xử lý đất ô nhiễm do thuốc bảo vệ thực vật (BVTV)

Lời nói đầu1Nội dung2I. Thuốc BVTV2 1.1 Khái niệm2 1.2 Phân loại2 1.3 Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở VN4 II Ô nhiễm môi trường đất do thuốc BVTV5 2.1 Tác hại của thuốc BVTV tác động lên MTĐ5 2.2 Tác hại của Pb, As, Hg lên MTĐ12 2.3 Mô hình xử lý kim loại nặng do thuốc BVTV gây nên15 2.3.1 Xử lý Pb bằng Lantanan L16 2.3.2 Xử lý Pb bằng rau muống, bèo tây18 2.3.3 Xử lý As, Pb bằng các loại TV khác19 2.3.4 Xử lý lượng tồn dư thuốc BVTV bằng VSV20 2.4 Biện pháp phòng tránh và giảm nguy cơ ô nhiễm20 Kết luận23 Tài liệu tham khảo24

Viện Khoa học công nghệ và quản lý môi trường Tiểu luận: XỬ LÝ Ô NHIỄM&THOÁI HÓA MÔI TRƯỜNG ĐẤT ĐỀ TÀI: Tên SV: Hồ Phương Anh MSSV: 07700411 Lớp: ĐHMT3A GVHD: GS. TSKH. LÊ HUY BÁ TP.HCM tháng 05 năm 2010 MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Nội dung 2 I. Thuốc BVTV 2 1.1 Khái niệm 2 1.2 Phân loại 2 1.3 Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở VN 4 II Ô nhiễm môi trường đất do thuốc BVTV 5 2.1 Tác hại của thuốc BVTV tác động lên MTĐ 5 2.2 Tác hại của Pb, As, Hg lên MTĐ 12 2.3 Mô hình xử lý kim loại nặng do thuốc BVTV gây nên 15 2.3.1 Xử lý Pb bằng Lantanan L 16 2.3.2 Xử lý Pb bằng rau muống, bèo tây 18 2.3.3 Xử lý As, Pb bằng các loại TV khác 19 2.3.4 Xử lý lượng tồn dư thuốc BVTV bằng VSV 20 2.4 Biện pháp phòng tránh và giảm nguy cơ ô nhiễm 20 Kết luận 23 Tài liệu tham khảo 24 LỜI MỞ ĐẦU Các nhà khoa học môi trường thế giới đã cảnh báo rằng: cùng với ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí thì ô nhiễm đất đai cũng là vấn đề đáng báo động hiện nay, đặc biệt trong việc sử dụng nông dược và phân hoá học. Ô nhiễm đất không những ảnh hưởng xấu tới sản xuất nông nghiệp và chất lượng nông sản, mà còn thông qua lương thực, rau quả ảnh hưởng gián tiếp tới sức khoẻ con người và động vật. Hàng năm trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta và các nước trên thế giới, sâu bệnh, chuột, cỏ dại, là mối đe dọa lớn và nếu không được tổ chức phòng trừ tốt, chúng có thể gây tổn thất nghiêm trọng về năng suất cây trồng và chất lượng nông sản. Để phòng trừ các loài sinh vật nói trên, trong những năm qua chúng ta đã áp dụng nhiều biện pháp khác nhau, trong đó biện pháp sử dụng thuốc BVTV là biện pháp tích cực, có khi quyết định đến năng suất cây trồng và chất lượng nông sản. Hóa chất BVTV được sử dụng rộng rãi ở nước ta vào đầu những năm 1960 để tiêu diệt sâu bọ, cỏ dại, nấm bệnh… bảo vệ mùa màng. Ngoài mặt tích cực của thuốc BVTV là tiêu diệt sinh vật gây hại cây trồng, bảo vệ sản xuất, mà thuốc BVTV còn gây nhiều hậu quả nghiêm trọng như phá vỡ quần thể sinh vật trên đồng ruộng, tiêu diệt sâu bọ có ích, tiêu diệt tôm, cua, cá, làm thay đổi tính chất hóa lý của đất, làm đất bị “chai hóa”. NỘI DUNG I. Thuốc BVTV I.1 Khái niệm: Thuốc BVTV là yếu tố bảo vệ cây hay những sản phẩm bảo vệ mùa màng (chủ yếu là hóa chất) là những chất được tạo ra để chống lại và tiêu diệt loài gây hại hay các vật mang mầm bệnh virut hay vi khuẩn. Chúng cũng gồm các chất để đấu tranh với các loài sống cạnh tranh với cây trồng. I.2 Phân loại: phân loại theo nguồn gốc I.2.1 Thuốc BVTV hóa học:  Vô cơ: • Hỗn hợp Bordeaux: thuốc trừ bệnh thành phần gốc Cu bao gổm tetracupric sulfate và pentacupric sulfate. Được sử dụng ức chế các enzym khác nhau của nấm, diệt nấm cho trái cây và rau màu. • Hợp chất arsen: thuốc trừ sâu chứa thạch tín (As) bao gồm trioxit arsenic, natri arsenat, canxi arsenat. Thuốc diệt cỏ (Paris xanh, arsenat chì, arsenat canxi).  Hữu cơ: • Clo hữu cơ: các Clo hữu cơ là những hợp chất hydrocacbon clo hóa trong phân tử có các gốc aryl, carbocylic, heterocylic. Các Clo hữu cơ có thể chia làm 4 loại chính: - DDT và các chất liên quan - HCH - Cyclodiens và các chất tương tự - Polychorterpen • Phosphate hữu cơ: lân hữu cơ lả những chất có ít nhất một nguyên tử phosphor 4 hóa trị. Có thể chia làm 3 nhóm dẫn xuất chính: - Aliphatic (mạch thẳng) - Phenyl (mạch vòng) - Heterocylic (dị vòng) • Carbamate: là dẫn xuất của axit carbamic, tác dụng như lân hữu cơ ức chế cholinesterase. Nhìn chung nhóm này có độc chất thấp, ngoại lệ các nitrosomethyl carbamate là chất gây độc đột biến. • Pyrethroid: nhóm thuốc tương tự pyrethrum. Độ độc chia làm hai loại tùy thuộc vào nhiệt độ cao hay thấp. Pyrethroid có 4 thế hệ thuốc: - Allethrin - Tetramethrin - Fenvalerate - Thế hệ 4 có nhiều tính chất vượt trội • Các loại khác: lưu huỳnh hữu cơ có nhiều vòng phenyl, các loại thyocyanates chứa gốc SCN ngăn trở hô hấp và biến dưỡng tế bào… I.2.2 Thuốc BVTV sinh học: có nguồn gốc sinh học là các loại thuốc chiết xuất từ những nguyên liệu tự nhiên như động vật, thực vật, vi khuẩn và một số khoáng chất nhất định.  Thuốc vi sinh: bao gồm các vi sinh vật (tảo, vi khuẩn, virus…) là thành phần hoạt hóa. Mỗi loại thành phần có khả năng kiểm soát một loài gây hại tương ứng.  Chất bảo vệ thực vật kết hợp: là hợp chất thực vật sản sinh ra từ vật liệu di truyền đã được thêm vào cây trước đó. Ngoài ra còn có các loại chiết xuất thuần thảo mộc.  Thuốc sinh hóa: là hợp chất trong tự nhiên tiêu diệt côn trùng theo cơ chế không độc. I.3 Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam Kết quả xác định dư lượng thuốc BVTV trong 551 mẫu rau quả tại Tp. HCM từ năm 1999-2002 số mẫu còn tồn dư lượng chiếm 37.9% số mẫu kiểm tra, số mẫu vượt quá mức dư lượng cho phép chiếm 10.7%. trong đó số mẫu rau vượt là 11.4% và số mẫu quả vượt là 9%. Tình trạng nông dân sử dụng thuốc tùy tiện còn phổ biến. Số thuốc không được sử dụng trên rau chiếm 10.4%, trên quả chiếm 2.4%. Thuốc cấm hay hạn chế sử dụng vẫn tìm thấy trong rau quả. Có đến 1/5 số người sử dụng hay tiếp xúc với thuốc BVTV bị nhiễm độc mãn tính. Ở một số doanh nghiệp chè, số người bị nhiễm độc lên tới gần 60% trong đó số người bị nhiễm nghiêm trọng là hơn 34%. Những nguy cơ ở khâu sử dụng thuốc BVTV bắt đầu ngay khi người sử dụng mua thuốc về nhà. Có đến 81.4% số người mua thuốc để ngay trong nhà, 16% để ngoài vườn, 7% để thuốc trong chuồng lợn. việc cất giữ thuốc tùy tiện chỉ là một biểu hiện của sự thiếu hiểu biết.: có 94% số hộ sử dụng thuốc không có hướng dẫn và chưa đến 20% hiểu biết về tính chất độc hại của thuốc. Do thiếu hiểu biết về thuốc BVTV, có đến 70% người pha chế và sử dụng thuốc không theo hướng dẫn, 50% dùng tay pha chế thuốc… theo cục bảo vệ thực vật đến nay, nhiều loại thuốc clo hữu cơ chứa thủy ngân, arsen, và các kim loại nặng, thuốc thuộc nhóm lân hữu cơ có độ độc cao như methyl parathion, methamidophos, phosphamidon… đã bị cấm hay hạn chế sử dụng. Tuy nhiên các loại thuốc này vẫn được nhập lậu và sử dụng khá nhiều như wofatox, monitor, kelthan, DDT và 666. Trong khi đó, các loại thuốc bị hạn chế hay cấm sử dụng không chỉ đang được sử dụng mà còn sử dụng với nồng độ cao gấp nhiều lần tiêu chuẩn cho phép. Theo khảo sát của viện Y học lao động và vệ sinh môi trường, nồng độ một số chất BVTV như Wofatox, Diazino, benzonyl trong môi trường lao động thường cao hơn tiêu chuẩn cho phép từ 7 đến 21 lần. Với việc sử dụng thuốc như vậy, tình trạng nhiễm độc thuốc BVTV là không tránh khỏi. Báo cáo của y tế dự phòng Nghệ An(2000) cho biết số người có triệu chứng thâm nhiễm chất BVTV sau khi sử dụng tới 91.23%. Tại vùng Tây Tựu, Mai Đình và Đan Phượng, 98% số người phun thuốc có triệu chứng nhiễm độc nhẹ. Chất BVTV đã góp phần không nhỏ vào việc cung cấp mỗi năm 100.000 bệnh nhân ung thư… II. Ô nhiễm môi trường đất do thuốc BVTV II.1 Tác hại của thuốc BVTV tác động lên môi trường đất Đây là loại hoá chất quan trọng trong nông nghiệp, nếu sử dụng thích hợp sẽ có hiệu quả rõ rệt đối với cây trồng. Nhưng nó cũng là con dao 2 lưỡi, sử dụng không đúng sẽ bất lợi gấp hai, một trong số đó là ô nhiễm đất. Sử dụng thuốc BVTV có liên quan trực tiếp tới môi trường đất và nước. Theo kết quả nghiên cứu thì phun thuốc cho cây trồng có tới trên 50% số thuốc phun bị rơi xuống đất. Thuốc tồn trong đất dần dần tuy được phân giải qua hoạt động sinh học của đất và qua hoạt động của các yếu tố hóa lý. Tuy nhiên tốc độ phân giải thuốc chậm nếu thuốc tồn tại ở đất với lượng lớn, nhất là ở đất có hoạt động sinh học yếu, do đó thuốc bị rửa trôi gây nhiễm bẩn nguồn nước. Sự tồn tại và vận chuyển thuốc BVTV trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cấu trúc hóa học của hợp chất, loại thuốc, loại đất, điều kiện thời tiết, phương thức tưới tiêu, loại cây trồng và các vi sinh vật hiện có trong đất. Quá trình di chuyển khuếch tán lan truyền độc hại thuốc trừ sâu bệnh trong môi trường đất. Nhiều loại thuốc có tính bền trong đất. Dư lượng thuốc sau khi xuống đất, được đất hấp phụ và nằm lại đây rất lâu mà các nhà môi trường đất gọi là “ thời gian bán phân hủy”. Thuật ngữ này được xác định là cả một thời gian dài nó ẩn tích trong các dạng cấu trúc sinh hóa khác nhau hay các hợp chất liên kết trong môi trường sinh thái đất. Hình 2.1: Con đường di chuyển của thuốc BVTV trong môi trường đất Nếu bón quá nhiều phân hoá học là hợp chất nitơ, lượng hấp thu của rễ thực vật tương đối nhỏ, đại bộ phận còn lưu lại trong đất, qua phân giải chuyển hoá, biến thành muối nitrat trở thành nguồn ô nhiễm cho mạch nước ngầm và các dòng sông. Cùng với sự tăng lên về số lượng sử dụng phân hoá học, độ sâu và độ rộng của loại ô nhiễm này ngày càng nghiêm trọng. Vì số lượng lớn thuốc BVTV tích luỹ trong đất, theo các nhà khoa học, lượng tồn dư thuốc BVTV trong đất chủ yếu thuộc hai nhóm: nhóm Carbamat và nhóm lân hữu cơ BSM (nguồn gốc phot-phat hữu cơ), đặc biệt là các thuốc có chứa các nguyên tố như chì, asen, thuỷ ngân có độc tính lớn, thời gian lưu lại trong đất dài, có loại nông dược thời gian lưu trong đất tới 10 đến 30 năm, những loại thuốc này có thể được cây trồng hấp thu, tích trong quả và lá và đi vào cơ thể người và động vật qua thực phẩm, ảnh hưởng đến sức khoẻ. Thuốc trừ sâu đồng thời với việc diệt các côn trùng gây hại, cũng gây độc đối với các vi sinh vật và côn trùng có ích, các loại chim, cá và ngược lại một số loại sâu bệnh thì lại sinh ra tính kháng thuốc. Theo điều tra của tổ chức nông lương thế giới: năm 1965, có 182 loài côn trùn gây hại có khả năng kháng thuốc, năm 1968, tăng lên 228 loài và đến 1979 lên tới 364 loài. Trong số 25 loài sâu hại nông nghiệp chủ yếu ở các nông trường California Mỹ thì có 17 loài đã có khả năng kháng đối với một hoặc vài loại thuốc, mỗi năm, số sâu hại kháng thuốc này làm thiệt hại mấy chục triệu đôla cho nông nghiệp vùng này Tai hại hơn, các dạng hợp chất mới này lại thường có tính độc cao hơn bản thân nó. Một tai hại khác của sự xâm nhập thuốc vào đất là nó làm cho cơ lý tính đất giảm sút, “chai hóa”. Khả năng diệt khuẩn rất cao, do đó diệt luôn cả những vi sinh vật có ích khác của đất Bảng 1: Giới hạn tối đa cho phép của dư lượng hoá chất bảo vệ thực vật trong đất, Đơn vị tính:mg/kg đất khô TT Tên hoạt chất (công Tên thương phẩm thông Giới hạn Mục đích sử thức HH) dụng cho phép tối đa dụng chính 1. Atrazine (C8H14ClN5) Atra 500 SC, Atranex 80 WP, Co-co 50 50 WP, Fezprim 500 FW, Gesaprim 80 WP/BHN, 500 FW/DD, Maizine 80 WP, Mizin 50 WP, 80 WP, Sanazine 500 0.1 Trừ cỏ 2. Benthiocarb (C16H16CINOS) Saturn 50 EC, Saturn 6 H 0.1 Trừ cỏ 3. Cypermethrin (C22H19Cl2NO3) Antiborer 10 EC, Celcide 10 0.1 Bảo quản lâm sản 4 Cartap (C7H15N3O2S2) Alfatap 95 SP, Cardan 95 SP, Mapan 95 SP, 10 G, Padan 50 SP, 95 SP, 4G, 10 G, Vicarp 95 BHN, 4 H 0.05 Trừ sâu 5 Dalapon (C3H4Cl2O2) Dipoxim 80 BHN, Vilapon 80 BTN 0.1 Trừ cỏ 6 Diazinon (C12H21N2O3PS) Agrozinon 60 EC, Azinon 50 EC, Cazinon 10 H; 40ND; 50ND, Diazan 10 H; 40EC: 50 ND; 60 EC 0.05 Trừ sâu 7 Dimethoate (C5H12NO3SP2) Dimethoate 0.05 Trừ sâu 8 Fenobucarb (C12H17NO2) Anba 50 EC, Bassan 50 EC, Dibacide 50 EC, Forcin 50 EC, Pasha 50 EC 0.05 Trừ sâu 9 Fenoxaprop – ethyl (C16H12ClNO5) Whip'S 7.5 EW, 6.9 EC; Web 7.5 SC 0.1 Trừ cỏ [...]... hậu: Trời mưa nhỏ có thể rải - thuốc được, không sợ bị mưa rửa trôi như thuốc dạng phun Bảo vệ được ký sinh và thiên địch: Do hàm lượng hoạt chất thấp, được rải xuống ruộng không như thuốc dạng phun bao phủ lên không gian rộng lớn kí sinh và thiên địch dễ bị tiêu diệt hơn - Giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Cũng do hàm lượng hoạt chất thấp, thuốc - dạng hạt giảm được sự ô nhiễm hơn so với dạng phun Ít... dụng thuốc hiệu quả và an toàn Khi bị ô nhiễm, chủ yếu do lượng tồn dư thuốc trong đất (Clo hữu cơ, cacbamate, các kim loại nặng Hg, Pb, As) lựa chọn phương pháp xử lý hợp lý và tối ưu nhất Có rất nhiều phương pháp để xử lý kim loại nặng trong đất Nhưng để có phương pháp xử lý hiệu quả và phù hợp với điều kiện kinh tế, ta có thể sử dụng phương pháp sinh học để xử lý một số loại kim loại nặng trong đất. .. trong đất thông qua khả năng tích tụ sinh học của thực vật Để đảm bảo vùng đất bị ô nhiễm kim loại nặng không tác động xấu đến sinh vật và con người, trước khi áp dụng biện pháp xử lý sinh học cần thiết phải chuyển mục đích sử dụng đất, tránh sự lan truyền kim loại nặng trong đất bằng cách sử dụng phương pháp hoá lý để cô lập các ion kim loại nặng, rồi sau đó áp dụng phương pháp sinh học để xử lý TÀI... 4 đúng: đúng thuốc, đúng liều lượng, - đúng lúc, đúng cách Để khắc phục tình trạng sử dụng sai các loại thuốc BVTV, cần bổ sung thêm cán bộ khoa học cho địa phương để hướng dẫn nông dân trong sử dụng thuốc BVTV, tăng cường kiến thức bảo vệ môi trường và sức khỏe cho nông dân, tuyệt đối không lưu hành các loại thuốc đã cấm sử dụng  Ở những nước nông nghiệp phát triển, thuốc bảo vệ thực vật dạng hạt... nay, trong nông nghiệp sử dụng ngày càng nhiều thuốc BVTV với mục đích diệt trừ sâu bệnh, tăng năng suất nông phẩm, song đó xuất hiện ngày càng nhiều loại thuốc BVTV nhằm phục vụ cho nông nghiệp Vì vậy nguy cơ đất bị ô nhiễm thuốc BVTV ngày càng tăng, do khi phun thuốc cho cây trồng có tới trên 50% số thuốc phun bị rơi xuống đất, vì vậy các cơ quan chức năng cần quản lý chặt chẽ những loại thuốc được... trong đất ô nhiễm và khả năng hấp thu chì để thêm vào danh sách thực vật sử dụng trong nghiên cứu ứng dụng thực vật giải ô nhiễm Chúng tôi đạt được những kết quả thú vị, liên quan đến khả năng tăng trưởng và hấp thụ chì của Lantana ở các nồng độ chì khác nhau  Xử lý chỉ 1 lần, sau 90 ngày, phân tích sự tăng trưởng chi tiết khi cây Lantana camara phơi nhiễm Pb có nồng độ 1 x 103 ppm, chiều cao không... nhiều phương pháp lý, hóa học để xử lý tồn dư thuốc BVTV trong đất đã và đang được tiến hành tại Việt Nam và nhiều nước trên thế giới Tuy nhiên, các biện pháp đó thường đòi hỏi chi phí đầu tư cao, vận hành phức tạp, mặt khác thường gây ô nhiễm thứ cấp đối với không khí và nguồn nước ngầm Cùng với những tiến bộ vượt bậc của khoa học và công nghệ, xu hướng xử lý tồn dư thuốc BVTV trong đất trồng bằng phương... chất ô nhiễm và được sử dụng trong công nghệ dùng thực vật giải ô nhiễm Với tiến bộ của công nghệ gen, chúng ta có thể điều khiển khả năng của cây để chịu đựng, tích lũy, và/hoặc chuyển hóa chất ô nhiễm, để tạo ra những cây lý tưởng để làm sạch môi trường Những hiểu biết về gen có thể kiểm tra những cơ chế này và mở ra hoạt động kỹ thuật gen để phát triển tính ổn định chì của Lantana trong sử dụng thực. .. chì của Lantana trong sử dụng thực vật giải ô nhiễm Khi khả năng ứng dụng những gen này trong làm sạch môi trường, nghiên cứu thực địa là cách kiểm tra duy nhất để xây dựng tiềm năng sử dụng thực vật giải ô nhiễm, khả năng cạnh tranh và những rủi ro liên quan đến cách sử dụng (Pilon et al., 2002) Nghiên cứu chiến lược hấp thu Arabidopisis halleri đối với đất bị ô nhiễm cao cho phép giả thuyết sự hiện... al,.2001) bên cạnh đó các nhà khoa học thuộc Bộ môn Vi sinh vật (Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam) đã nghiên cứu phân lập và tuyển chọn được một số chủng vi sinh vật (VSV) mới có khả năng phân hủy tồn dư thuốc BVTV trong đất trồng Phương pháp này vừa đơn giản, chi phí thấp, hiệu quả cao và đặc biệt không gây ô nhiễm trở lại đối với môi trường 2.3.1 Xử lý Chì bằng Lantana camara L  Những nghiên . (C12H8Cl6) Isodrin 0.01 Cấm sử dung 31 Lindane (C6H6Cl6) Lindane nt nt 32 Methamidophos (C2H8NO2PS) Monitor (Methamidophos) nt Nt 33 Monocrotophos (C7H14NO5P) monocrophos nt nt 34 Methyl Parathion (C8H10NO5) Methyl. Parathion (C8H10NO5) Methyl Parathion nt nt 35 Sodium Pentachlorophenate monohydrate C5Cl5ONa.H 2O Copas NAP 90 G, PMD4 90 bột, PBB 100 bột nt Nt 36 Parathion Ethyl (C7H14NO5P) Alkexon, Orthophos, Thiopphos. (C12H8Cl 6O) Dieldrex, Dieldrite, Octalox, 0.01 Cấm sử dụng 25 Endosulfan (C9H6Cl 6O3 S) Cyclodan 35EC, Endosol 35EC, Tigiodan 35ND, Thasodant 35EC, Thiodol 35ND 0.01 Cấm sử dụng 26 Endrin (C12H8Cl 6O)