phát triển phương pháp phân tích tồn lưu thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos trong bùn và nghiên cứu mối tương quan giữa nồng độ thuốc trong cá và bùn đáy của mô hình lúa – cá có sử dụng quinalphos

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN HỒ THỊ BÍCH TUYỀN PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TỒN LƯU THUỐC TRỪ SÂU HOẠT CHẤT QUINALPHOS TRONG BÙN VÀ NGHIÊN CỨU MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA NỒNG ĐỘ THUỐC TRONG CÁ VÀ BÙN ĐÁY CỦA MÔ HÌNH LÚA – CÁ CÓ SỬ DỤNG QUINALPHOS LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN HỒ THỊ BÍCH TUYỀN PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TỒN LƯU THUỐC TRỪ SÂU HOẠT CHẤT QUINALPHOS TRONG BÙN VÀ NGHIÊN CỨU MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA NỒNG ĐỘ THUỐC TRONG CÁ VÀ BÙN ĐÁY CỦA MÔ HÌNH LÚA – CÁ CÓ SỬ DỤNG QUINALPHOS LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths. NGUYỄN QUỐC THỊNH 2014 PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TỒN LƯU THUỐC TRỪ SÂU HOẠT CHẤT QUINALPHOS TRONG BÙN VÀ NGHIÊN CỨU MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA NỒNG ĐỘ THUỐC TRONG CÁ VÀ BÙN ĐÁY CỦA MÔ HÌNH LÚA – CÁ CÓ SỬ DỤNG QUINALPHOS HồThị Bích Tuyền Nguyễn Quốc Thịnh Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ Tuyen111791@student.ctu.edu.vn ABSTRACT The topic development of analytical methods pesticide residues active substance quinalphos in mud and study the relationship between drug concentrations in fish and sediment of rice-fish models using pesticide quinalphos ingredients had made to determine fit extraction method in the analysis of residual sludge quinalphos, the survey cleaning process during sample analysis mud, the level evaluation of pesticide quinalphos ingredients in sediment, combination and evaluation of analysis results with quinalphos residues in fish from fields using pesticide quinalphos ingredients. The results show that extracting with acetone solvents: hexan (1: 9) and with don't the process of cleaning for optimum efficiency, extracting performance get 58,5%, average area with don't process of cleaning more than that it's. Keyword: Quinalphos, soil (sediment), Pesticideresidue, rice-fish models. TÓM TẮT Đề tài phát triển phương pháp phân tích tồn lưu thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos bùn nghiên cứu mối tương quan nồng độ thuốc cá bùn đáy mô hình lúa – cá có sử dụng thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos thực nhằm mục đích xác định phương pháp chiết tách phù hợp phân tích tồn lưu quinalphos bùn, khảo sát quy trình làm trình phân tích mẫu bùn, đánh giá mức độ tồn lưu thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos đất bùn, kết hợp đánh giá kết phân tích với tồn lưu thuốc trừ sâu quinalphos có cá từ ruộng có sử dụng hoạt chất quinalphos. Kết cho thấy chiết tách dung môi acetone:hexan (1: 9) không qua trình làm cho hiệu tối ưu nhất, hiệu suất chiết tách đạt 58,5%, trung bình diện tích không qua làm cao so với làm sạch. Giới hạn định lượng phương pháp mẫu bùn (LOQ) 4ng/g. Từ khóa: Quinalphos, bùn đáy, dư lượng thuốc trừ sâu, mô hình lúa – cá. GIỚI THIỆU Vùng đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) xem vựa lúa lớn Việt Nam, chiếm 50% diện tích sản lượng, đóng góp đến 90% sản lượng gạo xuất (Lưu Hoàng Vân, 2010), đóng vai trò quan trọng phát triển KT – XH nước nói chung ngành nông nghiệp nói riêng. Đồng thời vùng sản xuất thủy sản đứng đầu nước với sản lượng thủy sản xuất chiếm 65% tổng sản lượng thủy sản toàn quốc.ĐBSCL có nhiều thuận lợi cho phát triển nuôi trồng thủy sản (NTTS). Tuy nhiên, sau thời gian tăng trưởng phát triển nhanh, NTTS vùng gặp không thách thức, khó khăn (FlCen, 2014). Đời sống nông dân lâm vào khó khăn, để cải thiện kinh tế gia đình nhiều nông dân áp dụng mô hình cá lúa kết hợp. Nuôi cá kết hợp ruộng lúa giúp nông dân giảm chi phí làm cỏ, chi phí thuốc BVTV, chi phí đầu tư thức ăn cho cá. Bởi vì, cá – lúa có mối quan hệ cộng sinh với nhau, sống ruộng lúa cạnh tranh thức ăn, ngược lại có hổ trợ lẫn nhau. Ruộng lúa cung cấp rơm rạ mục, sâu bọ, loại động vật sống ruộng lúa… làm thức ăn cho cá giảm chi phí thức ăn cho cá. Ngược lại, loại chất thải cá tích tụ có tác dụng làm phân bón, tăng độ mùn cho ruộng lúa, giảm chi phí làm đất. Kết thực tế cho thấy lợi nhuận thu từ mô hình lúa – cá lớn nhiều so với trồng lúa đơn (Lê Nga, Trung tâm Thông tin Nông nghiệp & PTNN, 2013), theo báo cáo Chi cục Thủy sản thành phố Cần Thơ, (2011) cho thấy diện tích nuôi cá ruộng lúa thành phố Cần Thơ năm 2011 9.954 chiếm 73,5% tổng diện tích nuôi. Sản lượng nuôi đạt 3.256 tấn, bình quân đạt 327 kg/ha. Tuy nhiên, sản xuất nông nghiệp không sử dụng thuốc BVTV nửa mùa màng suất ước tính bị phá hoại (Bộ Y tế,2009) việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật bắt buộc không ngừng tăng lên. Theo Berg, (2001) Việt Nam năm tiêu thụ không 30 ngàn thuốc BVTV (trích dẫn Nguyễn Văn Công et al, 2006). Vì dư lượng thuốc BVTV tồn lưu đất, nước thủy sản. Một loại thuốc trừ sâu sử dụng phổ biến ruộng lúa Kinalux 25 EC (chứa hoạt chất Quinalphos) có nồng độ hoạt chất 250 g/L Công ty United Phosphorus Ltd sản xuất. Quinalphos hoạt chất trừ sâu gốc lân hữu sử dụng rộng rãi rau, trái cây, lúa. Việc sử dụng rộng rãi thuốc loại thuốc trừ sâu không ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước, vi sinh vật, thiên địch ruộng lúa mà ảnh hưởng đến vi sinh vật đất kể đất trầm tích (đất bùn). Đất xem hồ chứa số loại hợp chất thuốc trừ sâu môi trường việc phân tích dư lượng thuốc trừ sâu đất có ích việc bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm sức khỏe người. Tồn lưu thuốc BVTV nghiên cứu nhiều tác giả nước.Nguyễn Thanh Phong(2013) tối ưu hóa phương pháp hệ thống sắc ký đầu dò cộng kết điện tử, xây dựng quy trình làm mẫu cơ, xây dựng phương pháp ly trích mẫu nước đánh giá mức độ tồn lưu ba loại thuốc bảo vệ thực vật (trifluralin, quinalphos dichlovos). Angeslique Lazartigues et al (2011) xác định dư lượng 13 loại thuốc trừ sâu phương pháp LC – MS/MS, giới hạn định lượng 5ng/g nước, đất bùn thịt cá 1ng/g. Tồn dư lượng thuốc BVTV đất để lại tác hại đáng kể cho môi trường. Có khoảng 1000 hợp chất hóa học sử dụng giới trung bình có khoảng 50% lượng thuốc trừ sâu phun rơi xuống đất, tồn động đất lôi vào chu trình: Đất – Cây – Động vật – Người (Lê Văn Khoa, 1995). Thuốc BVTV vào môi trường đất nguồn: Phun xử lý đất, phun phòng chống loại dịch hại lúa. Tồn lưu hoạt chất thuốc trừ sâu đất bùn ảnh hưởng đến nồng độ thuốc trừ sâu cá nuôi mô hình lúa – cá. Do đề tài “Phát triển phương pháp phân tích tồn lưu thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos mẫu bùn nghiên cứu mối tương quan nồng độ thuốc cá bùn đáy mô hình lúa cá có sử dụng quinalphos” thực nhằm xác định khoảng thời gian thu hoạch cá tốt để hạn chế tối đa lây nhiễm hóa chất thuốc trừ sâu thịt cá. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đề tài thực môn dinh dưỡng chế biến, Khoa Thủy Sản, trường Đại học Cần Thơ. Nguyên vật liệu gồm bùn, mẫu cá chép thu từ ruộng, thuốc trừ sâu Kinalux 25 EC có hoạt chất quinalphos thuộc gốc lân hữu mua từ đại lý kinh doanh thuốc BVTV. Chất chuẩn Quinalphos, Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, United States Nội chuẩn Chlorpyriphos D10. Hóa chất thí nghiệmgồm có:n-hexan, acetone, chloroform, ethyl acetace, dichlomethan.Thí nghiệm tiến hành hỗ trợ dụng cụ như: Tủ đông -200C, giấy lọc, phiễu, bình tam giác 50 mL, 100mL, hệ thống máy sắc ký khí Shimazdu 2010 đầu dò cộng kết điên tử ECD. Micropipete, Máy lắc ngang SHAKER-SK300, hệ thống cô quay chân không. Chuẩn bị mẫu Mẫu bùn lấy ruộng lúa có mô hình lúa cá kết hợp huyện Cờ Đỏ thành phố Cần Thơ. Bùn lấy độ sâu từ đến cm (Angélique Lazartigues et al, 2011). Sau thu mẫu cho vào túi PE (khoảng đến túi, túi khoảng 500 g) đem phòng thí nghiệm trữ tủ đông –200C phân tích. Phương pháp phân tích Xác định dung môi chiết tách phù hợp phân tích tồn lưu Quinalphos bùn. Thí nghiệm tiến hành nhằm tìm dung môi chiết tách thích hợp để tách thuốc trừ sâu hoạt chất Quinalphos mẫu bùn ruộng lúa tối ưu nhất.Thí nghiêm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, lần lăp lại, có nghiệm thức, tổng số mẫu 9. Thí nghiệm tiến hành với loại dung môi chiết tách khác là: Acetone: hexane (1:9), Acetone: Dichloromethan (1:9) ethylacetate: chlorofrom (50:50). (Quy trình chiết tách dựa mô tả Pathan et al, 2012 ) với số thay đổi). Cân xác 5gram bùn ướt cho vào bình tam giác, thêm mL gồm chất chuẩn nội chuẩn (quinalphos 500ppb, Chlorpyriphos D10), để yên 30 phút. Thêm 10 mL dung môi chiết tách (Acetone: Hexan (1:9),Acetone:Dichloromethan (1:9) ethylacetate: chlorofrom (50:50)), khuấy đều. Sau đặt lên máy lắc ngang, lắc qua đêm với tốc độ 125 lần/phút. Tiếp theo thêm gram Na2SO4 khan trước lọc qua giấy lọc, rửa giấy lọc mL dung môi chiết tách, rót dịch lọc vào bình cầu rửa cốc mL dung môi chiết tách. Cô quay dịch lọc, sau hoàn nguyên mL Acetone. Lọc qua đầu lọc 0,2µm trước phân tích hệ thống sắc ký khí (GC). Khảo sát quy trình làm trình phân tích mẫu bùn. Dựa vào kết từ thí nghiệm chọn dung môi chiết tách tối ưu để tiến hành thí nghiệm 2. Trước phân tích hệ thống sắc ký khí làm mẫu đất làm giảm độ nhiễu tăng diện tích chất cần phân tích. Thí nghiệm bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với quy trình khác lặp lại lần, có nghiêm thức, tổng số mẫu 12. Các nghiệm thức 1, 2, làm SPE, làm lỏng - lỏng qua dung môi H2O, làm lỏng - lỏng qua dung môi acetonenitril không qua làm sạch. Làm qua cột SPE. Chuẩn bị cột SPE: Cho vào cột lớp mỏng gòn thủy tinh cân gram loại forisil, silicagel, Na2SO4 cho vào cột sau lại cho thêm lớp mỏng gòn thủy tinh lớp mặt. Tiếp theo tiến hành hoạt hóa cột cách cho mL acetone, mL n-hexan sau cho dịch chiết lọc qua cột cuối thêm vào 10 mL dung dịch acetone : hexan (1: 9). Cô quay dịch lọc, sau hoàn nguyên mL acetone. Lọc qua đầu lọc 0,2µm trước phân tích hệ thống sắc ký khí (GC). Làm lỏng – lỏng. Chất chuẩn Quinalphos cho vào gram mẫu đất tiến hành chiết tách thí nghiệm 1. Sau thêm mL dung môi làm (H2O Acetonitril) lắc ngang 30 phút, hỗn hợp phân lớp hút phần dịch chiết lớp cho vào bình cầu. Cô quay dịch chiết, sau hoàn nguyên mL acetone. Lọc qua đầu lọc 0.2 µm trước phân tích hệ thống sắc ký khí (GC). Không qua làm sạch. Cân xác 5gram bùn ướt cho vào bình tam giác, thêm mL gồm chất chuẩn nội chuẩn (quinalphos 500ppb, Chlorpyriphos D10), để yên 30 phút. Thêm 10 mL dung dịch acetone:hexan (1:9), khuấy đều. Sau đặt lên máy lắc ngang, lắc qua đêm với tốc độ 125 lần/phút. Tiếp theo thêm 2gram Na2SO4 trước lọc qua giấy lọc, rửa giấy lọc mL dung dịch acetone:hexan (1:9), rót dịch lọc vào bình cầu rửa cốc mL dung dịch acetone:hexan (1:9). Cô quay dịch lọc, sau hoàn nguyên mL acetone. Lọc qua đầu lọc 0.2 µm trước phân tích hệ thống sắc ký khí (GC). Phân tích mẫu thịt cá. Tồn lưu qinalphos mẫu thịt cá thu từ thí nghiệm phân tích theo phương pháp mô tả Nguyễn Văn Quí (2013). Mẫu ly trích dung môi Acetonitrile:aceton (1:1). Cân 2g mẫu cá, thêm 2g muối Na2SO4 + 8ml acetonitrile:aceton (1:1), votex, lắc ngang 20 phút (300 lần/phút ly tâm lần (5000 vòng/phút, 250C,5 phút), hút lấy phần dịch chiết, phần rắn lại lặp lại quy trình không thêm muối, dịch chiết sau lần ly tâm trộn lẫn với cô quay. Thêm10ml dung môi n – hexan vào bình cầu sau cô quay, sau ly tâm lần (5000 vòng/phút, 250C,5 phút), lấy dịch chiết lớp đem cô quay lần hoàn nguyên 100µL Nội chuẩn ACE, 900 µL acetone lọc qua đầu lọc 0.2 µm trước phân tích sắc ký khí GC/ECD. Đánh giá mức độ tồn lưu thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos đất bùn cá từ ruộng có sử dụng hoạt chất quinalphos Mẫu cá bùn thu từ ruộng thí nghiệm có sử dụng thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos. Thí nghiệm bố trí sau: Sau cho nước thả cá vào ruộng lúa ngày tiến hành phun thuốctrừ sâu hoạt chất quinalphos lúa gây nhiễm cho đất lần với hàm lượng quinalphos theo khuyến cáo nhà sản xuất 42,5g/1000m2. Mẫu thu thời điểm trước phun thuốc (ngày 0) sau phun thuốc ngày, 3, 7, 14, 24 ngày. Sau 24 ngày tiến hành tiếp tục phun thuốc lần 2, nồng độ với lần 1, thu mẫu thời điểm sau phun thuốc ngày, 3, 7, 14, 28 ngày sau xịt thuốc, sau cách ngày thu mẫu lần cuối vụ lúa. Phương pháp thu mẫu: Mẫu bùn thu từ ruộng độ sâu từ đến cm. Sau cho mẫu vào bao PE đem phòng thí nghiệm trữ tủ đông – 200C phân tích. Số liệu xử lý phần mềm SPSS 16.0 Microsoft Excel 2007. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Kết phương pháp chiết tách phù hợp phân tích tồn lưu Quinalphos bùn phương pháp sắc ký khí. Kết phân tích phương pháp chiết tách trình bày bảng 1. Bảng 1: Kết phân tích dung môi chiết tách (n=3), giá trị thể trung bình ± độ lệch chuẩn. Dung môi Acetone:hexan (1: 9) Chloroform: Ethylacetate (50:50) Acetone: Dichloromethan (1:9) Diện tích peak Chất chuẩn Nội chuẩn (500 ng/mL) (40 ng/mL) 44859 46788 Hiệu suất thu hồi (%) 58,5±1,35a 37135 24390 48,4±4,18ab 28017 6863 36,5±10,5b Ghi chú: chữ giống cột biểu khác biệt ý nghĩa thống kê p[...]... cơ và tảo trên ruộng và vì bùn, nước và cá có mối quan hệ tương quan lẫn nhau trên ruộng lúa, nồng độ thuốc nhiễm từ nước vào cá, từ nước vào bùn và ngược lại Do đó nếu trong bùn tồn lưu hoạt chất thuốc trừ sâu thì có khả năng thuốc trừ sâu sẽ di chuyển vào trong nước và các loài thuỷ sinh vật sống trong môi trường nước KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Qua kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp phân tích tồn lưu. .. lưu thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos trong bùn thích hợp nhất là khi sử dụng dung môi acetone:hexan (1: 9) và quy trình chiết tách không cần qua quá trình làm sạch.Sau khi phun thuốc lần hai 42 ngày thì lượng quinalphos còn lại trong bùn nhỏ hơn giá trị LOQ Với mẫu cơ, mức độ tồn lưu của quinalphos thấp hơn LOQ sau 39 ngày sử dụng thuốc trên ruộng Tuy nhiên, phương pháp phân tích tồn lưu trên mẫu cá. . .và phụ thuộc vào thời gian, kết quả cho thấy hoạt tính ChE ở não cá chép có xu hướng giảm có ý nghĩa ở tất cả các nồng độ thuốc so với đối chứng (p . PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TỒN LƯU THUỐC TRỪ SÂU HOẠT CHẤT QUINALPHOS TRONG BÙN VÀ NGHIÊN CỨU MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA NỒNG ĐỘ THUỐC TRONG CÁ VÀ BÙN ĐÁY CỦA MÔ HÌNH LÚA – CÁ CÓ SỬ DỤNG QUINALPHOS. PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH TỒN LƯU THUỐC TRỪ SÂU HOẠT CHẤT QUINALPHOS TRONG BÙN VÀ NGHIÊN CỨU MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA NỒNG ĐỘ THUỐC TRONG CÁ VÀ BÙN ĐÁY CỦA MÔ HÌNH LÚA – CÁ CÓ SỬ DỤNG QUINALPHOS. đất bùn có thể ảnh hưởng đến nồng độ thuốc trừ sâu trong cá nuôi ở mô hình lúa – cá. Do đó đề tài Phát triển phương pháp phân tích tồn lưu thuốc trừ sâu hoạt chất quinalphos trong mẫu bùn và