luận văn thực trạng của việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật và vấn đề ô nhiễm các chế phẩm hóa học sử dụng trong nông nghiệp tại việt nam

KHOA: MÔI TRƯỜNG & CNSH NGÀNH: MÔI TRƯỜNG NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: LƯU NGUYỄN THÀNH CÔNG MSSV: 207108006 NGHÀNH: MÔI TRƯỜNG LỚP: 07CMT 1/ Tên đề tài Khóa Luận Tốt Nghiệ

MỤC LỤC



LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 01

1.1 Đặt vấn đề 01

1.2 Mục đích chọn đề tài 01

1.3 Nội dung khóa luận 01

1.4 Phương pháp nghiên cứu 02

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 03

2.1 Giới thiệu chung về thuốc bảo vệ thực vật và phân bón 03

2.1.1 Sự ra đời của thuốc bảo vệ thực vật 03

2.1.1.1 Khái niệm thuốc bảo vệ thực vật 03

2.1.1.2 Trên thế giới 03

2.1.1.3 Ở Việt Nam 04

2.1.2 Sự ra đời của phân bón hóa học 05

2.1.2.1 Trên thế giới 05

2.1.2.2 Ở Việt Nam 06

2.2 Phân loại thuốc bảo vệ thực vật va phân bón 07

2.2.1 Phân loại thuốc bảo vệ thực vật 07

2.2.1.1 Phân loại theo nhóm chất hóa học 08

2.2.1.2 Phân loại theo nguồn gốc 09

2.2.1.3 Phân loại theo con đường xâm nhập 09

2.2.1.4 Phân loại theo tính độc của thuốc 09

2.2.1.5 Đặc tính sinh, hóa học của một số nhóm thuốc bảo vệ thực vật 10

2.2.2 Phân loại phân bón 20

2.2.2.1 Phân hữu cơ 20

2.2.2.2 Phân vô cơ 21

2.2.2.3 Phân vi lượng 22

2.3 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học 23

2.3.1 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật 23

2.3.1.1 Con đường phát tán thuốc bảo vệ thực vật trong môi trường 23

2.3.1.2 Dư lượng của thuốc bảo vệ thực vật trong nước 24

2.3.1.3 Aûnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường đất 28

2.3.1.4 Tác động của thuốc bảo vệ thực vật đến hệ sinh thái nông nghiệp 29

2.3.1.5 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến con người 35

2.3.2 Ảnh hưởng của phân bón hóa học 43

2.3.2.1 Tác động của phân bón lên cây trồng 43

2.3.2.2 Tác động của phân bón lên sức khỏe con người 44

2.3.2.3 Tác động của phân bón lên môi trường đất 44

2.3.2.4 Sự mất đạm trong đất ngập nước 45

2.3.2.5 Sự mất đạm ở thể hơi NH3 46

2.3.2.6 Sự mất đạm do quá trình Nitrat hóa 47

2.3.2.7 Sự mất đạm do rửa trôi bề mặt và thấm sâu theo chiều thẳng đứng 48

2.3.2.8 Phân đạm và vấn đề tích lũy 49

2.3 Tình hình sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật và phân bón hóa học ở Việt Nam 58

2.3.1 Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ở Việt Nam 58

2.3.1.1 Số lượng thuốc bảo vệ thực vật ử dụng tại Việt nam trong thời gian qua 58 2.3.1.2 Chủng loại thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam 60 2.3.1.3 Thực trạng về vấn đề lựa chọn sử dụng các dạng thuốc an toàn đối với môi trường 67 2.3.1.4 Vấn đề lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất 69 2.3.1.5 Nguyên nhân của việc lạm dụng thuốc và sử dụng không hợp lý thuốc bảo vệ thực vật 72 2.3.2 Tình hình sử dụng phân bón hóa học tại Việt Nam 78

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ĐIỀU TRA 81

3.1 Kết quả điều tra thực tế tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ở các vùng

ngoại thành, thành phố Hồ Chí Minh 81

3.2 Kết quả điều tra thực tế tình hình phân bón hóa học ở các vùng ngoại thành, thành phố Hồ Chí Minh 83 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1 Kết luận 86 4.2 Kiến Nghị 86

KHOA: MÔI TRƯỜNG & CNSH NGÀNH: MÔI TRƯỜNG

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: LƯU NGUYỄN THÀNH CÔNG MSSV: 207108006 NGHÀNH: MÔI TRƯỜNG LỚP: 07CMT 1/ Tên đề tài Khóa Luận Tốt Nghiệp: THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ VẤN ĐỀ Ô NHIỄM CÁC CHẾ PHẨM HÓA HỌC SỬ DỤNG TRONG NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 2/ Nhiệm vụ Khóa Luận Tốt Nghiệp:  Thu thập các tài liệu, số liệu có liên quan đến việc sử dụng và việc gây ô nhiễm của hóa chất bảo vệ thực vật và các chế phẩm hóa học  Tiến hành điều tra ở các hộ dân vùng phụ cậnthành, thành phố Hồ Chí Minh  Đưa ra giải pháp khắc phục 3/ Ngày giao Khóa Luận Tốt Nghiệp: 05 – 04 – 2010 4/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 14 – 07 – 2010 5/ Họ tên Giáo Viên Hướng Dẫn: T.S Nguyễn Thị Hai Nội dung và yêu cầu Khóa Luận Tốt Nghiệp đã được thông qua Ngày tháng năm 2010 Ngày tháng năm 2010 CHỦ NHIỆM KHOA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA Người duyệt ( chấm sơ bộ ):

Đơn vị:

Ngày bảo vệ:

Điểm tổng kết:

Nơi lưu trữ Khóa Luận Tốt Nghiệp:

LỜI CẢM ƠN

Khóa luận tốt nghiệp này được hình thành là kết quả của 3 năm học tại trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM với sự truyền đạt, hướng dẫn tận tình của các Thầy Cô, sự giúp đỡ của bạn bè, sự cổ vũ, động viên của những người thân trong gia đình

Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo nhà trường đã tạo những điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất cho sinh viên chúng em tiến hành làm Khóa Luận Tốt Nghiệp này

Em xin cảm ơn toàn thể các Thầy Cô Khoa Môi Trường & Công Nghệ Sinh Học – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM

Em xin cảm ơn cô T.S Nguyễn Thị Hai, người đã hướng dẫn tận tình để em hoàn thành Khóa Luận Tốt Nghiệp này

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến những người thân trong gia đình đã tạo mọi điều kiện để em được học ngôi Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ này

Vì thời gian quá hạn hẹp và trình độ hiểu biết còn hạn chế, nên Khóa Luận Tốt Nghiệp của em sẽ còn nhiều điều thiếu sót Em rất mong được sự thông cảm, đóng góp ý kiến và sửa đổi của quý Thầy Cô

Em xin chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, Ngày 15 tháng 07 năm 2010

Sinh Viên Lưu Nguyễn Thành Công

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BVTV: bảo vệ thực vật CTV: cộng tác viên DDT : Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane

HCBVTV: hóa chất bảo vệ thực vật

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 : Tiêu thụ phân hóa học ở Việt Nam 07 Bảng 2.2 : Phân loại độc tính thuốc bảo vệ thực vật của tổ chức Y tế thế giới và tổ chức Nông Lương Thế Giới 09 Bảng 2.3 : Tính tan của hóa chất bảo vệ thực vật trong môi trường nước 25 Bảng 2.4 : Hàm lượng NO3 trong dung dịch đất ở độ sâu 50 và 140 cm 54 Bảng 2.5 : Lượng thuốc BVTV được sử dụng ở Việt Nam từ năm 1990 – 1996 59 Bảng 2.6 : Danh sách các loại thuốc trừ sâu đang được nông dân ử dụng chủ yếu trên lúa, rau, chè tại một số địa phương năm 2002 63 Bảng 2.7 : Các dạng thuốc bảo vệ thực vật đang đăng ký sử dụng tại Việt Nam68 Bảng 2.8 : Số lượng phân hóa học được sử dụng qua các năm 79 Bảng 3.1 : Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trên một số cây trồng tại vùng ngoại thành , thành phố Hồ Chí Minh (7/2010) 81 Bảng 3.2 : Tình hình sử dụng phân bón hóa học một số cây trồng tại vùng ngoại thành, thành phố Hồ Chí Minh (7/2010) 84

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 : Con đường phát tán của thuốc BVTV trong môi trường 23 Hình 2.2 : Con đường duy chuyển của thuốc bảo vệ trong môi trường đất 28 Hình 2.3 : Quá trình acetylcholine truyền tin giữa các tế bào thần kinh bị phá vỡ bởi các loại thuốc trừ sâu ức chế vớ cholinesterase 37 Hình 2.4 : Tác hại của thuốc BVTV 41

LỜI CẢM ƠN

Khóa luận tốt nghiệp này được hình thành là kết quả của 3 năm học tại trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM với sự truyền đạt, hướng dẫn tận tình của các Thầy Cô, sự giúp đỡ của bạn bè, sự cổ vũ, động viên của những người thân trong gia đình

Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo nhà trường đã tạo những điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất cho sinh viên chúng em tiến hành làm Khóa Luận Tốt Nghiệp này

Em xin cảm ơn toàn thể các Thầy Cô Khoa Môi Trường & Công Nghệ Sinh Học – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM

Em xin cảm ơn cô T.S Nguyễn Thị Hai, người đã hướng dẫn tận tình để em hoàn thành Khóa Luận Tốt Nghiệp này

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến những người thân trong gia đình đã tạo mọi điều kiện để em được học ngôi Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ này

Vì thời gian quá hạn hẹp và trình độ hiểu biết còn hạn chế, nên Khóa Luận Tốt Nghiệp của em sẽ còn nhiều điều thiếu sót Em rất mong được sự thông cảm, đóng góp ý kiến và sửa đổi của quý Thầy Cô

Em xin chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, Ngày 15 tháng 07 năm 2010

Sinh Viên Lưu Nguyễn Thành Công

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BVTV: bảo vệ thực vật CTV: cộng tác viên DDT : Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane

HCBVTV: hóa chất bảo vệ thực vật

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 : Tiêu thụ phân hóa học ở Việt Nam 07 Bảng 2.2 : Phân loại độc tính thuốc bảo vệ thực vật của tổ chức Y tế thế giới và tổ chức Nông Lương Thế Giới 09 Bảng 2.3 : Tính tan của hóa chất bảo vệ thực vật trong môi trường nước 25 Bảng 2.4 : Hàm lượng NO3 trong dung dịch đất ở độ sâu 50 và 140 cm 54 Bảng 2.5 : Lượng thuốc BVTV được sử dụng ở Việt Nam từ năm 1990 – 1996 59 Bảng 2.6 : Danh sách các loại thuốc trừ sâu đang được nông dân ử dụng chủ yếu trên lúa, rau, chè tại một số địa phương năm 2002 63 Bảng 2.7 : Các dạng thuốc bảo vệ thực vật đang đăng ký sử dụng tại Việt Nam68 Bảng 2.8 : Số lượng phân hóa học được sử dụng qua các năm 79 Bảng 3.1 : Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trên một số cây trồng tại vùng ngoại thành , thành phố Hồ Chí Minh (7/2010) 81 Bảng 3.2 : Tình hình sử dụng phân bón hóa học một số cây trồng tại vùng ngoại thành, thành phố Hồ Chí Minh (7/2010) 84

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 : Con đường phát tán của thuốc BVTV trong môi trường 23 Hình 2.2 : Con đường duy chuyển của thuốc bảo vệ trong môi trường đất 28 Hình 2.3 : Quá trình acetylcholine truyền tin giữa các tế bào thần kinh bị phá vỡ bởi các loại thuốc trừ sâu ức chế vớ cholinesterase 37 Hình 2.4 : Tác hại của thuốc BVTV 41

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Điểm số ( bằng số ) _ Điểm số ( bằng chữ ) _

TP.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2010

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký và ghi rõ họ tên)

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 ĐĂT VẤN ĐỀ

Việt Nam là nước sản xuất nông nghiệp, khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm của Việt Nam thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng nhưng cũng thuận lợicho sự phát sinh, phát triển của sâu bệnh, cỏ dại gây hại mùa màn Do vậy việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) để phòng trừ sâu hại, dịch bệnh bảo vệ mùa màng, giữ vững an ninh lương thực quốc gia vẫn là một biện pháp quan trọng và chủ yếu Cùng với phân bón hóa học, thuốc BVTV là yếu tố rất quan trọng để bảo đảm an ninh lương thực cho loài người

Ngoài mặt tích cực là tiêu diệt các sinh vật gây hại mùa màng, thuốc BVTV còn gây nhiều hậu quả nghiêm trọng như: phá vỡ cân bằng hệ sinh thái đồng ruộng, gây ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm môi trường sống và ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng và cả cho người sản xuất

Vì vậy, việc tìm hiểu mức độ sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật ở Việt Nam, ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường sống nhằm bổ sung những kiến thức đã học và nâng cao nhận thức trong việc bảo vệ môi trường sống cho cộng đồng là rất cần thiết đối với những sinh viên ngành môi trường

1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI

Tìm hiểu thực trạng của việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật và vấn đề ô nhiễm các chế phẩm hóa học sử dụng trong nông nghiệp Việt Nam

Đề xuất và biện pháp khắc phục

1.3 NỘI DUNG KHÓA LUẬN

- Giới thiệu chung về thuốc BVTV và phân hóa học - Aûnh hưởng của thuốc BVTV và phân bón hóa học - Tình hình sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật tại Việt Nam

- Một số kết quả điều tra tình hình sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón hóa học ở vùng trồng rau của thành phố Hồ Chí Minh

- Kết luận và kiến nghị

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Với thời gian và phạm vi của một khóa luận tốt nghiệp, đề tài chủ yếu là thu thập tổng quan tài liệu và điều tra bổ sung thêm tình hình sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón hóa học trên một vài cây trồng tại thành phố Hồ Chí Minh

Việc điều tra tiền hành bằng cách phỏng vấn nông dân và ghi lại số lần phun thuốc, loại thuốc, thời gian cách ly của thuốc trên các loại cây trồng

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ PHÂN BÓN 2.1.1 Sự ra đời của thuốc bảo vệ thực vật

2.1.1.1 Khái niệm về thuốc bảo vệ thực vật

Thuốc BVTV là những hợp chất độc nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp hóa học được dùng để phòng và trừ sâu, bệnh, cỏ dại, chuột… hại cây trồng và nông sản (được gọi chung là sinh vật gay hại cho cây trồng) Thuốc bảo vệ thực vật gồm nhiều nhóm khác nhau, gọi theo tên nhóm sinh vật hại, như thuốc trừ sâu dùng để trừ sâu hại, thuốc trừ bệnh dùng để trừ bệnh cây… trừ một số trường hợp còn nói chung mỗi nhóm thuốc chỉ có tác dụng đối với sinh vật gây hại thuộc nhóm đó Thuốc BVTV nhiều khi còn gọi là thuốc trừ hại (Pesticide) và khái niệm này bao gồm cả thuốc trừ các loại ve, rệp hại vật nuôi và trừ côn trùng hại cây, thuốc điều hòa sinh trưởng cây trồng

2.1.1.2 Trên thế giới

Khi con người bắt đầu canh tác nông nghiệp và có sự đấu tranh với dịch hại để bảo vệ mùa màng thì một số biện pháp phòng trừ dịch hại đã hình thành Chính vì vậy, lịch sử của thuốc BVTV có từ rất lâu đời (cách đây khoảng 10.000 năm)

Vào thời kỳ năm 2500 BC (trước Công nguyên), hợp chất lưu huỳnh được sử dụng để diệt côn trùng và nhện

Năm 1500 BC, có hợp chất để diệt bọ chét trong nhà Năm 1200 BC, Trung Quốc đã có thuốc xử lý hạt giống Năm 900 AD (sau Công nguyên), người ta dùng arsenic sulfides để trừ côn trùng trong vườn

Thế kỷ thứ IV, người ta đã biết xử lý hạt lúa bằng Arsen trắng

Từ cuối thế kỷ XVIII đến cuối thế kỷ XIX là thời kỳ cách mạng nông nghiệp ở châu Âu Sản xuất nông nghiệp tập trung và năng suất cao hơn, đồng thời tình hình dịch hại càng nhiều hơn xảy ra trong phạm vi toàn thế giới Một số thuốc trừ sâu, dịch hại, diệt hại phổ biến ở cuối thế kỷ XIX đến năm 1930, chủ yếu là chất vô cơ như Arsen, Selenium, Antimony, Sulfur… hoặc một số chất thảo mộc vốn có chất độc Song thời bay giờ chưa ai biết được đến độc hại của nó

Từ đầu thế kỷ XX, xuất hiện một biện pháp trừ sâu hại tích cực hơn và hiêu quả hơn Đó là sự ra đời củ DDT thuộc nhóm Clor hữu cơ vào năm 1939, và liên tục sau đó ra đời nhiều các hợp chất hóa học khác Đây là hợp chất đầu tiên trong chuỗi thuốc trừ sâu được khám phá, nó tiêu diệt được một số lượng lớn côn trùng Trong suốt 25 năm sau đó, nó được xem như là vị cứu tinh của nhân loại, giúp diệt trừ côn trùng và tăng sản lượng nông sản Chu trình sản xuất cũng tương đối rẻ nên nó được áp dụng phổ biến rộng rãi ở mọi nơi trên thế giới

- Năm 1940, người ta tổng hợp nên các hợp chất có hốc lân hữu cơ - Năm 1947, người ta tổng hợp nên hóa chát Carbamate

- Năm 1970 phát triện được các loại thuốc Pyrethroide Hiện nay, thuốc trừ sâu tồn tại 3 thế hệ, tính độc hại của thế hệ sau thường thấp hơn thế hệ trước

Thuốc trừ sâu thế hệ thứ nhất thường là thuốc chiết từ chất Nicotin, hay Pyrethrum chiết từ một loại cúc khô, những chất vô cơ như phèn xanh, thạch tín…

Thuốc trừ sâu thế hệ thứ 2 là tổng hợp các chất hữu cơ: DDT, 666, Wofatox… (xuất hiện vào thập niên 40)

Thuốc trừ sâu thế hệ thứ 3, xuất hiện vào những năm 70 và 80 như gốc lân hữu cơ, Cardbamate và sự ra đời của Pyrethroide, thuốc sinh học

2.1.1.3 Ở Việt Nam

Tại Việt Nam, việc sử dụng thuốc BVTV chỉ phổ biến từ thế kỷ thứ XIX Trước đó, việc việc diệt trừ sâu, bệnh chủ yếu bằng phương pháp bắt sâu hay

biện pháp mang tính mê tín, bùa phép Đầu thế kỷ 20, khi nền nông nghiệp Việt Nam bắt đầu phát triển đến một mức nhất định, hình thành nên các đồn điền, trang trại nông nghiệp lớn thì việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật bắt đầu gia tăng Trong thời kỳ này, Việt Nam cũng sử dụng chủ yếu các hợp chất hóa học vô cơ như các nước trên khu vực và trên thế giới

Từ những năm 50, Việt Nam chỉ sử dụng một số thuốc bảo vệ thực vật như DDT, Lindan, Oarathion-ethyl, Polyclorocamphene…

Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam có những bước chậm hơn so với các nước phát triển Thập niên 70 và 80 Việt Nam còn sử dụng hợp chất hóa học gốc Clor hay gốc phosphor hữu cơ (DDT thuộc nhóm clor hữu cơ, Metyl Parathion, Monocrophos thuộc nhóm lân hữu cơ, Furadan thuộc nhóm Carbamate) thì các nước phát triển đã ngưng sử dụng các loại hợp chất này Ví dụ như ở Mỹ đã cấm sử dụng DDT từ năm 1992, mãi đến năm 1993 Việt Nam mới có lệnh cấm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có nhóm Clor hữu cơ

2.1.2 Sự ra đời của phân bón hóa học

Hơn một trăm năm qua người ta tổng kết thấy rằng năng suất cây trồng tăng vọt lên nhờ phân bón đạt trên 50% Vai trò của phân bón bằng tất cả các biện pháp khác cộng lại như thời vụ trồng, làm đất, luân canh, giống, tưới tiêu Nước ta ở vùng nhiệt đới đới, nhiều ánh sáng, nhiệt độ cao, mưa nhiều do đó bón phân là biện pháp cơ bản để tăng năng suất cây trồng và độ phì nhiêu của đất

2.1.2.1 Trên thế giới

Trong những năm qua, sự tiêu thụ PBHH trên thế giới tăng rất nhanh Trong đó, tăng nhiều nhất là đạm, kế đến là phân lân, phân kali tăng chậm hơn so với các loại khác

Năm 1973 mức tiêu thụ phân đạm là 38,9 triêu tấn/năm, đến năm 1981 tăng

60,3 triệu tấn/năm (bình quân hằng năm tăng 5,6%) Năm 1973, mức tiêu thụ phân lân trên toàn thế giới là 24,2 triệu tấn; năm 1983 là 31,9 triệu tấn (bình quân mức tiêu thụ hằng năm tăng 2,8%)

Mức tiêu thụ phân kali trong những năm gần nay tăng chậm, năm 1973 tiêu thụ 120,75 triệu tấn (bình quân hằng năm tăng 2,2%)

Tổng lượng PBHH tiêu thụ tăng từ khoảng 69 triệu tấn năm 1970 lên khoảng 146 triệu tấn năm 1990, nghĩa là tăng gấp 2 lần Tỷ lệ tiêu thụ ở các nước đang phát triển cao hơn nhiều (360%) so với nước phát triển (61%), thế nhưng lượng phân bón sử dụng cho 1 ha ở các nước phát triển lại cao hơn so với nước đang phát triển

Trong sử dụng phân bón thì số lượng và tỷ lệ N, P, K giữa các khu vực có sự khác nhau rõ rệt Các nước phát triển năm 1982 sử dụng bình quân 51 kg N; 31 kg P2O5, 28 kg K2O (tổng số là 110 kg phân bón nguyên chất cho 1 ha đất canh tác) Tỉ lệ N: P: K sử dụng là 1: 0,6: 0,54 các nước đang phát triển bình quân bón 33 kg N, 12 Kg P2O5, 4 Kg K2O, tỉ lệ sử dụng N: P: K là 1: 0,36: 0,12 (tổng số phân bón cho 1 ha đất canh tác là 49 Kg phân bón nguyên chất)

2.1.2.2 Ở Việt Nam

Việt Nam là nước nông nghiệp trồng lúa nước, nhưng mãi đến những năm 50 của thế kỷ này thì mới bắt đầu làm quen với PBHH Tuy vậy, độ sử dụng PBHH ở Việt Nam mỗi năm mỗi tăng Năm 1980 cả nước sử dụng 500.000 tấn phân đạm (qui về đạm tiêu chuẩn) và trên 200.000 tấn phân lân (qui về super photphat đơn); đến năm 1990 đã sử dụng 2,1 triệu tấn phân đạm và 650.000 phân lân Mức sử dụng chất dinh dưỡng cho cây trồng là thấp và không cân đối, mức sử dụng phân lân và phân kali khá ít, tỷ lệ trung bình dinh dưỡng của thế giới hiện nay là N: P2O5: K2O = 1: 0,47: 0,36; đối với các nước đang phát triển hiện nay tỷ lệ này là

nhau theo các địa giới hành chánh nên năng suất cây trồng của Việt Nam còn thấp so với các nước trong khu vực

Bảng 2.1: Tiêu thụ phân hóa học ở Việt Nam

2.2 PHÂN LOẠI THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ PHÂN BÓN 2.2.1 Phân loại thuốc bảo vệ thực vật

Hiện nay, thuốc BVTV rất đa dạng và phong phú về cả chủng loại và số lượng, tuy nhiên có thể phân loại thuốc BVTV theo các hướng sau

Năm tiêu thụ N + P2O5 + K2O

2.2.1.1 Phân loại theo nhóm chất hóa học

- Gốc Clor hữu cơ:

Thành phần hóa học có chất clo là những dẫn xuất Clorobenzen (DDT), Cyclohexan (BHC) hoặc dẫn xuất đa vòng (Aldrin, Dieldrin) Các loại thuốc thuộc nhóm này đã đưa vào danh mục các loại bị cấm sử dụng ở Việt Nam vì tính độc hại của nó rất cao

- Gốc phosphor hữu cơ (lân hữu cơ):

Từ những năm 40 và 50 các thuốc BVTV có gốc lân hữu cơ bắt đầu được sử dụng Dẫn xuất từ các acid phosphoric, trong công thức có chứa P, C, H, O, S… có khả năng diệt trừ các loại sâu bệnh và một số thiên địch

- Carbamate:

Các Cardbamate là dẫn xuất của axit cabamic, tác dụng như lân hữu cơ ức chế men cholinesterase Thuốc có 2 đặc tính tốt là ít độc (qua da và miệng) đối với động vật có vú và khả năng tiêu diệt côn trùng rộng rãi Nhiều Carbamate là lưu dẫn dễ hấp thụ qua lá, rễ, mức độ phân giải trong cây cây trồng thấp, tiêu diệt tuyến trùng mạnh mẽ Nhìn chung nhóm này có độc chất thấp, cơ thể cũng có thể phục hồi nhanh hơn nếu bị nhiễm độc

- Pyrethroid và Pyrethrum (Cúc tổng hợp):

Pyrethrum được chiết xuất từ cây hoa cúc, công thức hóa học phức tạp, diệt sâu chủ yếu bằng đường tiếp xúc và vị độc tương đối nhanh, dễ bay hơi, tương đối mau phân hủy trong môi trường và thường không tồn tại trong nông sản Rau màu và cây ăn trái khi phun Perythrum có thể dùng được vài ngày hôm sau

2.2.1.2 Phân loại theo nguồn gốc

- Vô cơ - Thảo mộc - Hữu cơ tổng hợp: Clo hữu cơ, Phospho (lân) hữu cơ, Carbamate, Pyrethroid - Các chất điều hòa tăng trưởng (Growth Regulator) côn trùng

- Vi sinh vật: Nấm (Fungus), Vi khuẩn, (Bacteria), Virus Protozoa (động vật đơn bào)

2.2.1.3 Phân loại theo con đường xâm nhập

- Các thuốc lưu dẫn: Furadan, Aliette… - Các thuốc tiếp xúc: Sherpa, Cypermethrin, Sumialpha… - Các thuốc công hơi: Methyl Bromide, Chloropicrin… Tuy vậy vẫn còn nhiều thuốc có một đến ba con đường xâm nhập

2.2.1.4 Phân loại theo tính độc của thuốc

Tổ chức Y tế thế giới (WHO) và tổ chức Nông Lương Thế giới (FAO) trực thuộc Liên Hợp Quốc phân loại độc tính của thuốc như sau:

Bảng 2.2: Phân loại độc tính thuốc bảo vệ thực vật của tổ chức Y tế thế giới

và tổ chức Nông Lương Thế Giới

Loại độc

LD50 (chuột)(mg/kg thể trọng)

Chất rắn Chất lỏng Chất rắn Chất lỏng

II: Độc vừa 50-500 200-2.000 100-1.000 400-4.000

IV Loại sản phẩm không gây độc cấp khi sử dụng bình thường

(Nguồn: Asian Development Bank,1987)

2.2.1.5 Đặc tính sinh, hóa học của một số nhóm thuốc bảo vệ thực vật

a Nhóm Clo hữu cơ

Nhóm Clo hữu cơ bao gồm những hợp chất hóa học rất bền vững trong môi trường tự nhiên đất và nước, với thời gian bán phân hủy rất dài, được xếp vào loại độc tính loại I và loại II Các chất này tích lũy trong chuỗi thức ăn của hệ sinh thái, trong các mô dự trữ của sinh vật và rất ít được đào thải ra ngoài Hợp chất này rất bền vững trong tự nhiên như kim loại nặng Trong nhóm Clo hữu cơ có các nhóm thuốc sau:

- Nhóm DDT và các chất liên quan

Nhóm này có các đại diện như DDT, DDD (TDE), Methoxychlor, Ethylen, Dicofol, Chorobenzilate Hai đặc tính cơ bản của DDT và chất chuyển hóa của nó DDE là:

Bền vững trong môi trường, không bị phân hủy bởi vi sinh vật, men, nhiệt, và UV

Tích lũy và phóng đại sinh học trong chuỗi thực phẩm, chủ yếu tích lũy trong mô mỡ động vật

Các thuốc nhóm này có tính độc thần kinh, phá hủy sự can bằng muối và kali trong sợi trục tế bào thần kinh, làm chúng không chúng không còn dẫn truyền thần kinh được nữa Trong nhóm này, nhà nước Việt Nam đã cấm sử dụng DDT và hạn chế Dicofol (Kenthal) vào tháng 5 năm 1996

- Hecxachlorcyclohexan (HCH)

Hecxachlorcyclohexan (HCh, 666) hay còn gọi là Benzenhexachloride (BHC) được biết tới từ nằm 1825, nhưng mãi đến name 1940 mới được dùng như thuốc

diệt côn trùng Chất này có nhiều đồng phân (alpha, beta, gamma, delta, epsilon) Trong hỗn hợp bình thường của các đồng phân, gamma BHC chiếm 12% Về sau, người ta chế tạo được Lindane với 99% BHC

Thuốc BHC thường lưu lại mùi trên sản phẩm nhưng do giá rẻ nên vẫn còn được sử dụng ở các nước thuộc Thế giới thứ 3 Lindane không mùi, bay hơi nhanh, gay độc thần kinh, gây run rảy, co giật và cuối cùng là suy kiệt

Trong nhóm này, nhà nước Việt Nam đã cấm sử dụng Lindane và BHC vào thánh 5 năm 1996

- Các Cyclodiens

Các thuốc trong nhóm Cyclodien được chế tạo vào những năm Thế chiến thứ II gồm có: Chlodan (1945); Aldrin, Dieldrin (1948); Heptachlor (1949); Endrin (1951); Merix (1954); Endosulfan (1956); và Chlordecone (1958) Còn có một số khác ít quan trọng hơn như: Isodrin, Alodan, Bromodan, Telodrin

Nhìn chung, các cyclodien là những chất bean vững trong đất và khá bean trước tác động của UV và ánh sáng nhìn thấy Do đó, chúng được dùng phổ biến ở dạng thuốc xử lý vào đất để trừ mối và các côn trùng đất có giai đoạn ấu trùng ăn phá rễ non Các thuốc nhóm này rẻ, khả năng tiêu diệt bền bỉ nên được ưa chuộng trước nay Tuy nhiên, hiện nay côn trùng đất đã phá triển tính kháng thuốc với chúng, do đó mức tiêu thụ sau đó ít dần Riêng ở Mỹ, từ năm 1975 – 1980 cơ quan Bả-o vệ Môi Trường đã cấm dùng nhóm này Riêng Aldrin và Dieldrin còn tiếp tục dùng trừ mối thì đến năm 1984 cũng đưa vào danh mục cấm, riêng Chlordane và Heptaclor cũng bị cấm từ năm 1998

Các thuốc cyclodien gay độc thần kinh tương tự DDT và HCH, chúng cũng làm rối loạn sự cân bằng muối và kali trong các nơ-ron nhưng theo một cách khác so với DDT và HCH Trong nhóm này, nhà nước Việt Nam đã cấm sử dụng Aldrin, Dieldrin, Endrin Chlordane, Heptachlor, Isodrin, và hạn chế Endosulfan vào tháng 5 năm 1996

- Các Polycholorterpene

Nhóm Polychlorterpene chỉ có 2 chất là Toxaphene (1947) và Strobane 1951) Trong nông nghiệp, Toxaphene được dùng rất nhiều, dùng ở dạng đơn độc hoặc phối hợp với DDT hoặc Metul Parathion Toxapehe là hỗn hợp gồm 177 chất dẫn xuất clohoa1 của hợp chất 10 cardbon Thành phần cực độc của hỗn hợp Toxaphene này là Toxacant A, chỉ chiếm 3% trong hỗn hợp kỹ thuật Chất này độc gấp 18 lần trên chuột, 6 lần trên ruồi và 36 lần trên cá vàng so với hỗn hợp Toxaphene kỹ thuật

Các loại thuốc này lưu lại trong đất nhưng không bằng Cyclodiene, và thường biến mất khỏi bề mặt thực vật sau khi phun thuốc hai hay ba tuần Sự mất đi chủ yếu là do bay hơi hơn là do biến dưỡng hoặc quang phân giải Thuốc dễ bị biến đổi trong cơ thể động vật hoặc loài chim, không tồn lưu trong mô mỡ Tuy ít độc cho côn trùng, động vật có vú và chim, thuốc lại rất độc đối với cá (tương tự như Toxaphene) Cơ chế gay độc cũng tương tự như Cylodiene

Ở Mỹ, Toxanphen đã bi cấm vào năm 1993 Trong nhóm này, Việt Nam đã cấm sử dụng Toxphene và Strobane vào tháng 5 năm 1996

b Nhóm Phospho hữu cơ

Nhóm thuốc trừ sâu này gây tác động đến hệ thần kinh và ngộ độc cấp tính rất mạnh mẽ, làm ngăn cản sự hình thành của các men cholinestera làm thần kinh hoạt động kém, teo cơ, gây choáng váng và tử vong Phosphor hữu cơ có độ phân giải rất nhanh, không tích lũy trong cơ thể sinh vật nhưng ngược lại có thể gây ngộ độc cấp tính và nguy hiểm, dễ dàng gây tử vong đối với người khi bị nhiễm thuốc với liều lượng nhỏ và nhất là đối với một số loài chân đốt và các loài thủy sinh như cá, loài hữu nhũ, chim…

Nhóm này dễ bị thủy phân hơn nhóm clor hữu cơ nên khó xác định được tồn tại của nó trong môi trường nước Phosphor hữu cơ được sử dụng nhiều nhất (90% khối lượng, trong khi đó Clor hữu cơ chỉ chiếm có 5%) Các chất này được

xếp vào loại độc Ia và Ib độc tính nhất là Systox kế đến là Thinoc, Wofatox Thiphos Wofatox được đánh giá là độc hơn so với DDT (gấp hàng chục lần) Nông dân thường dùng Methamidophos để phòng trừ sâu cuốn lá, sâu phao, sâu keo và sâu đục thân

Trong những năm gần đây, các loại Methyl Parathon, Azodrin,Dichlorvos, Methamidophos (Monitor), Monocrotophos, DIcrotophos, Phosphamidon cũng đã được đưa vào danh mục cấm sử dụng Do độc tính cao, với mức dư lượng cao thuốc trừ sâu nhóm phosphor hữu cơ thường gây ra các vụ ngộ độc do sử dụng thực phẩm, rau màu…

Các thuốc phosphor hữu cơ được chia làm 3 nhóm dẫn xuất: Aliphatic, Phenyl và Heterocylic:

- Các dẫn xuất của Aliphatic

Tất cả các dẫn xuất của Aliphatic là những dẫn xuất của acid phosphoric mang chuỗi cacbon thẳng Chất phospho hữu cơ đầu tiên được dùng trong nông nghiệp từ năm 1946 là TEPP Loại thuốc này dễ thủy phân trong nước và biến mất sau khi phun từ 12-24 giờ Malathion là chất được dùng nhiều nhất, bắt đầu từ năm 1950 Ngoài phạm vi nông nghiệp, Malathion còn được dùng trong nhà, trên súc vật và thậm chí trên con người để trừ các loại ký sinh Malathion thường được trộn với đường để làm bả tiêu diệt côn trùng

Monocrotophos là phosphor hữu cơ aliphatic chứa nitrogen Đó là loại thuốc lưu dẫn, có độc tính cao đối với động vật máu nóng Thuốc này hiện vẫn nằm trong danh mục hạn chế sử dụng của Việt Nam

Trong số các dẫn xuất aliphatic có nhiều chất khác lưu dẫn trong cây như: dimethoate, dicrotophos, oxydemetonmethyl và disulfoton Các loại này, ngoại trừ dicrotophos bị hạn chế sử dụng, đều có thể dùng trong vườn nhà với dạng loãng thích hợp

Dichlorvos là dẫn xuất aliphatic có áp suất hơi lớn, hiện bị hạn chế sử dụng

Mevinphos là một phospho hữu cơ rất độc nhưng rất mau phân hủy, dùng tốt cho sản xuất rau thương phẩm Thuốc này có thể dùng một ngày trước khi thu hoạch mà không để lại dư lượng trên rau thu hoạch ngày sau

Methamidophos (hiện đã bị cấm sử dụng) và Acephate là hai phospho hữu cơ được dùng nhiều trong nông nghiệp, đặc biệt là côn trùng trên rau Ngoài ra, còn có các thuốc khác cùng loại là Phosphamidon (Dimecron), Naled (Dibrom) và Propretamphos (Saprotin)

Sebutos (Apache, Rugby) là loại diệt côn trùng và tuyến trùng hiệu quả trên bắp, đậu phòng, mía và khoai tây

Nhìn chung, các dẫn xuất aliphatic đều có cấu trúc đơn giản, độ độc thay đổi rất nhiều, khả năng hòa tan trong nước cao, có tính dẫn lưu tốt Một số trong nhóm này hiện bị hạn chế hoặc cấm sử dụng ở Việt Nam

- Các dẫn xuất Phenyl

Các thuốc nhóm này có một phenyl gắn vào phân tử acid phosphoric, các vị trí còn lại của phân tử acid phosphoric thường mang các nhóm Cl, NO2,CH3,CN hoặc S các phospho phenyl thường bean hơn các phosphor hữu cơ Aliphatic, do đó dư lượng trong môi trường cũng cao hơn

Parathion là một phospho hữu cơ phenyl quen thuộc nhất và là chất phosphor hữu cơ thừ nhì được đưa vào dùng trong nông nghiệp từ năm 1947 (sau TEPP) Ethyl Parathion là dẫn xuất phenyl đầu tiên được sử dụng rộng rãi nhưng do quá độc nên đã bị cấm sử dụng ở Việt nam từ tháng 5 năm 1996 (ở Mỹ cấm từ năm 1991)

Năm 1949 Methyl Parathion (hiện đã bị cấm sử dụng) xuất hiện và tỏ ra ưu việt hơn Ethyl Parathion ở chỗ nó ít độc cho gia súc và người, đồng thời tiêu diệt được nhiều côn trùng.Độ tồn lưu của nó cũng ngắn hơn Ethyl Parathion Có hai loại dẫn xuất phenyl khác là Profenofos và Sulprofor đều có phổ tiêu diệt rông và hiện nay được dùng cho các loại hoa khác nhau

- Các dẫn xuất dị vòng

Trong phân tử, các thuốc dị vòng các cấu trúc vòng có nhiều carbon bị oxygen hoặc nito thế chỗ Chất đầu tiên trong nhóm này là Diazinom, xuất hiện năm 1952.Diazinon là một chất tương đối khá an toàn và có nhiều công dụng Azinphosmethyl là chất thứ hai ra đời sau Diazinon vừa là thuốc diệt nhện Các thuốc khác là Chlorpyrifos, Methidathion, Phosmet và Pirimiphos, Isazophos, Chlorpyrifos-methyl, azinphod-ethyl, phosalon…

Các phospho hữu cơ dị vòng là những phân tử phức tạp và thường có tính tồn lưu cao hơn so với các phosphor hưu cơ thuộc nhóm aliphatic và phenyl Vì phân tử thuốc dị vòng phức tạp nên khi phân rã sẽ tạo ra nhiều sản phẩm khó có thể xác định hoàn toàn chính xác

c Nhóm Carbamate

Nhóm này có độ độc cấp tính tương đối cao, khả năng phân hủy tương tự như nhóm phosphor hữu cơ Sự chuyển hóa của Carbamate trong cơ thể sinh vật chậm và đơn giản hơn các chất phosphor hưu cơ Các chất trung gian trong quá trình chuyển hóa có độc tính thấp hơn các chất ban đầu nhưng cũng có chất độc hơn

Nhóm này có tác động trực tiếp vào men cholimestera của hệ thần kinh Trong đó, có metyl izoxianat (CH2NCO) là chất gây ô nhiễm có thể gây chết người (đã làm cho toàn thế giới chú ý)

Carbaryl lần đầu tiên được sử dụng thành công vào năm 1956 Thuốc có hại đặc tính tốt là ít độc (qua miệng và qua da) đối với động vật có vú và tiêu diệt côn trùng rộng rãi Nhiều carbamate là chất lưu dẫn dễ hấp thu qua lá và rễ, mức độ phân giải trong cây thấp Các thuốc Methomyl, Oxamyl, Aldicarb và Carbofuran (Carbofuran hiện bị hạn chế sử dụng ở Việt Nam) có đăïc tính lưu dẫn rất tốt, do đó chúng có khả năng tiêu diệt tuyến trùng mạnh mẽ.Một số carbamate là: Methiocarb, Trimethacarb (Broot), soprocarb (MIPC,Hytox),

Cloethocarb, Carbosulfan (Avantage), Aldoxycarb (Standak), Promecarb (Carbamult), Mexacarbate và Fenoxycarb (Logic)

d Nhóm Pyrethrum và Pyrethroids

Pyrethrum được ly trích từ hoa cây thủy cúc trồng ờ Phi Châu và Nam Mỹ Thuốc có độc tính đường miệng LD50 khoảng 1500 mg/kg và là thuốc diệt côn trùng xưa nhất Pyrethrum nhanh chóng làm côn trùng tê liệt, tuy nhiên nếu không trộn với các thuốc hợp lực thì côn trùng sẽ hợp lực nhanh chóng Rau và

trái cây sau khi phun Pyrethrum xong có thể ăn được liền ngay ngày hôm sau

Pyrethrum ít được dùng trong sản xuất nông nghiệp bởi vì giá đắt và không bean với ánh sáng Gần nay nhiều chất lượng tương tự Pyrethrum đã được tổng hợp và gọi là Pyrethroid Các Pyrethroid bean với ánh sáng và phổ tiêu diệt côn trùng rộng, sử dụng với liều thấp Các pyrethroid có 4 thế hệ:

- Thế hệ thứ nhất:

Thế hệ này chỉ có một chất là Allethrin (Pynamin), được thương mại hóa vào 1949 Allethrin là moat chất tổng hộp giống hệt Cinerin I (là một thành phần của Pyrethrum) có các day nhánh tương đối ôn định và bền hơn Pyrethrum

Thế hệ thứ hai:

Thế hệ thứ hai gồm có Tetramethrin (Neo-Pynamin) ra đời năm 1965 Thuốc có tác dụng tiêu diệt nhanh hơn Allethrin và có thể phối hợp dễ dàng với các chất cộng hưởng (synergist) Resmethrin xuất hiện vào năm 1967, hiệu lực hơn Pyrethrum gấp 20 lần (thí nghiệm trên ruồi nhà), Bioresmethrin là một chất đồng phân của Resmethrin hiệu lực hơn Pyrethrum gấp 50 lần Cả hai chất này đều bền hơn Pyrethrum nhưng bị phân hủy nhanh chóng trong không khí và ánh sáng, do đó khó mở rộng sử dụng vào nông nghiệp Bioallethrin (d-trans-allethrin) được giới thiệu vào năm 1969, tác dụng mạnh hơn Allethrin và dễ pha trộn với các chất hợp lực nhưng không hiệu quả bằng Resmethrin Chất cuối cùng trong thế hệ này

là Phenonthrin (Sumithrin), xuất hiện vào năm 1973, chất này có độc lực trung bình và hơi tăng hiệu lực khi trộn với các chất hợp lực

- Thế hệ thứ ba

Thế hệ thứ ba gồm có các Fenvalerate (Pydrin, Tribute) và Permethrin (Ambush, Dragnet, Pouce, Pramex, Torpedo), xuất hiện vào năm 1972 – 1973 các chất này dùng nhiều trong nông nghiệp vì có hoạt tính diệt côn trùng cao và bền với ánh sáng Thuốc không bởi ảnh hưởng UV và ánh sáng, tồn tại 4 – 7 ngày trên mặt đá

- Thế hệ thứ tư:

Thế hệ thứ tư hiện nay có nhiều tính độc đáo, chúng có hiệu lực tiêu diệt với nồng độ chỉ bằng 1/10 các loại thuốc thế hệ thứ ba Gồm có các thuốc sau: Bifenthrin (Talstar), Lamda CYhalothrin (Karate,Force), Cypermethrin (Ammo, Cymbush, Cynoff), Cyfluthrin (Baythroid), Deltamethrin (Decis), Esfenvalerate (Asana XL), Fenpropathrin (Danitol), Flucithrynate (Pay-off), Fluvalinate (Mavrik, Spur), Tefluthrin, Praleethrin (Eto), và Tralomethrin (Scout) Tất cả những chất trên đều bền với ánh sáng, rất ít bay hơi nên tồn lưu có thể đến 10 ngày trong điều kiện môi trường thuận lợi

Các Pyrethroid có tác dụng tương tự DDT là làm hở các kênh muối ở màng tế bào thần kinh Các Pyrethroid có hai loại tác dụng: loại I có hoạt tính độc mạnh ở nhiệt độ thấp, loại II có hoạt tính độc mạnh ở nhiệt độ cao

e Nhóm các thuốc bảo vệ thực vật hữu cơ khác - Các thuốc lưu huỳnh hữu cơ

Các thuốc lưu huỳnh hữu cơ có phân tử lưu huỳnh trong trung tâm của phân tử Chúng tương tự như như DDT ở chỗ có vòng phenyl Bột rắc lưu huỳnh có tác dụng trừ nhện, nhấ là vào lúc trời nóng Các lưu huỳnh hữu cơ có ưu thế hơn, vì lưu huỳnh kết hợp với phenyl có độc tính rất cao với côn trùng

- Các thuốc Formamidine

Các thuốc Formamidine là những thuốc mới, có nhiều triển vọng Ba loại thuốc tiêu biểu là Chlordimeform, Formetanate và Amitraz Thuốc có hiệu lực chống lại sâu non và trứng của nhiều loại sâu hại trong nông nghiệp Năm 1976, Công ty Ciba Geigy đã thôi không sản xuất Chlordimeform vì khả năng gây ung thư trên chuột thí nghiệm của thuốc Loại thuốc này có giá trị trong việc tiêu diệt các loại côn trùng đã kháng với thuốc phosphor hữu cơ và Carbamate Thuốc ức ch61 men monoamine oxidase làm tích tụ các hợp chất Amine, nay là một cơ chế tác động mới khác với các thuốc cổ điển

- Các thuốc Thiocyanates

Các thuốc Thiocyanates chứa gốc SCN trong cấu trúc phân tử (S = thio; CN = cyanate) Thuốc có cơ chế tác động là cản trở sự hô hấp và biến dưỡng tế bào, tiêu biểu là Lathane 384 và Thanite

- Các thuốc Dinitrophenol

Các thuốc gốc Dinitophenol chứa một đến hai phenol Các thuốc chứa hai phenol có tính độc đối với nhiều sâu hại Các hợp chất này được dùng làm thuốc diệt côn trùng, diệt cỏ, diệt trứng sâu và diệt nấm Tác động của thuốc là chống sự phosphoryl hóa trong quá trình sử dụng năng lượng từ dưỡng chất trong cơ thể Từ năm 1892 đã có chất DNOC (3,5-dinitro-o-cresol) được dùng làm thuốc diệt côn trùng Sau đó DNOC còn được dùng làm thuốc diệt cỏ, diệt nấm Các thuốc khác là Dioseb, Binapacryl và Dino Dinoseb có vấn đề về khả năng ảnh hưởng sức khỏe lâu dài trên người nên đã bị ngưng sản xuất Dino có mặt từ năm 1949 dùng để diệt nhện và nấm, đã bị ngưng sản xuất từ năm 1987

Nói chung, các Dinitrophenol được dùng rộng rãi làm thuốc diệt côn trùng, diệt nấm nấm, diệt cỏ, diệt trứng côn trùng, chất tỉa thưa hoa… nhưng do độc tính của dinitrophenol, tất cả các thuốc này đều bị ngưng sản xuất và sử dụng

Bacillus thuringiensis Bacillus thuringiensis là loại thuốc vi sinh ,dùng vi khuẩn Bacillus thuringiensis, vi khuẩn này được phát hiện đầu tiên vào năm 1902 tại Nhật trên

con sâu non của tằm (Bombyx mori) đang chết Vào năm 1938 lần đầu tiên chúng được dùng dưới tên “Sporien” để diệt sâu non các loài bướm Cho tới cuối năm 1997 đã có 13 chế phẩm Bacillus thuringiensis được đăng ký sử dụng ở Việt Nam Thuốc được sản xuất bằng cách nuôi ủ trong môi trường chứa rỉ đường, bột cá và một số vi lượng dưới điều kiện kiểm soát chặt chẽ Vào thời kỳ phóng bào tử, mỗi vi khuẩn hình que tạo ra một khối glycoproteine trong suốt,miên bào tử và tinh thể được tách ra bằng phương pháp ly tâm, rồi cho bốc hơi ở nhiệt độ thấp và làm khô bằng cách phun tinh thể không hòa tan trong nước và không bền trong nước và không bền trong môi trường kiềm hoặc cho tác động bởi một số men nào đó

Các glycoprotein cao phân tử bị phá hủy bởi dịch tiêu háo tính kiềm của các côn trùng mẫn cảm, tạo ra các phân tử phá hủy vách trong ống tiêu hóa, làm sai lệch cân bằng thẩm thấu, gây tê liệt phần miệng và ống tiêu hóa làm sâu không ăn được Ở một số loài bào tử nảy mầm trong ống tiêu hóa và gây độc, sau cùng là làm cho sâu chết vì nhiễm độc máu

Nhiều dòng Bacillus thuringienses tiết ra một loại nucleotide adenine là

beta-toxin, trong thời kỳ tăng trưởng mạnh, tuy nhiên các dòng này không được thong mại hóa Tại Việt Nam chuốc chủ yếu được dùng để trừ sâu sơ trên bắp cải Sản xuất thuốc này trong nước gặp khó khăn do trực khuẩn thường làm hư các mẻ sản xuất

Bacillus thuringiensis là một thuốc diệt côn trùng gốc vi sinh chỉ có hiệu lực

đối với nhiều sâu non bộ Lepidoptera (cánh vảy) Vì thuốc có tác dụng chuyên biệt trên sâu non Lepidoptera và an toàn đối với người và thiên địch của nhiều loại côn trùng gây hại, cho nên nay là loại thuốc lý tưởng để quản lý tổng hợp

dịch hại Thuốc không độc đối với cây trồng, không có triệu chứng độc cấp tính trên chuột, chó và các loại động vật có vú khác, kể cả người Trên động vật thí nghiệm thường có phản ứng ngứa nhẹ do hít phải hoặc tiếp xúc với thuốc

2.2.2 Phân loại phân bón hóa học

Khái niệm: phân bón là chất hữu cơ hay vô cơ có nguồn gốc tự nhiên hay nhân

tạo dùn để bón vào đất làm thức ăn cho cây và cải thiện độ phì nhiêu của đất

Chúng ta có thể phân loại thành 3 dạng:

2.2.2.1 Phân hữu cơ

Phân hữu cơ là phân chứa những chất dinh dưỡng ở dạng những hợp chất hữu cơ gồm: phân chuồng (phân heo, trâu, bò, gà), phân xanh, phân than bùn, phụ chế phẩm nông nghiệp, rác… Tác dụng của phân hữu cơ là giúp tăng năng suất cây trồng đồng thời chúng nâng cao độ ẩm, độ xốp và độ phì nhiêu trong đất

Phân chuồng: Đây là phân hữu cơ chính, được dùng phổ biến ở các nước trồng luau và những nước công nghiệp hóa học vẫn xem phân chuồng là loại phân quý, không chỉ làm tăng năng suất cây trồng mà còn làm tăng hiệu lực phân hóa học, đặc biệt là cải tạo đất vì phân chuồng chứa hầu hết các chất dinh dưỡng cho cây như: đạm, lân, kali và cả những yếu tố vi lượng như Bo, Mo, Cu,Mn,Zn, các kích thích tố như Auxin, Heteroauxin và nhiều loại Vitamin

Phân xanh: là loại phân hữu cơ sử dụng các loại lá cây tươi bón ngay vào đất mà không qua quá trình ủ mục Do đó, phân xanh chỉ dùng để bón lout vào lần cày đầu tiên để các chất hữu cơ có thời gian phân hủy thành các dạng dễ tiêu cho cây và đất hấp thụ Cây phân xanh thường được dùng là cây họ đậu, cây muồng, bèo hoa dâu…

Phân vi sinh: Có nguồn gốc là chế phẩm vi khuẩn bón cho đất để làm tăng độ phì của đất Khi vi sinh vật được bổ sung vào đất, nó phân giải chất dinh dưỡng

khó tiêu cho đất hoặc hút đạm khí trời để bổ sung dinh dưỡng cho đất và cây Hiện nay loại phân này đang được khuyến khích sử dụng để hạn chế ô nhiễm môi trường

Các loại phân hữu cơ khác: là tro, bùn ao, phân gia cầm, phân dơi, phân thỏ, xác mắm, khô dầu…

2.2.2.2 Phân vô cơ

Phân đạm: đạm là chất dinh dưỡng cơ bản nhất, tham gia vào thành phần

chính của protenin, tham gia vào quá trình hình thành các chất quan trọng như tạo clorophil, protit, pep1tit, các amino axit, men và nhiều Vitamin cho cây Ngoài ra, phân đạm cần cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng, đặc biệt là giai đoạn tăng trưởng mạnh, can cho các loại cây ăn lá Moat số loại đạm thông dụng như ure (CO(NH)2), đạm amôn nitrat (NH4NO3), đạm sunfat (còn gọi là phân SA) (NH4)2SO4, đạm clorua NH4Cl

Phân lân: Đóng vai trò quan trọng trong đời sống của cây trồng vì nó có trong

thành phần của protit tạo nên nhân tế bào, can cho việc tạo nên một bộ phận mới của cây Tham gia vào thành phần các men, tham gia tổng hợp acid amin, kích thích phát triển rễ, giúp cây đẻ nhiều chồi, ra hoa kết quả và tăng khả năng chống chịu của cây như chống rét, hạn, nóng, chua đất Có 2 loại phân lân là phân lân tự nhiên (Apatire, boat phosphorit (Ca3(PO4)2) ) và phân lân chế biến (super lân, phân lân nung chảy còn được gọi là lân Phosphat canxi magie, Tecmophotphat, cao ôn lân)

Kali: là tên gọi chung của các phân đơn cung cấp kali cho cây Kali đóng vai

trò chủ yếu trong việc chuyển hóa năng lượng trong quá trình đồng hóa của cây Phân Kali giúp tăng khả năng đề kháng của cây, tăng khả năng chịu úng, chịu han, chịu rét cho cây, tăng phẩm chất và tăng năng suất nông sản khi thu hoạch cũng như làm giàu đường trong quả, màu sắc đẹp hơn, thơm, dễ bảo quản Một số

loại phân kali đang được người ta sử dụng như Kali Clorua (KCl), Kali Sunfat (K2SO4), Kali nitrat (KNO3)

Phân hỗn hợp: là loại phân được chế biến qua tác động của những phản ứng

hóa học để tạo thành một phức hợp, chẳng hạn như một số loại phân NPK với tỉ lệ N, P, K khác nhau ví dụ như NPK 16-16-8, NPK 20-20-15

2.2.2.3 Phân vi lượng

Nguyên tố vi lượng là nguyên tố cần thiết (không kém so với phần đa lượng) cho cây trồng nhưng với số lượng rất ít Nếu thiếu một trong những nguyên tố vi lượng, cây sẽ không thể sinh trưởng và phát triển bình thường Có 6 loại nguyên tố vi lượng: là sắt (Fe), kẽm (Zn), mangan (Mn), đồng (Cu), borit (Bo), molipden (Mo) Các nguyên tố vi lượng cũng góp phần nâng cao năng suất nông sản, mang lại hiệu quả kinh tế cao vì bón ít Các nguyên tố vi lượng thường có sẵn trong các loại phân đa lượng, cây thiếu vi lượng sẽ phát triển mất cân đối Ngoài ra, các nguyên tố vi lượng cũng thường có trong tàn dư thực vật, trong phụ phẩm nông nghiệp, trong xác các động vật, trong phân chuồng, phân trộn ủ… Ngoài ra, trong một số trường hợp người ta cũng sản xuất phân vi lượng để bón cho cây

2.3 ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ PHÂN BÓN HÓA HỌC

2.3.1 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật

2.3.1.1 Con đường phát tán của thuốc bảo vệ thực vật trong môi trường:

Môi trường thành phần như đất, nước, không khí là những môi trường chính nhưng có sự tương tác và tương hỗ lẫn nhau Sự ô nhiễm của môi trường này sẽ

gây tác động đến môi trường xung quanh

Hình 2.1: Con đường phát tán của thuốc BVTV trong môi trường

Các thuốc trừ sâu khi phun rải lên nông sản, lúa, hoa màu, cây ăn trái… chịu tác động của nhiều yếu tố môi trường làm giảm hiệu lực và thất thoát Một phần thuốc bị phân hủy do tác động của các yếu tố vô sinh ( độ ẩm, ánh sáng, oxy ) Và yếu tố sinh học như tác động của của vi sinh vật trong đất, thực vật và đi vào môi trường, một phần bị tồn lưu trong cơ thể sinh vật, sâu hại Con đường phát tán thuốc BVTV trong môi trường được trình bày theo hình 2.1

Thuốc trừ sâu có thể khuếch tán bằng nhiều con đường khác nhau Khi di chuyển đi xa, các nhóm clo hữu cơ không dễ tan trong nước nên tích tụ nhanh chóng ở lớp trầm tích dưới đáy các vũng nước, ao hồ… Do thuốc trừ sâu có chứa trong khí quyển nên ta thấy trong nước mưa có nồng độ bằng hoặc cao hơn nồng độ cao nhất tìm thấy trong nước sông

Thuốc trừ sâu có thể khuếch tán bằng nhiều con đường khác nhau Trong môi trường không khí: khi phun thuốc trừ sâu vào môi trường không khí bị ô nhiễm dưới dạng bụi, hơi Dưới tác dụng của ánh sáng, nhiệt độ, gió… và tính chất hóa học, thuốc trừ sâu có thể lan truyền trong không khí Lượng tồn lưu trong không khí sẽ khuếch tán và có thể di chuyển xa đến nơi khác

Trong môi trường nước: Ô nhiễm môi trường đất dẫn đến ô nhiễm nguồn nước Thuốc trừ sâu trong đất, dưới tác động của mưa và rửa trôi sẽ tích lũy, lắng đọng trong lớp bùn đáy ở sông, hồ, ao… sẽ làm ô nhiễm nguồn nước thuốc trừ sâu có thể phát hiện trong các giếng, ao, hồ, suối cách nơi sử dụng thuốc trừ sâu vài km

Thuốc trừ sâu phun lên cây trồng thì trong đó có đến khoảng 50% rơi xuống đất, sẽ tạo thành lớp mỏng trên bề mặt, một lớp lắng gọi là dư lượng gây hại đáng kể cho cây trồng Sự lưu trữ của thuốc trừ sâu trong đất là yếu tố quan trọng để đánh giá khả năng gây ô nhiễm môi trường và trồng

2.3.1.2 Dư lượng của thuốc bảo vệ thực vật trong nước

Theo chu trình tuần hoàn các hóa chất BVTV, thuốc tồn tại trong môi trường đất sẽ rò rỉ ra sông ngòi theo các mạch nước ngầm hay do quá trình rửa trôi, xói mòn đất bị nhiễm thuốc trừ sâu Mặt khác, khi sử dụng hóa chất BVTV, nước có thể bị nhiễm thuốc trừ sâu nặng nề do nông dân đổ hóa chất dư thừa, chai lọ chứa hóa chất, nước súc rửa… Điều này đặc biệt có ý nghĩa nghiêm trọng khi các nông trường, vườn tược lớn nằm gần kề sông xịt xuống ao

Trong nước, thuốc BVTV có thể tồn tại ở các dạng khác nhau và đều có thể ảnh hưởng đến tác động của nó đối với sinh vật đó là: hòa tan, bị hấp thụ bởi các thành phần vô sinh hoặc hữu sinh và lơ lửng trong nguồn nước hoặc lắng tụ xuống đáy và tích tụ trong cơ thể sinh vật

Thuốc BVTV tan trong nước có thể tồn tại bền vững và duy trì được đặt tính lý hoá của chúng trong khi di chuyển và phân bố trong môi trường nước Các chất bền vững có thể tích tụ trong môi trường nước đến mức gây độc Thuốc BVTV khi xâm nhập vào môi trường nước chúng phân bố rất nhanh theo gió và nước

Bảng 2.3 Tính tan của hóa chất bảo vệ thực vật trong môi trường nước

Ngoài nguyên nhân kể trên do thiên nhiên và ý thức cũng như hiểu biết của người dân, một trong những nguyên nhân mà thuốc BVTV xâm nhập thẳng vào môi trường nước đó là do việc kiểm soát cỏ dại dưới nước, tảo, đánh bắt cávà các động vật không xương sống và côn trùng độc mà con người không mong muốn

a Nguồn nước mặt

Tổng lượng dòng chảy sông ngòi trung bình hàng năm của nước ta khoảng 847 km3, trong tổng lượng ngoài vùng chảy vào là 507 km3 chiếm 60% và dòng chảy

Loại thuốc Tính tan trong nước

nội địa là 340 km3, chiếm 40% và chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các

sông trên thế giới (Trần Thanh Xuân, 2004) Tài nguyên nước mặt là một trong

những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng lãnh thổ hay

một quốc gia Nguồn nước mặt đã bị ảnh hưởng trực tiếp bởi hóa chất BVTV Theo kết quả

phân tích hóa chất BVTV nước Biển Hồ tỉnh Gia Lai, Hồ Lắc tỉnh Đăk Lăk của Bùi Vĩnh Diện và Vũ Đức Vọng (2006) nước Biển Hồ có chứa dư lượng 2 - 3 loại trong 15 loại hóa chất chuẩn gốc Chlor hữu cơ, hàm lượng trung bình 0,05 - 0,060 mg/l Như vậy việc sử dụng thuốc BVTV trong nông nghiệp, lâm nghiệp là nguồn gốc sinh ra lượng tồn lưu trong môi trường đất, nước dẫn đến nguồn nước ô nhiễm

Nước Hồ Lăk dư lượng thuốc BVTV gốc Chlor hữu cơ, có mặt 4 loại hóa chất trong tổng số 15 hóa chất chuẩn Kết quả phân tích trên là chứng minh khoa học nguồn nước mặt Biển Hồ tỉnh Gia Lai, Hồ Lắc tỉnh Đăk Lăk nhiễm thuốc BVTV, trải qua thời gian sử dụng thuốc BVTV lâu dài và nó thấm dần vào nguồn nước ngầm Chính vì vậy khi nguồn nước mặt hay ngầm nhiễm thuốc BVTV thì nguồn nước sinh hoạt đều gây hại cho sức khỏe con người

Việt Nam có nền sản xuất nông nghiệp là chính nên nguồn nước ô nhiễm thuốc BVTV không chỉ ở một nơi nhiều nơi khác cũng đã bị ô nhiễm Như lưu vực nước sơng Cầu tỉnh Bắc Ninh, tại các vùng thâm canh rau tỷ lệ lượng thuốc BVTV được sử dụng cao gấp 3 - 5 lần các vùng trồng lúa (Hoa Xuong Rong, 2006) Nguồn nước nhiễm HCBVTV không chỉ bởi nông dân trồng lúa mà tất cả các nông hộ trồng các loại cây rau, lâm nghiệp, cây công nghiệp sử dụng thuốc BVTV làm ô nhiễm nguồn nước

b Nguồn nước ngầm

Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt trái đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người

Ô nhiễm nguồn nước bởi thuốc BVTV là hiện tượng phổ biến tại các vùng sản xuất nông nghiệp Trong quá trình sử dụng thuốc BVTV, một lượng đáng kể một lượng thuốc sẽ không được cây trồng tiếp nhận, chúng sẽ lan truyền và tích lũy trong đất thấm thấu vào nguồn nước ngầm, làm cho nước ngầm nhiễm các thuốc BVTV Nguồn nước giếng đào, nước ngầm nông, nguồn nước mạch lộ thiên tại Thành Phố Buôn Ma Thuột có nhiễm thuốc BVTV, với giếng đào có dư lượng thuốc BVTV gốc Chlor hữu cơ và có 11 trong tổng số 15 loại hóa chất chuẩn, có hàm lượng 0,01 - 0,558 g/l Nguồn nước mạch lộ thiên có dư lượng thuốc BVTV gốc hữu cơ 6 trên tổng số 15 loại hóa chất, tuy ở nồng độ 0,002 - 0,084 g/l dưới tiêu chuẩn cho phép (Vũ Đức Vọng và Bùi Vĩnh Diên, 2006)

Việc sử dụng HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp làm hóa chất thấm vào đất đến nguồn nước ngầm, làm cho nước ngầm nhiễm thuốc bảo vệ thực vật, với lưu lượng tồn động như vậy gây ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng xung quanh rất cao

Kết qủa phaân tích dư lượng HCBVTV trong đất tại huyện Cẩm Khê, Phú Thọ cho thấy hàm lượng DDT trong đất bằng 1,56 mg/kg, Ở Thanh Sơn, Phú Thọ là 30 mg/kg, huyện Diễn Châu, Nghệ An vượt ngưỡng tới mức từ 15 đến 2.800 mg/kg (JA Ming, 2006) Sự tích tụ hóa chất này trong đất thấm vào nguồn nước ngầm làm cho nguồn nước giếng nhiễm thuốc BVTV ảnh hưởng đến nguồn nước sinh hoạt và đây cũng là một trong những nguyên nhân làm gây bệnh ung thư tại các làng xã tỉnh Hà Tĩnh, Nghệ An, Phú Thọ, Tuyên Quang

Tại Tiên Lãng, Vĩnh Bảo nguồn nước giếng khoan, giếng đào đã có 70% mẫu nước lấy từ các giếng bị ô nhiễm bởi chất sắt, asen và dư lượng thuốc BVTV (Nhân Dân, 2006) Từ trên cho thấy nhiều nơi nguồn nước ngầm đã nhiễm thuốc BVTV, ở đâu có sản xuất nông nghiệp thuốc BVTV vượt mức quy định làm cho nguồn nước ô nhiễm và nó sẽ gây khó khăn đến nguồn nước sinh hoạt cho cộng đồng xung quanh Vì vậy chúng ta cần có những biện pháp khắc phục để nông dân