí.hậu quả để lại:
- Tiêu diệt các sinh vật sống trong nước hoặc uống và tiếp xúc với nguồn nước:
+ Gây ô nhiễm nguồn nước ngầm
+ Gây ô nhiễm đất
+ Ảnh hưởng tới sản xuất, sinh hoạt của con người
c) Mơi trường khơng khí.
Con đường xâm nhập vào khơng khí:
+ Khuyếch tán trong q trình sử dụng
+ Bay hơi trong đất, nước,từ các nhà máy sản xuất.
Chất độc này lơ lửng trong khơng khí nên rất khó để phịng tránh, thường xâm
nhập vào cơ thể qua đường hơ hấp và tiếp xúc.

SVTH: PHẠM QUANG KHƠI

7


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.2 Thuốc trừ sâu phospho hữu cơ
2.2.1 Đặc điểm chung:
- Thuốc có phổ tác động rộng, diệt được nhiều loại sâu hại. Ngoài ra một số thuốc
trong nhóm cịn diệt được cả tuyến trùng và nhện, diệt cả sâu non, sâu trưởng thành
và trứng.
- Thuốc có tác động đến cơn trùng nhanh bằng nhiều con đường: tiếp xúc, vị độc,
xông hơi, nội hấp và thấm sâu
- Một số thuốc trong nhóm cịn có tính chọn lọc
- Thuốc có độ độc cao đối với động vật hoang dã, sinh vật có ích, động vật máu
nóng và cá.

- Thời gian lưu tồn trong môi trường ngắn.
- Thuốc khơng tích luỹ trong cơ thể sinh vật. Khi bị nhiễm độc, thuốc nhanh chóng
được thải ra ngồi bằng nước tiểu.
- Thuốc an tồn với thực vật, một số cịn có tác dụng kích thích cây phát triển.
- Xu hướng hiện nay: ít sử dụng.
* Các nhóm hợp chất phospho hữu cơ
Đa số các hợp chất phospho hữu cơ đều là các este hoặc amid của các axit
phosphoric (1), tiophosphoric (2) và ditiophosphoric (3), trong đó gốc R là các
alkan bậc thấp (thường là CH3,C 2H5 ), còn gốc R’ lại là các dẫn xuất khác nhau.

OR

OR

OR
P

OR

OR'

P

O

OR

(1)

P

OR'

SR'

S
(2)

OR
S

(3)

Ngồi ra, cịn có đại diện các dẫn xuất của axit phosphonic (4),
pyrophosphoric (5), ditiopyrophosphoric (6) và các amid của chúng:

P
OR

NR2
O
O
P
P

NR2

OR
R'
O

(4)

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

NR2 O
(5)

NR2

OR

OR

O
P

OR

O
P

O

OR
(6)

8

Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.2.2 Phương thức tác động. Mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học
Ngày nay, chúng ta đã biết các thuốc trừ sâu phospho hữu cơ gây độc đến hệ
thần kinh bằng cách chúng tác động lên các sinap thần kinh thông qua việc ức chế
hoạt động của enzym cholinesterase:

P-X + EOH

PX.EOH

EOP

EOH + POH
EOP’

Trong đó: PX: Hợp chất phospho hữu cơ
EOH: enzym
EOP: enzym phosphoryl hóa.
Ở giai đoạn đầu, xảy ra q trình kết hợp hợp chất phospho hữu cơ với enzym
bằng lực tĩnh điện, tạo lên phức PX.EOH; tiếp theo xảy ra phản ứng phosphoryl hóa
trong đó hợp chất phospho hữu cơ liên kết đồng hóa trị với enzym, tạo lên enzym
phosphorylat EOP. Sự giải phóng enzym khỏi mối liên kết này xảy ra rất chậm hoặc
hầu như không xảy ra, gây lên sự nhiễm độc của côn trùng. Côn trùng trúng độc bị
tê liệt thần kinh, rối loạn trao đổi nước, gây ứ đọng dịch trong xoang phủ tạng và
xuất huyết qua miệng, trọng lượng cơ thể giảm.
Người ta nhận thấy, điều kiện để có thể liên kết với enzym trong phản ứng
phosphoryl hóa là phân tử phospho hữu cơ có cấu trúc không gian phù hợp với
enzym. Ở enzym cholinesterase, khoảng cách giữa các trung tâm hoạt hóa, trung
0

tâm ionic, trung tâm este trong khoảng 4,2-6,5 A . Như vậy, các este của axit pnitrophenyltiophosphoric (ví dụ như parathion) nếu ở vị trí meta của vịng benzen
được thay thế bằng nhóm CH3 (như fenitrothion, sumithion) hoặc Cl (khoảng cách
0

0

5,2-6,5 A ) thì sẽ độc đối với cơn trùng (khoảng cách cần thiết là 5,2-5,5 A ) và
0

không độc đối với động vật máu nóng 4,2-4,7 A ).
Bên cạnh yếu tố khơng gian, yếu tố điện tử cũng ảnh hưởng đến phản ứng tạo
phức PX. EOH và hình thành EOP. Trong phân tử hợp chất phospho hữu cơ dưới
đây, X là phần mang tính axit (vơ cơ hoặc hữu cơ như enol, phenol, mecraptan v..v)

OR
P
OR

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

X
O(S)

(7)

9


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

Quá trình hình thành EOP phụ thuộc vào khả năng thủy phân của liên kết P-X.
Liên kết này càng phân cực mạnh, khả năng thủy phân càng dễ.
Ngoài ra, nguyên tố lưu huỳnh mang điện tích âm yếu hơn oxy trong các tioeste
(có nghĩa độ phân cực nhỏ hơn ) sẽ không làm tăng sự phân cực của liên kết P-X; dẫn
đến khả năng thủy phân sẽ yếu hơn. Như vậy, các thuốc trừ sâu phosphat sẽ độc hơn
các tiophosphat. Trong q trình phosphoryl hóa enzym cholinesterase một chiều,
nhiều khi xảy ra phản ứng tách một gốc alkyl R, tạo sản phẩm bền EOP’, làm cho khả
năng thủy phân khơng cị nữa.
Thực tế ở một số hợp chất phospho hữu cơ, quá trình ức chế men
cholinesterase (phosphoryl hóa men) là q trình thuận nghịch. Men cholinesterase
khơng bị phá hủy và khơng thay đối hoạt tính sinh học khi được giải phóng khỏi
hợp chất phospho hữu cơ.
Đối với các thuốc phospho hữu cơ có tác dụng nội hấp, người ta nhận xét thấy
chúng bị chuyển hóa trong cây thành những chất độc hơn (ví ụ như tiophosphat
thành phosphat) và tham gia vào phản ứng ức chế men cholinesterase.
2.2.3 Phân loại:
2.2.3.1 Diazinon
- Tên gọi khác: Basudin, Dimpylate, Diazinone, Neocidol, Oleodiazinon, Spectracide
- Tên IUPAC: Diethoxy-[(2–isopropyl–6-methyl–4- yrimidinyl)oxy]-thioxophosphorane.
- CTPT: C12H21N2O3PS.
- KLPT: 304,345501 g/mol.
- CTCT:

- Một số thuốc trừ sâu chứa hoạt chất Diazinon có trên thị trường
+ Vabasu 10H (Vipesco)
+ Diazan 10H (Cty Cổ Phần bảo vệ thực vật An Giang)
+ Cazinon 10H, 40EC, 50EC (Công ty thuốc sát trùng Cần Thơ)

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

10


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

Hình 2.1: Thuốc trừ sâu chứa hoạt chất Diazion có trên thị trường
a) Tính chất hóa lý
+ Dạng tinh khiết là chất lỏng khơng màu, trong suốt, thuốc kỹ thuật là chất
lỏng màu vàng chứa trên 95% diazinon.
+ Điểm sôi: 83-840C, áp suất hơi 0,097 mPa (200C), khối lượng riêng 1,16 (ở
200C)
+ Ở 200C, Diazinon tan dưới 60mg/l, tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ
như cloroform, benzen, toluen, hexan, cyclohexan,.....
+ Bền trong môi trường trung tính, thủy phân chậm trong mơi trường kiềm,
thủy phân nhanh trong mơi trường axit.
+ Bị oxy hóa ở 1000C, phân hủy ở nhiệt độ cao hơn 1200C.
b) Phương thức tác động và sử dụng
+ Thuốc có tác dụng gây ức chế hoạt động của men cholinesteraza, gây tê liệt
và chết cho côn trùng. Thuốc trừ sâu, nhện, tiếp xúc, vị độc và cả xơng hơi. Khơng
có tác dụng nội hấp. Phổ tác động rộng, trừ được nhiều loại cơn trùng miệng nhai và
chít hút, nhện trên nhiều cây trồng: Cây lương thực, rau dưa, đậu đổ, cây ăn quả,
cây công nghiệp, cây cảnh và cây rừng. thuốc cũng dùng để trừ nhiều loài sâu hại
trong đất bằng cách phun hay rắc thuốc vào đất; trừ nhiều côn trùng trong y tế (ruối,
muỗi, kiến, gián) và trừ nhiều loài ký sinh trên cơ thể gia súc.
+ Khi sử dụng đúng cách, diazinon không gây độc cho cây, trừ một số giống
táo, dễ bị vàng lá (do mẫn cảm với thuốc). Khơng hỗn hợp với các thuốc có tính
kiềm và thuốc chứa đồng.
c) Độc tính: Thuộc nhóm độc II
+ Độ độc với động vật có vú:

SVTH: PHẠM QUANG KHƠI

11


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

Với chuột: LD50 qua miệng chuột 1250 mg/kg, chuột nhắt 80-135 mg/kg,
chuột lang 250-355 mg/kg. LD50 qua da chuột lớn hơn 2150 mg/kg. Khơng kích
thích da và mắt.
Với người: LD50 qua miệng 1250mg/kg, LD50 qua da 2150mg/kg.
+ Độ độc với các sinh vật khác:
Chim: Rất độc với chim. LD50 qua miệng vịt trời non 3.5 mg/kg.
Cá: Độc trung bình với cá. LD50 với cá chép 7,3-23,4 mg/l.
Ong mật: Rất độc đối với ong mật.
d) Những biến đổi trong cơ thể sinh vật và môi trường:
+Trong động vật: Chất chuyển hóa chính là dietylthiophotphat và
dietylphotphat.
+ Trong cây: Được cây hấp thụ nhanh và di chuyển trong cây. Bị thủy phân
thành hydroxypirymidin và chuyển hóa tiếp thành CO2.
+ Trong đất: Bị oxy hóa thành photphat và thủy phân. Bị đất hấp thụ vừa phải,
ít di động trong đất. DT50 trong đất (trong phịng thí nghiệm) 11-21 ngày.
2.2.3.2 Phen thoate
- Tên gọi khác: Dimephenthioate, Dimefenthoat, Dimephenthoate, Papthion, Cidial.
- Tên IUPAC: ethyl 2-dimethoxyphosphinothioylsulfanyl-2-phenylacetate
- CTPT: C12H17O4PS2
- KLPT:320.3 g/mol
- CTCT:

- Một số thuốc trừ sâu chứa hoạt chất phenthoate có trên thị trường
+ Elsan 50EC (Nissan Chemical Ind Ltd)
+ Forsan 50 EC, 60 EC (Forward International Ltd)

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

12


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

+ Nice 50 EC (Công ty TNHH An Nông)
+ Elsan 50 ND (Công ty CP Nông dược H.A.I)
+ Rothoate 40 WP; 50EC (Công ty CP TST Cần Thơ)

Hình 2.2: Thuốc trừ sâu chứa hoạt chất Phenthoate có trên thị trường

a) Tính chất hố lý
+ Dạng tinh khiết là những tinh thể màu trắng, thuốc kỹ thuật ở dạng lỏng, màu
vàng nâu.
+ Điểm nóng chảy 17-180C, áp suất hơi 5,3 mPa (40 0C)
+ Ít tan trong nước, tan trong dung môi h ữu cơ
+ Bị thuỷ phân trong dung dịch kiềm (pH>9)
b) Phương thức tác động và sử dụng
+ Thuốc có tác dụng tiếp xúc và vị độc. Trong cơ thể cơn trùng, thuốc kìm
hãm hoạt động của men cholonesteraza. Phổ tác động khá rộng, trừ nhiều loài sâu
miệng nhai (Sâu tơ, sâu xanh,...) sâu đục thân, nhiều lồi sâu có miệng chích hút
(rệp, bọ trĩ, bọ xít), sâu vẽ bùa, ... Thuốc có thể gây cháy lá cho một số giống nho,
đào. Không dùng hỗn hợp với các thuốc trừ sâu chứa kiềm.
c) Độc tính: Thuộc nhóm độc II

+ Độ độc đối với động vật có vú:
Với chuột: LD50 qua miệng chuột đực là 270mg/kg, cái là 249 mg/kg.
Với người: LD50 qua miệng 2140mg/kg, LD50 qua da 2100mg/kg.
+ Độ độc đối với các sinh vật khác:
Chim: LD50 qua miệng gà lôi 218 mg/kg, chim cút là 300 mg/kg.
Ong: Độc đối với ong

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

13


Chương II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

d) Những biến đổi trong cơ thể sinh vật và môi trường:
+ Trong động vật: Bị phân hủy và thải ra ngoài qua phân và nước tiểu. Các
chất chuyển hóa có trong phân và nước tiểu là dimetyl Phenthoat, acid dimetyl
Phenthoat,...
+ Trong thực vật: Bị oxy hóa tạo thành photphothioate, rồi bị thủy phân tạo
ra acid photphoric.
+ Trong đất: DT50  1 ngày trong cả đất khơ và ngập nước. Sản phẩm
chuyển hóa là axit Phenthoate

2.3 Thuốc trừ sâu gốc carbamate
2.3.1 Đặc điểm chung
Các thuốc trừ sâu carbamate tác động đến sâu hại bằng con đường tiếp xúc,
vị độc; một số ít cịn có tác dụng nội hấp.
Độc tính của thuốc đối với động vật máu nóng thay đổi trong giới hạn rất
rộng, LD50 từ 1 – 1000 mg/kg. So với các thuốc trừ sâu phospho hữu cơ, khả năng
gây độc cấp tính của carbamate thường thấp hơn. Trong cơ thể côn trùng, động vật

hoặc trong cây, các chất này bị phân huỷ thông qua q trình oxy hố, thuỷ phân
hoặc dealkyl hố. thường chúng hình thành phức hydroxyl và gắn kết với acid
glucuronic rồi bị thải ra ngoài. Hiệu lực của thuốc thường ngắn.
Các thuốc carbamate tỏ ra an tồn đối với cây, ít độc đối với cá hơn các hợp
chất phospho hữu cơ.
Các hợp chất carbamate đều ít tan trong nước, tan tốt trong dung môi hữu cơ
và chất béo. Dẽ bị thuỷ phân bởi kiềm nhưng hiệu lực khá ổn định, ít phụ thuộc vào
điều kiện ngoại cảnh như các hợp chất phospho hữu cơ.
Các nhóm hợp chất cacbamate hữu cơ
Căn cứ vào công thức cấu tạo chung của thuốc trừ sâu cacbamat (2), ta có thể
phân loại như sau:
- Các dẫn xuất metylcacbamat CH3NH(CO)OR. Trong đó, phụ thuộc vào gốc
R, ta sẽ có các dãy hợp chất khác nhau. Ví dụ:
+ Phenyl-N-metyl cacbamat, nếu R là phenyl hoặc các dẫn xuất thế ở vòng thơm.
+ Benzofurany-N-metyl cacbamat, nếu R là vòng Benzofurany.

SVTH: PHẠM QUANG KHÔI

14