Phân tích và đánh giá dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật thế hệ mới trong một số loại rau xanh ở tỉnh thừa thiên huế và quảng bình

Trang 1

BO GIAO DUC VA DAO TAO DAI HOC HUE

TRUONG DAI HOC KHOA HOC

NGO THI MY DUYEN

PHAN TICH VA DANH GIA DU LUONG HOA CHAT BAO VE THUC VAT

THE HE MOI TRONG MOT SO LOAI RAU

XANH O TINH THUA THIEN HUE VA

QUANG BINH

CHUYEN NGANH: HOA PHAN TICH MA SO: 8440118

LUAN VAN THAC SI KHOA HOC

DINH HUONG NGHIEN CUU

NGUOI HUONG DAN KHOA HOC

TS NGUYEN DANG GIANG CHAU

Thừa Thiên Huế, 2019

Trang 2

LOI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan, Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi

Tất cả số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực, chưa được

người khác công bố trong bất cứ một công trình nghiên cứu nào Các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc và được phép công bố

Huế, ngày 01 tháng 7 năm 2019

Người thực hiện luận văn

Trang 3

Một số nghiên cứu về ô nhiễm HCBVTV trong các nguồn nước đã công bố điển hình như: Nghiên cứu của N.D.G Châu [15] về nguồn nước ở các vùng nông thôn của đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam Kết quả cho thấy mặc dù có sự khác biệt về số lượng và tần suất sử dụng thuốc trừ sâu ở địa phương, nhưng chất gây ô nhiễm vẫn có mặt phổ biến trong các nguồn nước Isoprothiolane (nồng độ tối đa 8,49 ug/L), fenobucarb (téi da 2,32 pg/L) va fipronil (tối đa 0,41 ng/L) được phát hiện ở hầu hết các mẫu nước được phân tích Trong số các nguồn nước được nghiên cứu, nồng độ cao nhất được tìm thấy chủ yếu trong nước kênh Nồng độ HCBVTV thay đổi theo mùa vụ nhưng không giảm qua năm

1.1.3.3 O nhiễm môi trường không khí

Khi phun HCBVTV, không khí bị ô nhiễm dưới dạng bụi, hơi Dưới tác động của ánh sáng, nhiệt, gió, và đặc tính hóa học của chính bản thân HCBVTV, mà

chúng có thê lan truyền trong không khí, di chuyên xa và lắng đọng vào nguồn nước mặt ở nơi khác gây ô nhiễm môi trường

Rất nhiều loại HCBVTV có khả năng bay hơi và thăng hoa như butachlor, fenclorim, propanil, ethoxysulfuron, ngay cả hóa chất có khả năng bay hơi ít như DDT cũng có thể bay hơi vào không khí, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nóng âm nó có thể vận chuyên đến những khoảng cách xa, đóng góp vào việc ô nhiễm môi trường không khí [9]

1.1.3.4 Anh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật lên con người và động vật

Hầu hết HCBVTV đều độc với con người và động vật máu nóng ở các mức

độ khác nhau Theo đặc tính, HCBVTV được chia làm hai loại: chất độc cấp tính và

chất độc mãn tính [8], [9]:

- Chất độc cấp tính: Mức độ gây độc phụ thuộc vào lượng thuốc xâm nhập

vào cơ thể Ở đưới liều gây chết, chúng không đủ khả năng gây tử vong, dần dần bị phân giải và bài tiết ra ngoài Loại này bao gồm các hợp chất Pyrethroid, những hợp chất Phospho hữu cơ, Carbamate, thuốc có nguồn gốc sinh vật

Trang 4

MUC LUC 0909.) 6299) 0 i LOT CAM ON 0s sssssses se eessssost en eeesossnv ns tesestunt es essesinitinssssnnitinesessiniitesestenntinsesesseneee ii MỤC LỤC 2212222212212 tt 202122121112 121021220222 222202 ii DANH MỤC CÁC BẢNG -22222222122222122121122222111 22222222 xe iv DANH MỤC CÁC HÌNH -2222222222222222212112222211112212212121 2222 xe vi

DANH MỤC CAC TU VIẾT TẮT -:22222222222222212212112222211111112212111 22 e0 vii

MG DAU oc cescssess sc sssssssos en eessssont tne eessossnttnnesestsnitinessesinttinessstinitinessesintntesessentiseecesineees 1

Chương 1 TÖNG QUAN LÝ THUYẾT -22222222222222222222211122122111 1.2211, ee 3

1.1.HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬTT -2222222222222222111122222122 2.2 3

1.1.1 Giới thiệu chung về hóa chất bảo vệ thực vật 22ss 222221 222211122211xe2 3 1.1.2 Sơ lược về một số hóa chất bảo vệ thực vật mghiÊn GWU ees 5 1.1.3 Anh huong cua hoa chất bảo vệ thực vật tồn lưu đến môi trường 10

1⁄2 CÁC VÙNG CANH TÁC Ở THỪA THIÊN HUÉ VÀ QUẢNG BÌNH 14

1.3 ĐỒI TƯỢNG NGHIÊN CỨU -2222222222222222222222212112222212111 2 1 17

14 PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT 18 1.5 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH, LÀM GIÀU HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬTT -:22122222122111 c1 1.21221021111022 2 1220221222 22c 19 1.6 PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH VÀ ĐỊNH LƯỢNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬTT -2221222221221111 1 1.2122102110022 12222 2e 22 1.6.1 Sắc ký khí 2222222222222222222221112122221 xe 22 1.6.2 Đầu đò khối phô (MSD - Mass Spectroseopy Detector) 23 1.6.3 Sắc ký khí ghép khối phé (GC - MS) csesssssssssssssssssssssesssvssessesssetseseenseetee 23

1.7 TÔNG QUAN TÀI LIỆU 22222222222222222222222121122222112111.2122111 2 e 24

1.7.1 Các công trình nghiên cứu trong nưỚc : :-5:+ct+ctsxtsrrrrrrrrrrrrrrrrrrre 24 1.7.2 Các công trình nghiên cứu ở nước ngOải cccctsrsrirrrrrrrrrrrrrrrre 25

Chương 2 NỘI DƯNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -2522 30

2.1 NỘI DƯNG NGHIÊN CỨU 22222222522222222122111122221221111222.2121 xe 30

Trang 5

- Dung môi tinh khiết đùng cho phân tích sắc ky: n- hexane, toluene, acetone,

ethylacetate, methanol (J.T Baker, Mỹ),

- Cột chiết pha rắn ENVI-florisil Supelclean (500 mg/3 mL, Sigma Aldrich,

My);

- Than hoạt tính (Merck, Đức);

- Khí N; có độ tinh khiết 98 % đề cô đuổi đung môi;

Các dung dịch chuẩn làm việc được chuẩn bị bằng cách pha loãng dung địch chuẩn gốc bằng n-hexane Dung dịch chuẩn gốc được bảo quản trong tối ở nhiệt độ -20 °C không quá 6 tháng Dung dịch làm việc được bảo quản tương tự với thời gian không quá 2 tháng

2.2.2 Lay mau

Tiến hành lay mẫu rau tại các xã Quảng Thành, Quảng Thọ, Điền Hải,

Hương An thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế và xã Hồng Thủy, Cam Thủy thuộc tỉnh

Quảng Bình vào mùa khô (tháng 5, 6, 7 năm 2018) và vào mùa mưa (tháng 10, 11,

12 năm 2018) (Hình 2.1)

Trang 6

DANH MUC CAC BANG

Bảng 1.1 Đặc điểm cấu tạo và tên gọi các HCBVTV nghiên cứu 6

Bảng 1.2 Một số tính chất hóa lý của các HCBVTV nghiên cứu 9 Bảng 1.3 Một số đặc điểm địa hình, đất đai và khí hậu ở Thừa Thiên Huế và Quảng

Bình 2222222 2222112222 2222 2221122112222 2221222 15

Bảng 1.4 Tóm tắt một số công trình nghiên cứu phân tích đồng thời dư lượng

HCBVTV thế hệ mới trên rau xanh . :- 22-2222 2221223122112221122112211 221 cee 27

Bang 2.1 Số lượng mẫu lẫy vào mùa khô 2018 - 22222 221222122212221222122.ee 33

Bảng 2.2 Số lượng mẫu lẫy vào mùa mưa 2018 -22©22222222122212221222122ee 34

Bảng 3.1 Giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL) và phương trình đường chuẩn của các chất phân tích 2-22 2221221222122212211211211121121121222 2e 38 Bảng 3.2 Độ lặp lại và độ thu hồi của quy trình phân tích các HCBVTV trên nền mẫu xà lách và hành lá ở mức thêm chuẩn 20 ng/g đối với từng chất phân tích 39 Bảng 3.3 Tông hợp số liệu tổng dư lượng 10 HCBVTV (ng/g) nghiên cứu trong 4 loại rau xanh thu thập tại Thừa Thiên Huế và Quảng Bình vào mùa mưa và mùa khô 40 Bảng 3.4 Tổng hợp tình hình nhiễm các HCBVTV nghiên cứu trong các mẫu cải

thu thập tại các xã thuộc 2 tỉnh Quảng Bình và Thừa Thiên Huế vào 2 mùa mưa và

mùa khô năm 20 ]8 - L1 1 1212111121112 12211 1 HH HH HH He 51 Bang 3.5 Téng hop tinh hinh nhiễm các HCBVTV nghiên cứu trong các mẫu xà

lách thu thập tại các xã thuộc 2 tỉnh Quảng Bình và Thừa Thiên Huế vào 2 mùa mưa

'và mùa:khồ:năm-20TÑ!::á‹-eccceccznccreininiinisetssindoninriiiendddiSiTinhiS Di 00618611 16000616180160055 01030 54 Bảng 3.6 Tổng hợp tình hình nhiễm các HCBVTV nghiên cứu trong các mẫu hành

lá thu thập tại các xã thuộc 2 tỉnh Quảng Bình và Thừa Thiên Huế vào 2 mùa mưa

và mùa khô năm 20 l8 . - - - S121 1121212 121212112121 1E 1T HH Hà He 56 Bảng 3.7 Tổng hợp tình hình nhiễm HCBVTV trong rau má ở Quảng Thọ vào mùa

Trang 7

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình: 1.1 Cắe:buiGetrong ki thu dt: SPE sre ceceesnnresnenecneerneeue neeerasnsr vernon renee mnmereeneeree 21 Hình 2.1 Vườn rau hành ở Thừa Thiên Huế và cải ở Quảng Bìỉnh 33 Hình 3.1 Giá trị trung vị của tổng dư lượng HCBVTV trong các loại rau xanh thu thập vào mùa mưa và mùa khô ở các xã thuộc tỉnh Quảng Bình và Thừa Thiên Huẻ 44

Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện dư lượng HCBVTV trong mẫu cải thu thập tại các xã

thuộc hai tỉnh Quảng Bình và Thừa Thiên Huế 2222222222222225522222122111222 e2 45

Hình 3.3 Biểu đỗ thể hiện dư lượng HCBVTV trong mẫu xà lách thu thập tại các

xã thuộc hai tỉnh Quảng Bình và Thừa Thiên Huế -©22222222222222222222 e2 46

Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện dư lượng HCBVTV trong mẫu hành lá thu thập ở các xã

Trang 8

DANH MUC CAC TU VIET TAT Từ viết tắt Tiếng Việt Tiếng Anh ASE DDT GC - MS GC-ECD GC-NPD HCBVTV IS Kow LC LC -MS MDL MRL MSD RSD SBSE Chiết dung môi tăng tốc Diclodiphenyltricloetan Sắc ký khí ghép nối khối phổ Sắc ký khí đầu dò cộng kết điện tử Sắc ký khí đầu dò nito phospho Hóa chất bảo vệ thực vật Chất nội chuẩn Hệ số phân bố octannol - nước Sắc ký lỏng Sắc ký lỏng ghép nối khối phổ Giới hạn phát hiện của phương pháp Dư lượng tối đa cho phép Đầu dò khối phổ

Độ lệch chuẩn tương đối

Chiết hấp thụ trên thanh khuấy

Accelerated solvent extraction Dichlorodiphenyltrichloro ethane Gas chromatography — mass spectrometry Gas chromatography — Electron capture detector Gas chromatography — Nitrogen phosphorous detector Pesticides Internal standard Octanol - water partition coefficient Liquid chromatography Liquid chromatography — mass spectrometry

Method detection limit Maximum residue limit

Mass spectrometry detector

Relative standard deviation

Trang 9

SD Độ lệch chuẩn Standard deviation

SPE Chiét pha ran Solid phase extraction

SPME Vi chiét pha ran Solid phase microextraction

Trang 10

MO DAU

Tổn dư hóa chất bảo vệ thực vật trong rau xanh luôn là thước đo chính dé

đánh giá mức độ an toàn của rau Nhiều công bố trên thế giới đã cảnh báo những rủi

ro sức khỏe cho con người khi bị phơi nhiễm hóa chất bảo vệ thực vật [11], [24] Đề

bảo vệ sức khỏe người tiêu đùng cũng như khuyến khích nông nghiệp sạch, Ủy ban Châu Âu [48] và Chính phủ nhiều quốc gia lớn trên thế giới như Canada [45], Mỹ

[55] Úc [44] đã ban hành Mức dư lượng tối đa cho phép (MRL) của HCBVTV trên

nông sản Tuy nhiên, vì những lợi ích to lớn mà HCBVTV mang lại như diệt trừ hiệu quả sâu bệnh, nâng cao năng suất, sản lượng cây trồng, giảm chỉ phí canh tác nên việc sử đụng HCBVTV là điều không tránh khỏi

Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới tập trung xác định, kiểm tra và

đánh giá rủi ro dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật trong rau xanh, điển hình như:

Akoto và cs (2013) [10] đã đánh giá nguy cơ rủi ro sức khỏe của dư lượng HCBVTV trong ngô và đậu đũa ở EJura, Ghana; nhóm nghiên cứu của Chen (2011) [17] đã đánh giá dư lượng HCBVTV trong rau, củ quả ở Trung Quốc; hay Sompon

va cs (2016) [39] đã so sánh dư lượng HCBVTV trong rau ở cho và ở siêu thị tại Thai Lan

Tại Việt Nam, nhiều nghiên cứu trong vòng hai thập kỷ trở lại đây cũng cho thấy việc sử dụng cũng như bảo quản, thải loại HCBVTV bừa bãi, không đúng kỹ thuật và thiếu kiểm soát của nông dân trồng rau vẫn diễn ra ở nhiều nơi Đa số các nghiên cứu này thực hiện ở đồng bằng sông Hồng (Thuy et al., 2013; Huong et al.,

2013: Hoi et al., 2016) và đồng bằng sông Cửu Long (Bùi Thị Nga và Lâm Quốc

Việt, 2010) Các nghiên cứu này nêu rõ lo ngại về rủi ro cho môi trường và sức khỏe của người dân trong khu vực Tuy nhiên, cho đến nay, số lượng công trình liên quan đến xác định và đánh giá dư lượng HCBVTV trong rau củ quả ở Việt Nam

còn rất hạn chế, đặc biệt là ở khu vực đồng bằng duyên hải miễn Trung

Chính vì vậy, chúng tôi chọn để tài nghiên cứu: “Phân tích và đánh giá dư

Trang 11

Thừa Thiên Huế và Quảng Bình” nhằm bước đầu phân tích dư lượng một số

HCBVTV thế hệ mới trong một số loại rau xanh ở thu thập ở tỉnh Thừa Thiên Huế

Trang 12

Chuong 1 TONG QUAN LY THUYET

1.1 HOA CHAT BAO VE THUC VAT

1.1.1 Giới thiệu chung về hóa chất bảo vệ thực vật

HCBVTV là những chất hoặc hỗn hợp các chất có nguồn gốc tự nhiên hay

tổng hợp hóa học, được dùng để phòng, trừ hoặc hạn chế các đối tượng gây hại cho cây trồng như sâu, bệnh, cỏ dại, chuột, [Š4] HCBVTV gồm nhiều nhóm khác nhau

và thường được gọi tên theo nhóm sinh vật gây hại như thuốc trừ sâu dùng đề trừ sâu

hại, thuốc trừ nắm bệnh dùng để trừ bệnh trên cây, thuốc trừ cỏ đề diệt cỏ đại

Khi con người bắt đầu canh tác nông nghiệp và có sự đấu tranh với địch hại để bảo vệ mùa màng thì một số biện pháp phòng trừ dịch hại đã hình thành Chính vì

vay, lich su cua HCBVTV da co ti rất lâu đời

Quá trình phát triển của HCBVTV trên thế giới có thể chia thành một số giai đoạn như sau [6]:

* Giai đoạn 1 (trước thé ky XX): Cong tac bao vé thuc vat duoc tiến hành lẻ

tẻ, tự phát, chủ yếu con người sử dụng những chất độc có sẵn trong tự nhiên như lưu huỳnh trong tro núi lửa, cây cỏ có chứa chất độc Từ cuối thế kỷ XVIII đến cuối thế kỷ XIX, khi sản xuất nông nghiệp mang tinh tập trung hơn thì thường xảy

ra các trận dịch, đôi khi lan tràn trên phạm vi toàn thế giới Đứng trước tình hình đó,

HCBVTV đã ngày càng được chú trọng và bước đầu phát huy tác dụng trong sản xuất Tuy nhiên vẫn còn nhiều hạn chế do những hợp chất hóa học dùng trong giai đoạn này chủ yếu là các chất vô cơ, dễ gây độc cho người và gia súc, kém an toàn đối với cây trồng

* Giai đoạn 2 (từ đầu thế kỷ XX đến năm 1960): Năm 1913, tại Đức, hợp

chất thủy ngân hữu cơ đầu tiên được sử dụng để trừ nấm Năm 1939, Muller công bố công trình nghiên cứu của ông về thuốc trừ sâu DDT (thuộc nhóm Clo hữu co),

điều này đã đặt nên móng cho việc sử dụng các hợp chất hữu cơ, hữu cơ - vô cơ vào mục đích làm HCBVTV

Trang 13

thay thé các nguyên tử hydro của phân tử hydrocacbon và các dẫn xuất hydrocacbon bằng các nguyên tử Clo Trong phân tử các hợp chất này có thể tổn tại vòng benzene

hoặc dị vòng (chứa dị tố O,N, S), các chất này thường là các dẫn xuất clo của một số

hợp chất hữu cơ như diphenylethane, cyclodien, benzene Nhóm này bao gồm những hợp chất hữu cơ có độc tính cao với nhiều loại côn trùng, đồng thời có khả năng tích lũy lâu đài, gây độc cấp tính và mãn tính cho động vật và con người DDT là HCBVTV Clo hữu cơ được sử dụng nhiều ở nước ta trong vài thập kỷ trước đây Ngoài phục vụ cho mục đích nông nghiệp, DDT còn được đùng để phòng trừ sốt rét

nhờ khả năng diệt muỗi Hiện nay cac HCBVTV co clo hầu như đã hoàn toàn bị cắm

sử dụng trên phạm vi toàn cầu (ngoại trừ một số quốc gia được WHO cho phép sử dụng) do những vân đê rủi ro về sức khỏe cho con người và môi trường mà nó gây ra

* Giai đoạn 3 (từ năm 1960 đến năm 1980): HCBVTV bị lạm dụng quá mức,

môi trường bị ảnh hưởng nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng Chính vì điều này, các nhà khoa học đã đầu tư nghiên cứu các loại HCBVTV

mới, an toàn hơn

* Giai đoạn 4 (từ năm 1980 đến nay): Trong những năm gần đây đã xuất hiện

nhiều loại nông dược với bản chất hóa học hoàn toàn mới, có nhiều ưu điểm như: an toàn hơn với môi trường, diệt trừ được những loài dịch hại đã kháng thuốc Một

số HCBVTV thế hệ mới ra đời và được sử dụng phổ biến trong canh tác nông nghiệp, thay thế cho các HCBVTV nhóm cơ Clo có thời gian bán hủy dài HCBVTV thế hệ mới là những hợp chất có khả năng phân hủy nhanh hơn, ít gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường

HCBVTV thế hệ mới có các nhóm chính [3], [8]:

- Nhóm Phospho hữu cơ (organophosphorus) đều là các este, là các dẫn xuất hữu cơ của acid photphoric Nhóm này có thời gian bán phân huỷ ngắn hơn so với nhóm Clo hữu cơ và được sử dụng rộng rãi hơn Nhóm này tác động vào thần kinh của côn trùng bằng cách ngăn cản sự tạo thành men Cholinestaza làm cho thần kinh hoạt động kém, làm yếu cơ, gây choáng váng và chết Nhóm này bao gồm một số

Trang 14

- Nhóm Carbamate là các dẫn xuất hữu cơ của acid cacbamic, có chứa nitơ

trong phân tử Nhóm này gồm những hoá chất ít bền vững hơn trong môi trường tự nhiên, song cũng có độc tính cao đối với người và động vật Khi sử dụng, chúng tác động trực tiếp vào men Cholinestraza của hệ thần kinh và có cơ chế gây độc giống

như nhóm lân hữu cơ Đại diện cho nhóm này như: carbofuran, carbaryl, carbosulfan, 1soprocarb, methomyl, fenobucard v.v

- Nhóm Pyrethroid là những thuốc trừ sâu có nguồn gốc tự nhiên, là hỗn hợp của các este khác nhau với cấu trúc phức tạp được tách ra từ hoa của những giống cúc nào đó Đại diện của nhóm này gồm cypermethrin, permethrin, fenvalarate,

deltamethrin

- Nhóm Azole là nhóm các hợp chất đị vòng 5 cạnh chứa 2 liên kết đôi trong đó có l nguyên tử nitơ và ít nhất l nguyên tử khác không phải là cacbon (ví dụ nitơ, lưu huỳnh, oxy) trong vòng Nhóm thuốc này chuyên điều trị nấm và khá an tồn với mơi trường và con người Cơ chế hoạt động chính của nhóm này là ức chế hoạt động của ergosferol (một trong những sterol chính của nắm) Một số HCBVTV điển

hình nhóm azole được sử dụng rộng rãi gồm: imidazole, tebuconazole,

propiconazole, difenoconazole, tricyclazole

Ngoài ra còn rất nhiều các nhóm HCBVTV khác như nhóm strobin, nhóm

neonicotinoid,

1.1.2 Sơ lược về một số hóa chất bảo vệ thực vật nghiên cứu

Trong dé tài này, chúng tôi phân tích 10 HCBVTV thế hệ mới đang được sử

dung hién nay: fipronil, isoprothiolane, difenoconazole, cypermethrin, fenobucarb,

Trang 16

STT | Tên thường gọi Nhóm Danh pháp (TUPAC) Công thức phân tử Công thức cấu tạo Hạc 5 TA ii 1-1,3-dithiolan-2 C¡zH¡;O¿§ 5 thế Diisopropyl-1,3-dithiolan-2- 12HisOaS2 z 5 Isoprothiolane Dithiolane - É = ylidenemalonate (M = 290,4) $ c—o fn Hệ “oH, O 2-chloro-N-(2,6-diethylphenyl)-N-(2- C¡;H;¿CINO; ow HALO A oy, 6 Pretilachlor Chloroacetamide propoxyethyl)acetamide (M= 311.85) HạC CH; Methyl 2-methoxyimino-2-[2-[[1-[3- CH, 7 | Trữ rifloxystrobin bi Strobi trobin (trifl trifluoromethyl)phenyl]ethylideneamin hyl) " {eth wae CrokhigFsN204 “ce es (M= 408,37) Sa Sy OH o]oxymethyl]phenyl]acetate SH; Cl

(RS)-1-(4-chlorophenyl-4,4-dimethyl-3 - 1-(4-chlorophenyl-4,4-dimethyl-3- BE NI HaC bo

Trang 17

STT | Tên thường gọi Nhóm Danh pháp (TUPAC) Công thức phân tử Công thức cấu tạo Cyano(3-phenoxyphenyl)metyl-3-(2,2- ; ; ; CyHi9ClNO3 0: sa 10 Cypermethrin Pyrethroid dichloroethenyl)-2,2 2 | =" - (M = 416,3) oN I dimetylcyclopropancacboxylat aU oh By Fg 4 ov ; cis,trans-3-chloro-4-[4-methyl-2-(1H- C¡sH¡;CbNạO; of 1 ifenoconazole Azole 1,2,4-triazol-1-ylmethyl)-1,3-dioxolan-2 -triazol-1- -1.3-di 29 (M= 406,26) a ;

Trang 18

Bảng 1.2 Một số tinh chất hóa lý của các HCBVTV nghiên cứu [43] [48] [49],[50]

Détantrong |, Chi sé có Thời gian bán | Hệ số hấp MRLs

Trang 19

1.1.3 Ảnh hưởng của hoá chất bảo vệ thực vật tồn lưu đến môi trường

Một phần HCBVTV khi được phun hay rải trên đối tượng sẽ được đưa vào cơ thê động, thực vật Qua quá trình hấp thu, sinh trưởng, phát triển hay qua chuỗi thức ăn, HCBVTV sẽ được tích tụ trong nông phẩm hay tích lũy, khuếch đại sinh học Một phần khác sẽ rơi vãi ngoài đối tượng, sẽ bay hơi vào môi trường hay bị cuốn trôi theo nước mưa, đi vào môi trường đất, nước, không khí, gây ô nhiễm môi trường Môi trường thành phần như đất, nước, không khí là một hệ thống hoàn chỉnh có sự tương tác và tương hỗ lẫn nhau Sự ô nhiễm của môi trường này sẽ tác động đến môi trường xung quanh và ngược lại

1.1.3.1 Ơ nhiễm mơi trường đất

HCBVTV đi vào trong đất do các nguồn: phun xử lý đất, các hạt HCBVTV

rơi vào đất, theo mưa lũ, theo xác sinh vật vào đất Khi phun HCBVTV cho cây

trồng thì có tới 50 % số thuốc rơi xuống đất, ngoài ra còn có một số thuốc rải trực tiếp vào đất Khi vào trong đất một phần HCBVTV trong đất được cây hấp thụ,

phan còn lại thuốc được keo đất giữ lại HCBVTV tổn tại trong đất dần dần được

phân giải qua hoạt động sinh học của đất và qua các tác động của các yếu tố lý, hóa Tuy nhiên tốc độ phân giải chậm nếu thuốc tổn tại trong môi trường đất với lượng

lớn, nhất là trong đất có hoạt tính sinh học kém Những khu vực chôn lấp HCBVTV

thì tốc độ phân giải còn chậm hơn nhiều [9]

Lượng HCBVTV tích lũy trong môi trường đất bị hấp thụ và giữ lại rất lâu, nguy hiểm nhất là sau một thời gian chúng tạo ra các sản phẩm thứ cấp độc tính cao hơn Ví dụ: sản phẩm tổn lưu của DDT trong đất là DDE cũng có tác dụng như thuốc trừ sâu nhưng tác hại đối với sự phát triển của phôi bào trứng chim độc hơn DDT từ 2-3 lần Loại thuốc Aldrin cũng được sử dụng cùng với DDT, có khả năng tồn lưu trong môi trường sinh thái đất và cũng tạo thành sản phẩm “Dieldrin” mà

độc tính của nó cao hơn Aldrin nhiều lần Thuốc diệt cỏ 2,4-D tồn lưu trong môi

Trang 20

không có tính độc cao đối với động vật máu nóng và không tồn tại lâu trong môi trường nhưng dư lượng của chúng trên nông sản như khoai tây, cà rốt, đưới tác

dụng của nhiệt độ có thể tạo thành ETV (etylenthioure), ma ETV, qua ngiên cứu

cho chuột ăn gây ung thư và đẻ ra chuột con quái thai [9]

Có nhiễu tác giả nghiên cứu về ô nhiễm HCBVTV trong đất, điển hình như: Các mẫu đất ở xã Xuân Khuê và Hợp Lý ở đồng bằng Sông Hồng đã được công bố nhiễm HCBVTV clo hữu cơ như DDT, dicofol, isoprothiolane va metalaxyl nhung vẫn nằm trong giới hạn cho phép tôi đa do chính phủ Việt Nam quy định [47] Vùng đất đồng bằng sông Dương Tử, Trung Quốc nồng độ trung bình của tổng DDT và tổng HCH tương ứng là 88,8 và 99 ng/g Nồng độ DDT trong đất có mức ô nhiễm cao hơn, trong khi nồng độ HCH hầu như ở mức an toàn Hoặc tác giả [46] đã chứng minh phần dư lượng DDT và HCH trong đất bị ảnh hưởng bởi các loại đất cũng như kết cấu

1.1.3.2 Ô nhiễm mơi trường nước

Ơ nhiễm nguồn nước do HCBVTV cũng có nhiều hình thức khác nhau, từ rửa trôi thuốc từ các cánh đồng có phun HCBVTV, người sử dụng đỗ HCBVTV

thừa, rửa dụng cụ ở các kênh mương hoặc do nuớc mưa chảy tràn từ các kho

HCBVTV tổn lưu HCBVTV trong đất, đưới tác dụng của mưa và rửa trôi sẽ tích lũy và lắng đọng trong lớp bùn đáy ở sông, ao, hồ, sẽ làm ô nhiễm nguồn nước HCBVTV có thê phát hiện trong các giếng, ao, hồ, sông, suối cách nơi sử dụng vài km Mặc đù độ hoà tan của HCBVTV tương đối thấp, song chúng cũng bị rửa trôi vào nước tưới tiêu, gây ô nhiễm nước bể mặt, nước ngầm và nước vùng cửa sông ven biển nơi nước tưới tiêu đồ vào

Trong môi trường nước, do đặc tính ưa mỡ kết hợp với thời gian bán huỷ dai

của một số loại thuốc trừ sâu, đặc biệt là thuốc trừ sâu cơ clo, làm cho các thuốc trừ

sâu có khả năng tích luỹ sinh học cao trong cơ thể sống, đặc biệt ở cá và các sinh

vật sống trong nước Chúng cũng tích luỹ sinh học trong thực vật, chìm, động vật

Trang 21

Một số nghiên cứu về ô nhiễm HCBVTV trong các nguồn nước đã công bố điển hình như: Nghiên cứu của N.D.G Châu [15] về nguồn nước ở các vùng nông thôn của đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam Kết quả cho thấy mặc dù có sự khác biệt về số lượng và tần suất sử dụng thuốc trừ sâu ở địa phương, nhưng chất gây ô nhiễm vẫn có mặt phổ biến trong các nguồn nước Isoprothiolane (nồng độ tối đa 8,49 ug/L), fenobucarb (téi da 2,32 pg/L) va fipronil (tối đa 0,41 ng/L) được phát hiện ở hầu hết các mẫu nước được phân tích Trong số các nguồn nước được nghiên cứu, nồng độ cao nhất được tìm thấy chủ yếu trong nước kênh Nồng độ HCBVTV thay đổi theo mùa vụ nhưng không giảm qua năm

1.1.3.3 O nhiễm môi trường không khí

Khi phun HCBVTV, không khí bị ô nhiễm dưới dạng bụi, hơi Dưới tác động của ánh sáng, nhiệt, gió, và đặc tính hóa học của chính bản thân HCBVTV, mà

chúng có thê lan truyền trong không khí, di chuyên xa và lắng đọng vào nguồn nước mặt ở nơi khác gây ô nhiễm môi trường

Rất nhiều loại HCBVTV có khả năng bay hơi và thăng hoa như butachlor, fenclorim, propanil, ethoxysulfuron, ngay cả hóa chất có khả năng bay hơi ít như DDT cũng có thể bay hơi vào không khí, đặc biệt trong điều kiện khí hậu nóng âm nó có thể vận chuyên đến những khoảng cách xa, đóng góp vào việc ô nhiễm môi trường không khí [9]

1.1.3.4 Anh hưởng của hóa chất bảo vệ thực vật lên con người và động vật

Hầu hết HCBVTV đều độc với con người và động vật máu nóng ở các mức

độ khác nhau Theo đặc tính, HCBVTV được chia làm hai loại: chất độc cấp tính và

chất độc mãn tính [8], [9]:

- Chất độc cấp tính: Mức độ gây độc phụ thuộc vào lượng thuốc xâm nhập

vào cơ thể Ở đưới liều gây chết, chúng không đủ khả năng gây tử vong, dần dần bị phân giải và bài tiết ra ngoài Loại này bao gồm các hợp chất Pyrethroid, những hợp chất Phospho hữu cơ, Carbamate, thuốc có nguồn gốc sinh vật

Trang 22

hữu cơ, chứa thạch tin (Asen), chì, thuỷ ngân; đây là những loại rất nguy hiểm cho sức khoẻ

HCBVTV có thể thâm nhập vào cơ thể con người và động vật qua nhiều con đường khác nhau; thông thường qua 03 đường chính: hô hấp, tiêu hoá và tiếp xúc

trực tiếp Khi tiếp xúc với hóa chất bảo vệ thực vật, con nguoi co thể bị nhiễm độc

cấp tính hoặc mãn tính, tùy thuộc vào phạm vi ảnh hưởng của thuốc

Nhiễm độc cấp tính: Là nhiễm độc tức thời khi một lượng đủ lớn hoá chất

bảo vệ thực vật thâm nhập vào cơ thể Những triệu chứng nhiễm độc tăng tỉ lệ với

việc tiếp xúc và trong một số trường hợp nặng có thể dẫn tới tử vong Biểu hiện

bệnh lý của nhiễm độc cấp tính: mệt mỏi, ngứa da, đau đầu, lợm giọng, buồn nôn, hoa mắt chóng mặt, khô họng, mat ngủ, tăng tiết nước bọt, yếu cơ, chảy nước mắt,

say thai, nếu nặng có thê gây tử vong

Nhiễm độc mãn tính: Là nhiễm độc gây ra do tích luỹ đần dân trong cơ thê Thông thường, không có triệu chứng nào xuất hiện ngay trong mỗi lần nhiễm Sau

một thời gian dài, một lượng chất độc lớn tích tụ trong cơ thể sẽ gây ra các triệu

chứng lâm sàng Biểu hiện bệnh lý của nhiễm độc mãn tính: kích thích các tế bào ung thư phát triển, gây đẻ quái thai, dị dạng, suy giảm trí nhớ và khả năng tập trung, suy

nhược nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hệ thần kinh, gây tổn hại cho gan, thận và não Dù tác động đến người lớn hay trẻ nhỏ, hậu quả của việc nhiễm độc HCBVTV có thể chỉ xuất hiện rất muộn sau nhiều năm, hay thậm chí tới tận thế hệ

sau, gây ra những khó khăn trong học tập, điều khiển hành vi ứng xử và khả năng sinh sản (ví dụ sớm dậy thì, mau lão hoá) và tăng khả năng mắc bệnh ung thư

Ngoài ra, còn có một số tác động lâu dài khác như gây quái thai (cơ thể bị đị tật từ

trong phôi thai) và đột biến gen (gây ra đột biến gen hoặc đột biến nhiễm sắc thê) * Nguy cơ đối với trẻ em [56]:

Trong giai đoạn phát triển, cơ thể nhạy cảm hơn đối với các phản ứng đo hoá

chất phá vỡ tuyến nội tiết bởi vì một loạt các mô tách biệt dễ tổn thương trước sự thay đổi mức độ hoóc môn Do đó, trẻ em có nguy cơ mắc bệnh do nhiễm độc cao

Trang 23

Trẻ em cũng có những nguy cơ bị nhiễm HCBVTV Chẳng hạn, trứng hoặc tinh trùng của thế hệ bố, mẹ bị nhiễm HCBVTV có thể truyền sang con Cũng như vậy, những bảo thai đang phát triển có thê bị nhiễm HCBVTV từ máu mẹ do truyền

qua nhau thai, và trẻ em có thể bị nhiễm qua sữa mẹ khi sữa mẹ chứa lượng HCBVTV vượt mức cho phép Mặc du nhiễm độc qua sữa mẹ nhiều hơn so

với thời kỳ phát triển trong tử cung song nhiễm độc trước khi sinh gây ra tôn hại cao hơn đến não và hệ thần kinh trung ương của bào thai vào giai đoạn đầu phát trién

Trẻ em có tỉ lệ bề mặt tiếp xúc với môi trường cao hơn ở người lớn Tính trung bình trên mỗi kg cơ thể, trẻ em uống nhiều nước hơn, ăn nhiều hơn và thở

nhiều hơn Khi trẻ chơi gần mặt đất, chúng có thể bị nhiễm độc HCBVTV từ đất

Đồng thời, một số HCBVTV đạng hơi tạo thành một lớp khí ton tại gần mặt đất Trẻ

em thích tò mò khám phá và thường cho tay vào miệng nên đường như dễ tiếp xúc trực tiếp và hấp thụ đư lượng HCBVTV vào cơ thê và đối tượng này cũng dễ bị tôn thương trước các tai nạn do HCBVTV không được cất giữ cân thận (chẳng hạn để vương vãi ở nơi chứa đồ ăn)

1.2 CAC VUNG CANH TAC O THUA THIEN HUE VA QUANG BINH

Thừa Thiên Huế và Quảng Bình là hai tỉnh đại diện cho khu vực canh tác

Trang 24

Bảng 1.3 Một số đặc điểm địa hình, đất đai và khí hậu ở Thừa Thiên Huế và Quang Binh [46], [47] Đặc = Thừa Thiên Huế Quảng Bình Địa hình hẹp và doc

su Đồi núi và trung du chiếm phần lớn diện tích 85 % tổng diện tích tự nhiên là đôi núi

Dy inab Còn lại là đồng bằng mài mòn, tích tụ, có cồn cát, đầm phá | Bao gồm: Vùng núi cao, vùng đồi và trung đu, vùng đồng bằng, vùng cát ven bién

Đất đai đa dạng, được hình thành từ 10 nhóm đất khác nhau | Được chia thành hai hệ chính: Đất phù sa ở vùng đồng

Nhóm đất đỏ vàng có diện tích lớn nhất bằng và hệ pheralit ở vùng đổi và núi với 15 loại và

Đic đi Dat tấn cất tạo bao gồm: đất cồn cát, bãi ae va dat on biển; | các KHÔI chính như sau: nhóm đất a dat phu sa bi

nhóm đât phèn ít và trung bình, mặn nhiêu; nhóm đât mặn; | nhóm đât đỏ vàng Trong đó nhóm đât đỏ vàng chiêm nhóm đất phù sa úng nước, đất lầy và đất thung lũng do sản | hơn 80% diện tích tự nhiên, chủ yếu ở địa hình đôi núi phẩm dốc tu phía Tây

Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa và luôn bị tác động bởi Nhiệt độ trung bình cả năm 25 °C khí hậu của phía Bắc và phía Nam

Số giờ nắng cả năm là 2000 giờ Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau Thời gian Khí hậu Lượng mưa ở vùng đồng bằng duyên hải biến động hơn | mưa tập trung vào các thang 9, 10 va 11

lượng mưa trên vùng núi Các tháng 9, 10, 11 là những tháng

mưa lớn, kéo đài

Các tháng nóng nhất trong năm là tháng 6,7 Mùa khô từ tháng 4 đến tháng 8 với nhiệt độ trung

bình 24 °C - 25 °C Ba tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 6, 7 và 8

Trang 25

Trong nghiên cứu này, các khu vực được lựa chọn là các vùng đại diện cho

đặc điểm địa lý, thổ nhưỡng và truyền thống canh tác, sản xuất nông nghiệp của hai tỉnh Thừa Thiên Huế và Quảng Bình, cụ thê là phải có khu vực canh tác đồng bằng,

miễn núi và ven biển, chuyên canh cây rau ăn lá hoặc rau gia vị, diện tích canh tác

tập trung đủ lớn (trên 30 ha rau màu/xã) Các xã được lựa chọn nghiên cứu gồm:

- Tỉnh Thừa Thiên Huế:

+ Xã Quảng Thành, huyện Quảng Điền: là xã đồng bằng Toàn xã có 9 thôn, với tổng đất nông nghiệp là 684,79 ha trong đó diện tích rau màu chiếm 30,7 ha Đại bộ phận nhân dân sống chủ yếu vào sản xuất nông nghiệp và có truyền thống

trồng rau màu lâu đời với hình thức hộ gia đình, các loại rau chủ đạo là xà lách, cải các loại, cải cúc (tần ô), rau dén, méng tơi, cần tây, húng qué, rau thơm, ngò,

(Họp tác xã Quảng Thành, 2017)

+ Phường Hương An, thị xã Hương Trà: là một phường nằm ở ven núi, thuần nông, gồm có 7 tổ dân phố Diện tích đất canh tác của phường khoảng 579,5 ha trong đó có 53,5 ha trồng cây rau xanh (chủ yếu là hành lá, ngoài ra có một số khu

vực nhỏ canh tác cải, xà lách, ngò), được trồng tập trung tại các cánh đồng, vừa

được chuyển đổi từ trồng lúa sang trồng rau từ khoảng 7 năm trước (Hợp fáec xã

Hương An, 2017)

+ Xã Điển Hải: là thuộc xã thuộc vùng đầm phá ven biển của huyện Phong Điển, do đó tại đây có truyền thông canh tác rau xanh theo mô hình đất cát có xẻ

rãnh, được trồng tại các cánh đồng Toàn xã có 8 thôn, diện tích đất nông nghiệp là 544.9 ha với 42,4 ha đất rau màu, chủ yếu canh tác cải các loại, xà lách, cải, VỚI

(Họp tác xã Điền Hải, 2017)

+ Xã Quảng Thọ: là xã thuộc vùng đồng bằng ven biển, là địa phương có diện tích trồng rau má lớn nhất trên địa bàn huyện Quảng Điển Hình thức canh tác chủ yếu tại đây là theo mô hình hợp tác xã Xã hiện có 210 hộ dân trồng rau má với tổng điện tích khoảng 42 ha

Trang 26

+ Xã Cam Thủy: Diện tích đất canh tác rau màu ở xã là 21 ha Vùng trồng rau

chủ yếu là ở thôn Hòa Luật Nam, hình thức canh tác là hộ cá thể trồng ở vườn nhà với các loại rau chủ yếu la: ngo, cai, rau cần, xà lách, (Hop tac xG Cam Thuy, 2017)

* Xã Hồng Thủy: Toàn xã có 150 ha đất canh tác rau màu, được trồng ở

vườn nhà và ngoài đồng với các loại rau chủ đạo là: ngò, hành lá, cải, Có 5 thôn trong xã có diện tích canh tác lớn, đó là: thôn An Định, Mộc Dinh, Méc Thon 1, Mộc Thôn 2, Thạch Hạ (Hop tác xã Hồng Thủy, 2017)

1.3 ĐÔI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Các loại rau được lựa chọn là loại rau sử dụng phô biến cho trong bữa ăn

hằng ngày, trong quá trình canh tác có sử dụng nhiều HCBVTV và được trồng

nhiều ở địa phương nghiên cứu Từ kết quả thực địa, các lọai rau được lựa chọn cho

nghiên cứu này gồm: cải, xà lách, hành lá và rau má

Cải (cải xanh) có tên khoa học là Brassica juncea thuộc họ Cải (Braaicaceae), con goi la họ Thập tự (Cruej/erae) là một họ thực vật có hoa Thời

gian canh tác cải ngắn thường 40 — 45 ngày, quy trình chăm sóc đơn giản lại cho

hiệu suất cao, nhu câu tiêu thụ lớn Chính vì những ưu điểm đó diện tích trồng cải

ngày được gia tăng ở Việt Nam Những bệnh sâu hại thường gặp của cải như bọ

nhây sâu tơ, sâu đục ngọn, bệnh thối bẹ, Vi vậy, để loại trừ những sâu bệnh đó thì

người dân thường dùng một số loại thuốc nhu cypermethrin

Hành lá có tén khoa hoc la Allium fistulosum thuéc ho Hanh (Alliaceae)

Hành lá được sử đụng nhiều trong các bữa ăn hằng ngày, đặc biệt là trong bữa ăn của người Việt Thời gian canh tác hành lá thường vào khoảng 45 — 60 ngày, quy trình

chăm sóc đơn giản, hiệu suất cao, nhu câu tiêu thụ lớn hành lá được trồng nhiều ở các

địa phương Các loại sâu hại thường gặp trong canh tác hành lá là sâu xanh, dòi đục lá Bệnh thường gặp trong canh tác hành lá là bệnh thán thư Các HCBVTV thường được sử dụng trong canh tác hành lá là các loại như: cypermethmn, fipronil,

Trang 27

Xà lách có tên khoa học la Lactuca sativa, la mOt cay 6n đới thuộc ho Cúc,

có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp cho cơ thể người các chất khoáng, enzim, hợp chất hữu cơ, đặc biệt nguồn vitamin E và C phong phú và rẻ tiền Xà lách là loại rau ăn lá, có khả năng cho năng suất cao, thích ứng rộng trên nhiều vùng sinh thái, ít sâu bệnh, thời gian sinh trưởng ngắn ngày, quay vòng (6 - 7 lần/năm) nên mang lại hiệu quả kinh tế cao Sâu hại chính trên nhóm cây xà lách chủ yếu là sâu xanh, sâu

khoang, sâu tơ, sâu xanh da láng Bệnh hại chủ yếu là chết cây con, thối nhữũn, đếm

vòng nên các HCBVTV sử dụng là terbuconazole, fenobucarb, cypermethrin v.v

Rau má có tên khoa hoc 1a Centella asiatica (L.) Urb, ho hoa tan Apiaceae Đây là cây thảo mọc bò, phân nhánh nhiều trên mặt đất, rất phổ biến ở Việt Nam

Ngoài là loại rau được dùng phổ biến trong các bữa ăn hằng ngày, rau má còn là

loại thảo dược rất quý, chữa được nhiều bệnh khá hữu hiệu Từ một loại rau mọc

hoang, giá trị thấp, đến nay rau má được trồng ở xã Quảng Thọ, huyện Quảng Điền đã trở thành nguồn nguyên liệu cho một thương hiệu sản phẩm nông nghiệp đặc biệt

của tỉnh Thừa Thiên Huế

Các loại rau nêu trên được trông với diện tích lớn, nhăm cung cap nhu câu tiêu

dùng cho thị trường nên việc sử dụng HCBVTV là điều tất yếu

1.4 PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT HOA CHAT BAO VE THUC VAT

- Lựa chọn phương pháp chiết: [7]

Tuy thudc vào đối tượng mẫu và đặc điểm của các HCBVTV cần nghiên cứu mà có các phương pháp chiết khác nhau Thông thường, đối với nền mẫu lỏng, các phương pháp chủ yếu được sử dụng là chiết lỏng — lỏng hoặc chiết pha ran (SPE) Muối NaCl cũng thường được thêm vào mẫu để làm giảm bớt độ tan của các HCBVTV trong nước cũng như tăng hiệu quả chiết Trong phương pháp chiết pha

ran, các chất nhỏi pha rắn thông dụng là: than hoạt tính, polyurethane, nhựa trao đổi ion, silicagel, florisil, Trong khi do, đối với mẫu đất và trầm tích, chủ yếu lại sử

dụng phương pháp chiết soxhlet hoặc chiết siêu âm Mẫu thường được nghiền nhỏ

Trang 28

Đối với các HVBVTV thuộc các nhóm bén (co clo, co phospho) thi cdc phương pháp chiết sử dụng nhiệt (soxhlet, ASE, v.v.) thường được sử dụng Tuy

nhiên, đối với các HCBVTV thế hệ mới, mức độ bên nhiệt không cao, nhiệt độ bay

hơi thấp thì việc sử dụng các phương pháp chiết ở nhiệt độ cao có thể làm mất các chất cần phân tích Do đó, để tăng khả năng tiếp xúc giữa mẫu và dung môi chiết, thường sử dụng phương pháp lắc hoặc sử đụng sóng siêu âm

- Lựa chọn dung môi: [7|]

Việc lựa chọn dung môi phải tùy thuộc vào bản chất nền mẫu và tính chất

của chất phân tích Dung môi chiết phải thỏa mãn các yêu cầu sau: hòa tan tốt các HCBVTV cần phân tích và ít hòa tan các chất ảnh hưởng, không phản ứng hoặc làm thay đối cấu trúc phân tử của chất phân tích, nhiệt độ sôi thấp, kinh tế, phù hợp với

kỹ thuật định tính và định lượng cuối cùng (ví dụ GC-MS, hoặc LC-M8)

Đối với nền mẫu lỏng, các dung môi thường ding la: n-hexane, ether dau

hoa, benzen, dichlormethan, ethylacetate, Đối với nền mẫu rắn, thường dùng n- hexane, acetonitril, hoặc hỗn hợp nhiều loại dung mơi Ngồi ra tùy vào tính chất

hóa-lý của chất phân tích (ví dụ: phân cực hay không phân cực) mà lựa chọn dung môi thích hợp

1.5 MOT SO PHUONG PHAP LAM SẠCH, LÀM GIÀU HÓA CHAT BAO

VE THUC VAT

- Lam sach (clean-up)

Mục đích của giai đoạn làm sạch là loại bỏ chất ảnh hưởng đến phép phân tích sắc ký Để làm sạch, người ta thường dùng kĩ thuật chiết pha rắn với các vật liệu thường dùng là: oxit nhôm (Al;O;), magie silicat nhan tao (florisil), silica-

gel, Các vật liệu làm sạch này có khả năng loại các chất béo, các hydrocacbon

Trang 29

cyano, diol, Cis, silicagel, florisil, [20] Ki thuat chiét pha rin duoc giới thiệu tóm

tắt như sau: [21]

+ Chiết pha rắn (SPE) là quá trình phân bố chất tan giữa hai pha lỏng và rắn, trong đó chất tan ban đầu ở trong pha lỏng (nước hoặc dung môi hữu cơ) và chất để hấp phụ chất tan ở pha rắn (dạng hạt, nhỏ và xốp) gọi là pha rắn Pha lỏng chảy qua

cột, các chất phân tích sẽ tương tác với pha rắn và được giữ lại trên cột Các chất

phân tích này sẽ được rửa giải ra khỏi cột bằng loại đung môi khác thích hợp Thông thường thê tích dung môi rửa giải nhỏ hơn nhiều lần so với thể tích pha lỏng ban đầu Vì thế SPE ngoài tác dụng làm sạch mẫu còn có thể làm giàu mẫu và hiện nay có thể sử dụng thiết bị chiết pha rắn cùng lúc hàng chục mẫu bằng các hệ thống

chiết mẫu tự động

+ Pha rắn đóng vai trò quan trong dé tach chiết các hợp chất trong SPE Có nhiều loại pha rắn khác nhau đã được sử đụng trong phân tích HCBVTV như: pha

rắn nên silica (SIO2), pha rắn florisil (Mg„(S1O¿},), pha rắn nền polime hữu cơ tổng

hợp, pha ran carbon graphite (than chi)

+ Ki thuật chiết SPE nên florisil: Florisil (magie silicat, Mg„(SiOz), ) là các hạt có đường kính từ 25 - 200 um, kích thước thông thường từ 60 - 100 um Day là loại chất hấp phụ pha thường, phân cực và thường được dùng để làm sạch mẫu trong quy trình phân tích HCBVTV Trong sắc ký lỏng pha thường, pha tĩnh là chất phân cực và pha động thường được dùng là các dung môi kém phân cực hoặc không phân cực Vì có bản chất phân cực nên florisil thường được dùng để loại các tạp chất phân cực khỏi nền mẫu (ví dụ các acid béo phân cực) với các dung môi rửa giải

là n-hexane, ethyl acetate, hoặc hỗn hợp acetone: n-hexane, tùy vào ban chất của nên mẫu, tạp chất, và chất cần phân tích

+ Kỹ thuật chiết hấp phụ nên than hoạt tính: Than hoạt tính có diện tích bể

mặt lớn với nhiều trung tâm hấp phụ có khả năng bắt giữ các chất có khối lượng

phân tử lớn Đặc biệt trong các mẫu rau, hảm lượng chất diệp lục rất cao nên dịch chiết thường có màu xanh rất đậm (xem Phụ lục 2.2) Khi đó, cột chiết pha rắn sử

Trang 30

+ at SPE cé 4 bước co bản sau: hoạt hóa cột, nạp mẫu, rửa giải tạp chất

và rửa giải [35] Quá trình mô tả ở Hình 1.1 và bộ chiết pha rắn ở Phụ lục 2.4

e Hoạt hóa cột chiết: Cho dung môi phù hợp đi qua pha rắn để làm ướt các nhóm hoạt động, đồng thời loại bỏ các khí trong cột và thay vào đó là dung môi

e Nap mẫu: Trước khi nạp mẫu vào cột nếu cần xử lý sơ bộ để đưa mẫu vào

môi trường phù hợp sao cho giai đoạn này phải lưu giữ toàn bộ chất phân tích trên

cột Chất phân tích cùng một số chất khác được giữ lại trên cột, các tạp chất đi ra

khỏi cột càng nhiều càng tốt dé tránh cạnh tranh và ảnh hưởng đến quá trình tương tác của chất phân tích với pha tĩnh

® Loại tạp chất: Sau khi nạp mẫu, trên mẫu vẫn còn nhiễu tạp chất có tương

tác với pha tĩnh, phải chọn được dung môi phù hợp sao cho có thê kéo được tạp chất mà không kéo theo chất phân tích

e Rửa giải: Chất phân tích lưu giữ trên cột được hòa tan và tách ra khỏi cột bằng dung môi phù hợp Cần phải tối ưu loại dung môi và thể tích dung môi rửa giải, pH dung môi, tốc độ rửa giải, để có thể rửa giải tối đa các chất phân tích và

Trang 31

1.6 PHƯƠNG PHAP DINH TINH VA DINH LUONG HOA CHAT BAO VE

THUC VAT

Trong các phương pháp sử đụng hiện nay, phương pháp sắc ký được sử dụng phổ biến hơn cả, cụ thể là sắc ký khí (GC — Gas Chromatograpy) và sắc ký lỏng (LC — Liquid Chromatodraphy) [41]

1.6.1 Sac ky khi

Đây là kĩ thuật tách chất từ hỗn hợp các cấu tử ở dạng hơi nhờ vào sự di

chuyển khác nhau của chúng thông qua cột chứa pha tĩnh là chất lỏng hoặc rắn Các chất cần tách di chuyển qua cột nhờ pha động ở dạng khí và chúng sẽ được phát

hiện từ pha khí sau khi được chạy ra ở cuối cột Bộ phận phát hiện tín hiệu sẽ sinh

ra một tín hiệu điện, được khuếch đại và được ghi lại đưới dạng sắc đồ biêu diễn tin

hiệu peak các cấu tử cần tách theo thời gian Nguyên tắc vận hành của sắc ký khí

Bộ phận quan trọng nhất của máy phân tích sắc ký là hệ thống cột tách và detector Nhờ có khí mang chứa trong bom mà mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt Quá trình sắc ký diễn ra tại đây, sau khi các cấu

tử rời khỏi cột tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detector, tại đó chúng chuyên thành tín hiệu điện, các tín hiệu điện được khuếch đại tại bộ phận

khuếch đại rồi chuyển sang bộ phận ghi hoặc chuyển sang phân tích kế có máy tính, tín hiệu được xử lý ở đó và chuyển sang bộ phận ghi kết quả Trên sắc đồ nhận được từ bộ phận ghi, ta có các tín hiệu ứng với các cấu tử cần tách ra gọi là peak

Thời gian lưu là đại lượng đặc trưng cho các cầu tử cần tách, được dùng để định tính, còn diện tích peak là thước đo định lượng cho từng cầu tử trong hỗn hợp

nghiên cứu Trong sắc ký khí, người ta cần dạng peak không bị biến đạng nhiều

nhằm xác định chính xác đỉnh peak, đối với phân tích định lượng, yêu cầu đặt ra cao hơn: độ lặp lại, độ so sánh tốt, độ chính xác cao

Trang 32

mang cho khả năng tách tốt, có khả năng điều nhiệt nhạy và dễ dàng kết nối với các

đầu dò có độ nhạy cao

Máy sắc ký cho khả năng tách tốt hỗn hợp nhiều HCBVTV khác nhau Thêm

vào đỏ, nhờ kết hợp với các đầu dò có độ nhạy cao (ECD, MS, FID, ) nên có khả

năng định lượng đồng thời nhiều HCBVTV trong mẫu [41] 1.6.2 Đầu dò khối phố (MSD - Mass Spectroscopy Detector)

Detector khối phô định tính các chất dựa vào thời gian lưu và khối lượng các mảnh phổ đặc trưng của chất đó (m/z) Trong khi tín hiệu các ion sẽ là thông tin cung cấp cho việc định lượng Detector khối phô gồm 4 bộ phận chính

Nguồn ion hoá là bộ phận tạo ra các ion từ các phân tử trung hoà của chất phân tích Có hai phương pháp 1on hoá được sử dụng là ion hoá hoá học và ion hoa bằng dòng điện

Bộ phận tách các ion sử dụng một tứ cực được áp điện thế biến đổi dé tao ra điện trường biến đổi Các ion khi đi qua điện trường này được chọn lọc và đi vào bộ ghi tín hiệu ở các vị trí khác nhau

Bộ phận ghi tín hiệu ghi nhận điện lượng mất đi đo các ion đương trung hoà

điện tích của các electron có trên bề mặt bộ ghi tín hiệu

Ngoài ra, MSD luôn được đặt trong môi trường chân không từ 10”— 10 torr MSD có khả năng phát hiện chất phân tích ở nồng độ rất thấp nhờ khả năng

tách loại các ion cản trở ở các bước trước đó Hơn nữa, dựa vào khối lượng các

mảnh ion (m/2) mà detector này có khả năng định lượng nhiều ion cùng lúc [41]

1.6.3 Sắc ký khí ghép khối phố (GC - MS)

Ban đầu, GC và MS được phát triển độc lập với nhau Sự chênh lệch áp suất

của đầu ra GC và đầu vào MS gây ra khó khăn cho việc kết nối Nhờ sự ra đời của cột mao quản, trở ngại về áp suất đã được giải quyết

Trang 33

được tách khỏi nhau nhờ cột sắc ký mao quản và đi vào vùng ion hoá của MS Tại đây, các dòng electron được bắn ra với năng lượng lớn làm cho các phân tử trung

hoà bị ion hoá tạo thành các mảnh ion có khối luong (m/z) xác định Các mảnh ion này tiếp tục được tách ra nhờ bộ phận tứ cực và đi vào bộ phận ghi tín hiệu

Nhờ quá trình tách tốt trên GC mà MS cho khả năng định lượng chọn lọc và nhạy hơn Hơn nữa, detector MS có khả năng định lượng độc lập các chất có cùng thời gian lưu trên GC diéu ma cac detector khac không thực hiện được

Đối với mỗi chất, khối lượng các mảnh phổ tạo ra ở buồng ion hoá gần như

cố định và đặc trưng Do đó, kết quả phân tích trên detector cho thể cho biết về mặt

định tính các chất dựa vào việc so sánh với ngân hàng phô [41] 1.7 TONG QUAN TAI LIEU

1.7.1 Các công trình nghiên cứu trong nước

Tại Hà Nội, Hoàng Hà (2009) [2] đã tiến hành phân tích 56 mẫu rau quả

khác nhau tại các vùng sản xuất rau, siêu thị, cửa hang bán rau trên địa bàn Hà Nội,

kết quả thu được là: 22/56 mẫu là phát hiện có dư lượng HCBVTV Tác giả cũng đã

tiến hành phân tích 53 mẫu có nguồn gốc ở các tỉnh khác được bán tại Hà Nội, kết

quả có 30 mẫu phát hiện hóa chất bảo vệ thực vật Các HCBVTV tìm thấy bao gồm

15 hoạt chất, trong đó có các HCBVTV thể hệ mới như: acephate, fipronil,

cacbendanim, cypermetherin, triclorfon, quinaphos.,

Nghiên cứu của Hoài và nnk [34] đã phát hiện tổn dư ở mức cao của fenobucarb, trichlorfon, cyfluthrin and cypermethrin trên các mẫu rau và trà thu thập tại xã Hoàng Liệt và xã Minh Đài thuộc thành phố Hà Nội bằng phương pháp chiết pha rắn để làm sạch mẫu và phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổ (GC- MS) để xác định đồng thời tồn dư các HCBVTV trên rau

Tác giả Trịnh Bảo Ngọc và cộng sự (2013) [5] đã tiến hành phân tích dư

lượng HCBVTV trong một số loại rau thông dụng tại chợ hai quận huyện, Hà Nội

Trang 34

permethrin 1a 3 loai hoa chất bảo vệ thực vật có dư lượng cao nhất chiếm trong 5 HCBVTV nghién ctru va dưa chuột là mẫu có sự khác biệt về mức độ nhiễm giữa

hai mùa mưa và mùa khô, với mức ý nghĩa p < 0,05 %

Nghiên cứu của Diên và cộng sự (2008) [I1] phân tích HCBVTV trong rau xanh ở hai thành phố và hai thị xã thuộc bốn tỉnh Tây Nguyên, kết quả cho thấy dư lượng HCBVTV gốc clo hữu cơ và lân hữu cơ tìm thấy trong rau ăn lá, rau ăn trái,

rau ăn củ ở 4 điểm nghiên cứu đều có tỷ lệ nhiễm bản là 61,2 %, mẫu có du lượng

HCBVTV vượt tiêu chuẩn cho phép là 6,8 %

Năm 2012, Phan Thanh Nghiệm [4] đã phân tích 360 mẫu rau ở Quảng Bình,

kết quả cho thấy có 169 mẫu phát hiện dư HCBVTV, chiếm tỷ lệ 47 % Một số hóa

chất bảo vệ thực vật thuộc danh mục cắm sử dụng trong sản phẩm rau quả đã được

phat hién nhu: Metyl parathion, Heptachlor epoxide, Endosulfan I, Diclovos, Gama- benzene hexachloride (BHC), va Prothiofos

1.7.2 Các công trình nghiên cứu ở nước ngoài

Trên thế giới, nhiều nhóm tác giả đã công bố kết quả nghiên cứu tồn dư HCBVTYV trên rau củ quả cũng như nguy cơ rủi ro sức khỏe cho con người do tiêu

thụ thực phẩm bị nhiễm HCBVTV, điển hình như:

Năm 2016, Sampon và cộng sự [39] đã phân tích được rằng, trong cải Kale, bắp cải và rau muống lay tại chợ và siéu thi 6 Thai Lan tén du 28 loai HCBVTV

Tai Pakistan, Yawar Latif (2011) [27] đã phân tích tổng cộng 200 mau rau

củ: súp lơ, ớt xanh, cà tím, cà chua, đậu Hà Lan, bầu, rau bina và táo Kết quả cho

thấy gần như tất cả các mẫu đều chứa HCBVTV, trong đó có đến 61 % mẫu chứa dư lượng HCBVTV vượt mức dư lượng tối đa cho phép (MRL)

Một nghiên cứu khác, Akoto và cộng sự (2013) [10] đã phát hiện thay có 37

HCBVTV trong ngô và cải bắp ở Ghana

Trang 35

quả nghiên cứu cho thấy phát hiện 63,3 % mẫu có tồn dư HCBVTV và có 3 mẫu vượt quá giới hạn tối đa

Trang 36

Bang 1.4 Tóm tắt một số công trình nghiên cứu phân tích đồng thời dư lượng HCBVTV thế hệ mới trên rau xanh Số lượng Nền mẫu - : - Tách chiết Làm sạch Định lượng Nguồn HCBVTV quốc gia

an ge 5 g mau, chiét bang 30 mL acetone: | SPE véi cét tu nhdi than hoat

Ngô, đậu đũa , GC-ECDvà | Akoto và nnk

37 methanol (1:1; v/v), lăc 3 h, lọc, sau đó | tính và nhôm oxit (1:12), rửa

Ghana vee ak GC-PFPD | 2013 [10]

LLE với 30 mL DCM giải băng 30 mL DCM

Sioa guã, Ï5 løgi nơi 20 g mau, chiét bang 100 mL ethyl hen xả cake

22 - acetate, loc, ra voi 50 mL ethyl GC-ECD 2011117

Trung Quôc acetate [17]

Tiêu, dưa leo, cà chua, cà | 50 g mẫu, chiết bởi 100 mL ethyl 7 Fernandez-alba

, SPE silicagel, 2 mL dichlor

13 tim, dau acetate, loc, rita voi 50 mL ethyl ` GC-ECD va nnk

` ethal:ether dau hoa (1:1)

Tay Ban Nha acetate, 10 mL ether dau hoa 1994 [19]

Bong cai xanh, cai bap, SPE silicagl 15 mL

2: + # s $ š GC-ECDvà |Lozowicka và 130 cải bruxen, súp lơ 2 g mâu nghiên nhỏ với florisil băng côi | hexane/acetone (8:2) và 15mL

GC-NPD nnk 2012 [28] Ba Lan diethylether/acetone (8:2)

10 loai rau cu 100 g mẫu + 2.5 g NaCl, 70 mL ethyl HPTLC va | Munawar và

3 SPE than hoat tinh

Pakistan acetate GC-MS nnk 2013 [31]

Trang 37

85 Rau củ và lá trà xanh 25 g mau, 100 mL methanol, chiét siéu SBSE TD-RTL-GC- | Ochiai va nnk

Nhật Ban âm 20 phút, ly tâm MS 2004 [33]

: ` © GC-MS, S

13 loại rau củ quả khô 20 g mâu, 50 mL nước cât, 100 mL | SPE florisil, 5 mL acetone : Seo va nnk

23 Han Quoc à é acetonitril, ly tam 5 phut itril, ly tam 5 phi hexane exane (2:8; v/ (2:8; v/v) HGCEED, GC-NPD 2013 [35]

Cai Kale, bap cai

, 15 g mau, 15 mL acetonitril, 6g magie | 500 mg PSA+ 7,5 mg GBC+ Sampon va nnk 28 va rau muông GC-MS/MS sunfat, 1,5 g natri clorua 150 MgSO¿ (2016) [39] Thái Lan 8 loại rau củ 15 g mẫu+ 30 mL CHạCl; + 30 g Yawar Latif 6 GC-MS

Pakistan Na;SO¿, siêu âm, lọc (2011) [27]

boas ok 20 g mẫu+ 5 gNaCl+ CH;C];, chiét | SPE florisil, 6 ml Mildred Bap cai, ca chua, cam

siêu âm Sau đó thêm 10 g Na;SƠ¿, | hexane:acetone (4:1, v/v) + GC-MS Mwanja và nnk

“am bi 5ml CH;Cl; 5ml hexane (2017) [36]

` Lo, - _ | Cột chiết pha ran than hoạt

Tra, rau thơm, diệp cá, rau | 5 g mâu + 40 mL ethylacetate, chiét aan

⁄ , tính tự nhôi (2 g) và cột florisil Hoài và nnk

4 muong, rau rut, raungot | sigu 4m, loc va rtra voi 10 mL ethyl Hà Nội acetate (1 g, 6 mL), rwa giai bởi 40 GC-MS

mL ethylacetate (2011) [34]

Trang 38

6 loại trái cây nội, 5 loại Bùi Vĩnh Diên 17 trái cây ngoại Xử lý mẫu trong dung môi n-hexane | Cột C18 GC-ECD |và nnk (2008) Tây Nguyên HI

na - cột chiết pha rắn đã được nhôi

Đậu côve, rau răm, rau 50 g mau + 80 mL acetone + 30 ml

4d - , | Imm than hoat tinh va 0,5mm Phan Thanh

khoai, mướp đăng, rau Natri clorua bao hòa, 200 ml nước cât,

10 à ` x 2 Na;SO¿ khan đã được hoạt hóa GC-MS Nghiệm (2012)

Can, Tau Calsas thém tiép 80ml hon hop dung môi| -

ELBILPsmdi her (1:1) băng hôn hợp 15% ete etylic [4]

ặ ; 2Cl,: Petroleum ether (1:1) `

Ques trong ete dau hoa

Rau muống, bắp cải, cải Trịnh Bảo

5 xanh, đậu côve, dưa chuột GC-MS Ngọc va cộng

Hà Nội su (2013) [5]

- fo cột than hoạt tính (1 g/6 mL) +

5g mâu + 500 ng chât đông hành ồ-

Trang 39

Chuong 2 NOI DUNG VA PHUONG PHAP NGHIEN CUU

2.1 NOI DUNG NGHIEN CUU

1) Đánh giá quy trình phân tích dư lượng HCBVTV trong rau xanh - Xây dựng đường chuẩn cho từng HCBVTV nghiên cứu;

- Giới hạn phát hiện của phương pháp (MDL) đối với từng HCBVTV nghiên cứu: - Đánh giá độ đúng của phương pháp;

- Đánh giá độ lặp lại của phương pháp:

2) Phân tích dư lượng HCBVTV trong các mẫu rau xanh thu thập tại các vùng canh tác thuộc Thừa Thiên Huế và Quảng Bình

3) So sánh và đánh giá dư lượng HCBVTV trong các loại rau xanh nghiên cứu theo không gian và theo mùa

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất

2.2.1.1 Dung cu

- Các bình định mức để pha dung dịch chuan loai 5 mL, 10 mL, 25 mL; chai thủy tinh dung dung dich chuan loai 10 mL, 25 mL; phéu chiết 500 mL, binh cau

500 ml (Schott, MY);

- Cốc thủy tinh và ống dong loai 50 mL, 100 mL, 250 mL, 500 mL; bình tam

giác loai 250 mL, 500 mL (Trung Quéc);

- Vial thủy tỉnh trong suốt không màu và vial trong suốt màu nâu có nắp vặn

loại 1,5 mL (Agilent, Mỹ);

- Phễu lọc kim loại (Rocker, Đài Loan);

- Pipet Pasteur thủy tinh loại dùng 1 lần (Hilgenberg, Đức);

- Micropipet loại 100uL (Nichipet EX, Nhật Bản), 1000uL (Discovery, Ba Lan);

Trang 40

- Khí mang He (độ tinh khiét 99,9995%)

Các dụng cụ thí nghiệm được rửa sạch bằng xà phòng, rửa siêu âm bằng nước cất, tráng lại bằng acefone và n-hexane trước khi sấy ở 110°C it nhat 1 giờ;

riêng các dụng cụ bằng nhựa và bình định mức, thuyền cân thì để khô tự nhiên

2.2.1.2 Thiết bị

- Máy xay cầm tay bằng kim loại (Daewoo, Hàn Quốc);

- Cân phân tích có độ chính xác 0,0001 g (XB 220, Thuy Sĩ);

- Cân phân tích có độ chính xác 0,001 g (Hansung, Hàn Quốc); - Bộ chiết pha rắn SPE (Supelco, Mỹ);

- Máy siêu âm (Power Sonie 420, Hàn Quốc); - Máy rung trộn mẫu (Chang Shin, Hàn Quốc); - Máy cất nước (Aquatron, Anh);

- Tủ sấy (OF-02, Hàn Quốc);

- Thiết bị cô đuổi dung môi đùng khí Na (Eyela MG 2200, Nhật Bản);

- Thiết bị phân tích sắc ký khí ghép nối 2 lần khối phổ hệ 3 tứ cực GC-MS

TQ8040 (Shimadzu, Nhat Ban) (Phu lục 2.1); cột mao quan Rtx-CLpesticides (30 m

x 0,25 mm x 0,25 um, Restek, MY);

- Tủ lạnh sâu (Alaska, Malaysia)

2.2.1.3 Hóa chất

- Các HCBVTV chuẩn (độ tinh khiết > 97 %) được cấp chứng chỉ (Sigma

Aldrch, Mỹ) gồm: fipronil, isoprothiolane, difenoconazole, cypermethrin,

fenobucarb, pretilachlor, acetochlor, trifloxystrobin, tebuconazole va fluazifop-P-