LỜI NÓI ĐẦU3NỘI DUNG4I ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ĐẾN MÔI TRƯỜNG41 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường đất42 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường nước63 Ảnh hưởng của thuốc bảo vệ thực vật lên hệ sinh thái, quần xã sinh vật7II NGUỒN GỐC91 Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV9a, Thế giới9b, Ở Việt Nam9III GIỚI HẠN (TIÊU CHUẨN TRONG MÔI TRƯỜNG)131 Độc tính dư lượng của thuốc bảo vệ thực vật và ảnh hưởng của thuốc BVTV13a, Khái niệm về dư lượng TBVTV13b, Động thái dư lượng thuốc BVTV trong sản phẩm cây trồng13c, Tính độc của thuốc đối với môi trường thành phần15IV MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DƯ LƯƠNG TBVTV181 Kỹ thuật GC – MS202 Kỹ thuật LC – MS22V XÁC ĐỊNH SỰ TỒN LƯU CÁC CHẤT DIỆT CỎ HỌ Phenoxy acid TRONG GẠO VỚI PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH LC – MSMS251 Giới thiệu252 Thực nghiệm27a, Hóa chất27b, Thiết bị28c, Điều kiện sắc kí28d, Điều kiện khối phổ28e, Quy trình xử lý mẫu293 Kết quả30KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ32I Nhà nước32II Người dân33TÀI LIỆU THAM KHẢO37
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG MỤC LỤC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG LỜI NĨI ĐẦU Việt Nam nước sản xuất nơng nghiệp, với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thuận lợi cho phát triển trồng nông nghiệp, thuận lợi cho phát sinh, phát triển sâu bệnh, cỏ dại gây hại mùa màng Do 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 biện pháp quan trọng chủ yếu Cùng với phân bón hóa học, thuốc BVTV yếu tố quan trọng để bảo đảm an ninh lương thực quốc gia Các hóa chất thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu sử dụng rộng rãi nước ta từ đầu năm 1960 để tiêu diệt sâu bọ, trùng gây bệnh, bảo vệ mùa màng Từ đến nay, thuốc BVTV gắn liền với tiến sản xuất công nghiệp, quy mô, số lượng, chủng loại ngày tăng Đã có 100 loại thuốc đăng ký sử dụng nước ta Ngồi mặt tích cực thuốc BVTV tiêu diệt sinh vật gây hại trồng , bảo vệ sản xuất, thuốc trừ sâu gây nhiều hậu nghiêm trọng phá vỡ quần thể sinh vật đồng ruộng, tiêu diệt sâu bọ có ích (thiên địch), tiêu diệt tơm cá, xua đuổi chim chóc, phần tồn dư thuốc bảo vệ thực vật sản phẩm nông nghiệp, rơi xuống nước bề mặt, ngấm vào đất, di chuyển vào nước ngầm, phát tán theo gió gây nhiễm môi trường, ảnh hưởng tới súc khỏe người PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG NỘI DUNG I ẢNH HƯỞNG CỦA THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT ĐẾN MÔI TRƯỜNG Ảnh hưởng thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường đất - Đất canh tác nơi tập trung nhiều dư lượng thuốc BVTV Đất nhận thuốc bảo vệ thực vật từ nguồn khác tồn lượng thuốc BVTV đất để lại tác hại đáng kể môi trường làm ảnh hưởng sinh vật đất, làm đất trở nên chai cứng sau nhiều năm đất trở thành đất trơ khó canh tác Thuốc BVTV vào đất nguồn: phun xử lý đất, hạt thuốc BVTV rơi vào đất, theo mưa lũ, theo xác sinh vật vào đất Theo kết nghiên cứu phun thuốc cho cậy trồng có tới 50% số thuốc rơi xuống đất, ngồi cịn có số thuốc rải trực tiếp vào đất Khi vào đất phần thuốc đất dược hấp thụ, phần lại thuốc keo đất giữ lại thuốc tồn đất phân giải qua hoạt động sinh học đất qua tác động yếu tố lý, hóa Tuy nhiên tốc độ phân giải chậm thuốc tồn môi trường đất với lượng lớn, đất có hoạt tính sinh học - Thời gian tồn thuốc đất dài hay ngắn tùy thuộc vào nhiều yếu tố môi trường Tuy nhiên, tiêu thường dùng để đánh giá khả tồn đất thuốc “thời gian bán phân hủy” (haft life), tính từ thuốc đưa vào đất nửa lượng thuốc bị phân biều thị DT50, người ta dùng trị số DT75, DT90 thời gian để 75% 90% lượng thuốc bị phân hủy đất - Các hợp chất hữu có thời gian bán phân hủy dài loại thuốc trừ sâu hửu tổng hợp thông dụng( DDt tồn gần năm) Lượng thuốc BVTV, đặc biệt nhóm Clo tồn lớn đất mà lại khó phân hủy nên chúng PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG tồn đất gây hại cho thực vật nhiều năm Sau khoảng thời gian sinh hợp chất mới, thường có tính độc cao thân - Ví dụ: sản phẩm tồn lưu DDT đất DDE có tác dụng thuốc trừ sâu tác hại phát triển phôi bào trứng chim độc DDT từ 2-3 lần Loại thuốc Aldrin đồng thời với DDT, có khả tồn lưu mơi trường sinh thái đất tạo thành sản phẩm “Dieldrin” mà độc tính cao Aldrin nhiều lần Thuốc diệt cỏ 2.4-D tồn lưu môi trường sinh thái đất có khả tích lũy hạt trồng thuốc trừ sâu dẫn xuất từ EDBC (acid etylen bis dithoacarbamic) maned, propioned khơng có tính độc cao động vật máu nóng khơng tịn lâu mơi trường dư lượng chúng nông sản khoai tây, cà rốt,…dưới tác dụng nhiệt độ tạo thành ETV (etylenthioure), mà ETV, qua ngiên cứu cho chuột ăn gây ung thư đẻ chuột quái thai Con đường phát tán thuốc BVTV đến môi trường đất: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG Ảnh hưởng thuốc bảo vệ thực vật đến môi trường nước - Theo chu trình tuần hồn hóa chất BVTV, thuốc tồn mơi trường đất rị rỉ sông ngồi theo mạch nước ngầm hay q trình rửa trơi, xói mịn khiến đất bị nhiễm thuốc trừ sâu Mặt khác, sử dụng thuốc BVTV, nước bị nhiễm thuốc trừ sâu nặng nề nông dân đổ háo chất dư thừa, chai lọ chứa hóa chất, nước súc rửa, điều có ý nghĩa đặc biệt nghiêm trọng nông trường vườn tược lớn nằm kề sông bị xịt thuốc xuống ao hồ - Trong nước, TBVTV tồn dạng khác nhau, điều ảnh hưởng đến mơi trường tác động sinh vật là: hòa tan, bị hấp thụ thành phần vô sinh hữu sinh lơ lửng nguồn nước lắng xuống đáy PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG tích tụ thể sinh vật chất hòa tan nước dễ bị sinh vật hấp thụ Các chất kỵ nước lắng xuống bùn, đáy dạng keo, khó bị sinh vật hấp thụ Tuy nhiên, có số sinh vật đáy sử dụng chúng qua đường tiêu hóa hay hơ hấp có chất trở thành trầm tích đáy để tái hoạt động lớp trầm tích bị xáo trộn có chất tích tụ thể sinh vật mô khác nhau, qua trình trao đổi chất thải trở lại môi trường nước qua đường tiết - Thuốc bảo vệ thực vật tan nước tồn bền vững trì đặc tính lý hóa chúng ki di chuyển phân bố mơi trường nước chất bền vững tích tụ mơi trường nước đến mức gây độc - TBVTV xâm nhập vào môi trường nước chúng phân bố nhanh theo gió nước ngồi nguyên nhân kể thiên nhiên ý thức hiểu biết người dân, nguyên nhân mà thuốc BVTV xâm nhập thẳng vào mơi trường nước việc kiểm sốt cỏ dại nước, tảo, đánh bắt cá động vật không xương sống côn trùng độc mà người khơng mong muốn ngồi ra, lộ trình mà thuốc BVTV xâm nhập vào mơi trường nước rửa trơi cánh đồng hoạt động nông nghiệp đồng cỏ Ảnh hưởng thuốc bảo vệ thực vật lên hệ sinh thái, quần xã sinh vật - Thuốc bảo vệ thực vật ảnh hưởng đến quần thể sinh vật côn trùng có ích giúp tiêu diệt lồi dịch hại (thiên địch) bị tiêu diệt, yếu thuốc bảo vệ thực vật, di cư nơi khác môi trường bị ô nhiễm thiếu thức ăn ta xử lý thuốc bảo vệ thực vật để trừ dịch hại hậu cân hệ sinh thái Nếu côn trùng đối tượng quay trở lại dịch dễ xãy khơng cịn thiên địch thống chế - Một số trùng có khả kháng thuốc truyền tính cho hệ sau hiệu lực thuốc BVTV giảm muốn diệt sâu, lại phải gia tăng liều lượng thuốc sử dụng, điều làm gia tăng dư lượng thuốc BVTV nông sản môi trường ngày bị ô nhiểm Mặt khác nông dân sử dụng loại thuốc cấm sử dụng PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG có độ độc cao tính tồn lưu lâu dài phối trộn nhiều thuốc BVTV làm tăng độ độc Theo thống kê đến năm 1971 có 225 lồi trùng bệnh kháng thuốc thuốc BVTV làm tăng loài giảm lồi kia, song nhìn chung làm giảm đa dạng sinh học (loài gia tăng đa số loài gây hại) PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG II NGUỒN GỐC Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV Thuốc bảo vệ thực vật hay thuốc trừ sâu trừ sâu có hại hợp chất hóa học chế tạo để diệt trừ sinh vật gây hại cho trồng Hiện chủng loại thuốc bảo vệ thực vật sử dụng đa dạng giới Việt Nam, chủ yếu nhóm photpho hữu cơ, nhóm clo hữu cơ, nhóm cacbamat clorophenoxy axit ( chất diệt cỏ) a, Thế giới Hiện nay,tình hình thuốc sử dụng giới ngày nhiều nhu cầu thị trường,và nhu cầu thiết yếu người loại nông sản nên việc dùng thuốc BVTV tránh khỏi việc sản xuất loại nông phẩm sản xuất nơng nghiệp khơng mà thuốc BVTV có nhiều mục đích đời sống nhằm tiêu diệt loại trùng gây bệnh,hại.Điển hình số quốc gia như: Hoa Kỳ sử dụng thuốc BVTV chiếm 5% lãnh thổ phun xịt, Ở Pháp, 18 triệu có sử dụng nông dược lần năm, chiếm 39% lãnh thổ b, Ở Việt Nam Việt Nan thuốc BVTV sử dụng từ lâu, đặc biệt năm gần tăng đáng kể mặt khối lượng chủng loại Vào năm cuối thập kỷ 80, số lượng thuốc BVTV sử dụng 10.000 tấn/ năm, đầu thập kỷ 90 tăng gấp lần (21.600 tấn/ năm, năm 1990), tăng gấp lần (33.000 tấn/ năm, năm 1995) Bảng số lượng thuốc BVTV sử dụng Việt Nam từ 1990 - 1995 Số lượng sử dụng qua năm Nhóm thuốc 1990 1992 1993 1995 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG Số lượng Tổng số 21.600 Thuốc trừ 17.590 sâu Thuốc trừ 2.700 bệnh Thuốc diệt 520 cỏ Thuốc khác 410 % Số lượng % Số lượng % Số lượng % 100 82,20 24.415 18.100 100 74,13 25.600 17.700 100 69,15 33.000 20.500 100 68,33 12,60 2.800 11,50 3.800 14,84 5.650 15,50 3,30 2.600 10,5 3050 11,91 4.500 11,70 1,90 915 3,75 1050 4.10 2.350 4,50 b1, Giới thiệu số loại thuốc sử dụng nông nghiệp Hiện Thuốc BVTV sử dụng thị trường đa dạng chủng loại, phong phú sản phẩm theo chi cục bảo vệ thực vật Tính đến năm 2010, riêng loại thuốc sử dụng nông nghiệp, theo thống kê: - Thuốc trừ sâu: 437 hoạt chất với 1.196 tên thương phẩm - Thuốc trừ bệnh: 304 hoạt chất với 828 tên thương phẩm - Thuốc trừ cỏ: 160 hoạt chất với 474 tên thương phẩm - Thuốc trừ chuột: 11 hoạt chất với 17 tên thương phẩm - Thuốc điều hòa sinh trưởng: 49 hoạt chất với 118 tên thương phẩm - Chất dẫn dụ côn trùng: hoạt chất với tên thương phẩm - Thuốc trừ ốc: 19 hoạt chất với 91 tên thương phẩm - Chất hỗ trợ (chất trải): hoạt chất với tên thương phẩm Một số loại thuốc sử dụng phổ biến nông nghiệp PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG Thuốc trừ sâu; Admire 50EC, Cyper Alpha 5ND, Applau 10WP,Lanmate 40SP, Lorsban 30EC,Padan 4G, OG,95 SP, Penkill 20EC,Regent 5SC, 0,2G,0,3G, Sudan, Sumi _α 5EC, Thiondan Thuốc trừ bệnh: Vanicide3DD,5DD,5WP,Tilt 250EC/ND, Anvil 5SC Thuốc trử cỏ: Sofit 300EC, 12L, Tiler Super EC, Ronstar 25EC, Facet 25SC, Anco 720EC,Sofit 300EC/ND Ngoài loại thuốc người dân sử dụng số khác (kể loại thuốc bị cấm, số không rõ nguồn gốc) b2, Một số điểm đen nước ta sử dụng nhiều thuốc bảo vệ thực vật Bên cạnh sản lượng thực ngày tăng từ sản xuất nông nghiệp ĐBSCL kèm theo nhiễm mơi trường tăng lên nhanh chóng Kết khảo sát nước ao nuôi tôm kênh rãnh cấp nước 07 điểm tỉnh Kiên Giang, Cà Mau, Sóc Trăng, Bến Tre cho thấy, tất mẫu nước tồn thuốc BVTV có 70% mẫu vượt mức quy định (Theo Đỗ Hoàng Oanh (2007), trích Ngân hàng giới, 2007) Tỉnh Vĩnh Long, đối mặt với tình trạng nhiễm mơi trường tác động tiêu cực ngành nông nghiệp, dư lượng nông dược tồn vượt mức cho phép làm ô nhiễm môi trường nước, đất sản xuất vùng Kết quan trắc nước Sở Tài Nguyên & Môi Trường tỉnh Vĩnh Long từ năm 2001-2006 cho thấy: “Mỗi năm phân tích 10 - 16 mẫu nước sông, rạch vùng trồng lúa xã Trung Chánh (Vũng Liêm), Thuận An, Mỹ Thuận (Bình Minh) vùng trồng rau xã Tân Quới, Thành Lợi (Bình Minh) nước có gốc Clo hữu số hóa chất độc hại khác vượt mức cho phép” (Trung Chánh, 2007) Ở ấp An Bình, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang người dân không dám sử dụng nước kênh, nguồn lợi thủy sản không cịn Ngun nhân thuốc 10 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG nghiệm phân tích dư lượng tại, GC – MS thiết bị lựa chọn sử dụng 23 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG V XÁC ĐỊNH SỰ TỒN LƯU CÁC CHẤT DIỆT CỎ HỌ Phenoxy acid TRONG GẠO VỚI PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH LC – MS/MS Giới thiệu Nghiên cứu tập trung xác định tồn lưu chất diệt cỏ họ Phenoxy acid có gạo kỹ thuật xử lý mẫu QuEChERS với phương pháp phân tích LCMS/MS Ưu điểm kỷ thuật xác định hai dạng tồn tại: acid methyl ester thuốc diệt cỏ Kết nghiên cứu cho thấy rằng, ứng với dạng acid tự do, phương pháp cho phép định lượng tốt hợp chất với giới hạn phát (LOD) thấp từ 0.75 – 1.5 μg.Kg-1 hiệu suất thu hồi từ 88.14-107% Với dạng methyl ester, phương pháp cho giới hạn phát từ 1.1 – 3.0 μg.Kg-1 hiệu suất thu hồi từ 41.74 – 87.5% Nhóm thuốc diệt cỏ gốc phenoxy acid thường được sử dụng nhằm ngăn chặn sự phát triển và che phủ của cỏ dại ảnh hưởng đến trồng Các hóa chất ức chế số trình sinh học cỏ dại, ảnh hưởng đến q trình sinh trưởng phát triển của cỏ dại Hiện nước ta nhóm thuốc diệt cỏ gốc Phenoxy acid sử dụng chủ yếu sản xuất nông sản thực phẩm như: lúa gạo, lúa mì, đậu nành,… Hiện nay, hợp chất 2,4,5-T bị cấm sử dụng nhiều quốc gia Ở Việt Nam, theo thông tư 10/2012/TT-BNNPTNT, kể từ ngày 22/02/2012 hợp chất 2,4,5-T bị cấm sử dụng Trong nhóm thuốc diệt cỏ Phenoxy acid, hợp chất 2,4-D sử dụng rộng rãi Bộ Y Tế đưa mức giới hạn tối đa dư lượng (MRL) của 2,4-D 2,4,5-T sản phẩm gạo 0.1 0.01 mg/Kg Quyết định 46/2007/QĐBYT ngày 19/12/2007 “Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm” 24 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG Với tính tan tớt mơi trường nước, các hóa chất diệt cỏ họ phenoxy dễ dàng xâm nhập vào hệ sinh thái khu vực trồng trọt (đất, nước mặt, nước ngầm) Bản thân các hợp chất thuốc diệt cỏ họ phenoxy có độc tính trung bình, các chất chuyển hóa của chúng (đặc biệt là các chất có chứa gốc halogen) rất độc với người và nhiều loài sinh vật khác Các nghiên cứu chỉ rằng chúng là nguyên nhân gây các khối u ác tính mô ở người và gây quái thai ở động vật Dư lượng thuốc diệt cỏ thực phẩm thường có nồng độ rất thấp và nền thực phẩm rất phức tạp, đó cần phương pháp tách chiết, làm giàu các hợp chất thuốc diệt cỏ và loại bớt một số thành phần ảnh hưởng nhằm tăng độ nhạy của phép phân tích Vì vậy, việc lựa chọn phương pháp chiết, làm giàu có tính chọn lọc và hiệu quả là quan trọng.Thuốc diệt cỏ gốc phenoxy, có độ phân cực cao, tan tốt nước, thường được sử dụng ở dạng muối hoặc esters, nhiên hai dạng dễ dàng bị thủy phân về dạng phenols hoặc acids tương ứng quá trình chuyển hóa của Dư lượng của chúng được chiết tớt nhất khỏi nền mẫu phân tích sau trải qua giai đoạn thủy phân về dạng acid tự Để thực hiện quá trình thủy phân tạo dạng acid tự thì acid hoặc base được sử dụng Mẫu sau thủy phân chiết vào pha hữu Các dung môi hữu thường được sử dụng để chiết các thuốc diệt cỏ phenoxy acid acetronitrile, tolueneether, dichloromethane,…Các kỹ thuật chiết thường sử dụng như: Chiết rắn lỏng SLE (solid - liquid extraction), Chiết lỏng lỏng LLE (liquid-liquid extraction), chiết pha rắn SPE (solid phase extraction), Chiết vi lượng pha rắn SPME (solid phase micro extraction) Các phương pháp có nhược điểm tốn nhiều thời gian, nước ta tiếp cận với kỹ thuật xử lý QuEChERS QuEChERS phát triển United States Department of Agriculture (Sở nông nghiệp Hoa Kỳ) vào năm 2003 QuEChERS từ viết tắt của Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe Phương pháp đơn giản hiệu việc chiết làm số mẫu 25 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG có phức tạp QuEChERS kỹ thuật áp dụng cho việc phân tích đa – dư lượng thuốc bảo vệ thực vật Trên giới có số cơng trình nghiên cứu xác định dư lượng hợp chất Phenoxy mẫu thực phẩm dựa theo phương pháp QuEChERS Đa số nghiên cứu phân tích hợp chất Phenoxy dạng acid, chỉ số cơng trình nghiên cứu xác định hợp chất Phenoxy hai dạng (dạng acid dạng methyl ester)[9-13] Trong nghiên cứu này, xây dựng quy trình cụ thể cho việc xác định dư lượng hợp chất thuốc diệt cỏ gốc Phenoxy hai dạng acid methyl ester mẫu gạo thiết bị LC-MS/MS Một quy trình cho phép xác định nhanh hợp chất Phenoxy gạo với chi phí thấp mà đạt độ nhạy cao, độ ổn định tốt phù hợp với yêu cầu của tiêu chuẩn nay, đồng thời phục vụ tốt cho cơng tác kiểm sốt dư lượng của hợp chất Phenoxy sản phẩm gạo thị trường ngồi nước Thực nghiệm a, Hóa chất Các hóa chất tinh khiết ACN , MeOH p.a ( J.T.Baker) Các hóa chất gồm Sunfuric acid, Sodium hydroxide, Natri sulfate, Acetic acid của hãng Merck Magnesium sulfate, Formic acid của hãng J.T Baker Các chất hấp phụ gồm Chromabond® Sorbent C18 của Macherey – Nagel, than hoạt tính GCB của J.T.Baker Tất chuẩn thuốc diệt cỏ họ Phenoxy acid mua từ hãng Dr Ehrenstorfer GmbH (Đức) gồm: (2,4,5-trichlorophenoxy acetic acid) 2,4,5-T; 2,4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D); 2,4-D d3; 4-(2,4-dichlorophenoxy)butanoic acid (2,4-DB); 4Chloro-2-methylphenoxy acetic acid (MCPA); 4-(4-Chloro-2- methylphenoxy)butanoic acid (MCPB); 2-(4-Chloro-2-methylphenoxy)propanoic acid (Mecoprop); 2-(2,4-dichlorophenoxy)propanoic 26 acid (Dichlorprop); 2-(2,4,5- PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG Trichlorophenoxy) propionic acid (Fenoprop) Các chuẩn đơn dạng acid có nồng độ 100 ng/µL dung môi acetonitrile Chuẩn hỗn hợp dạng methyl ester có nồng độ 10 ng/µL dung mơi cyclohexane b, Thiết bị Thiết bị định lượng hợp chất Phenoxy acid: hệ sắc kí lỏng Shimadzu ghép đầu dị khối phổ ABSciex triple Quad 5500(LC-MS/MS) Hệ sắc kí lỏng gồm: loại khí (DGU – 20A), Bơm (LC-20AD XR), Bộ tiêm mẫu tự động (SIL-20AC XR), Buồng cột (CTO-20A), Bộ kết nối đầu dò (CMB-20A) Đầu dò khối phổ ABSciex Triple Quad 5500 với buồng ion hóa Turbo spray c, Điều kiện sắc kí Cột C18 HiQ sil C18HS-3(4.6mm x 150mm, 3µm) của hãng Kya Tech sử dụng cho việc tách hợp chất Phenoxy acid Hệ dung môi pha động gồm: HCOOH 0.1%/ CH3CN (A) HCOOH 0.1%/H2O (B) bơm qua cột với tốc độ dòng 0.5mL/phút chương trình gradient 0.00 phút/60%B, 8.00-12.00 phút/0%B, 12.0017.00 phút/60%B Thể tích tiêm mẫu cho lần phân tích 5µL d, Điều kiện khối phổ Chế độ chạy MRM sử dụng trình định lượng lượng hợp chất Phenoxy acid Các cặp ion định lượng cặp ion xác nhận của hợp chất Phenoxy acid trình bày bảng Các hợp chất Phenoxy acid ion hóa theo kiểu ESI âm (ESI –) với thơng số hỗ trợ cho q trình ion hóa tối ưu gồm: CUR (Tốc độ dịng khí N làm sạch) 32 psi, IS (Thế ion hóa) -4500 V, CAD (Khí va đập) psi, GS1 (Tốc độ dịng khí phun sương) 45 psi, GS2 (Tốc độ dịng khí hóa dung mơi) 20 psi, TEM (Nhiệt độ dịng khí hóa dung mơi) 550 oC Hai thông số của thiết bị khối phổ đặc trưng cho phân mảnh của hợp chất Phenoxy acid DP (Thế truyền dẫn) CE (Năng lượng phân mảnh) trình bày bảng Phenoxy ESI Ion mẹ Ion 27 DP CE PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG acid 2,4,5-T 2,4-D 2,4-DB Dichlorprop MCPA MCPB Mecoprop Fenoprop 2,4-D d3 253.0 255.0 218.7 220.6 246.6 248.6 232.6 234.5 198.6 200.7 226.8 228.5 212.7 214.6 266.6 266.6 221.7 223.6 194.9 196.9 160.9 162.9 160.9 162.9 160.9 162.9 140.9 142.9 141.0 143.0 141.0 143.0 158.9 194.8 163.9 165.9 -40 -40 -35 -25 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -30 -20 -30 -30 -35 -35 -35 -25 -20 -17 -23 -20 -18 -15 -20 -20 -20 -20 -15 -15 -20 -20 -40 -18 -23 -20 e, Quy trình xử lý mẫu Quy trình xử lý mẫu xác định dư lượng hợp chất thuốc diệt cỏ gốc Phenoxy acid xây dựng dựa kỹ thuật QuEChERS gồm hai đoạn Giai đoạn chiết: dung mơi chiết ACN muối MgSO4, Na2SO4 sử dụng để hỗ trợ cho trình chiết Giai đoạn làm sạch: sử dụng phương pháp hấp phụ phân tán d-SPE với chất phụ C18, GCB Tuy nhiên, nghiên cứu dư lượng của hợp chất thuốc diệt cỏ gốc Phenoxy acid xác định tổng của hai dạng tồn tại: dạng acid tự dạng methyl ester, quy trình xử lý mẫu có thêm giai đoạn thủy phân để chuyển toàn dạng methyl ester dạng acid tự trước thực trình chiết Dung dịch NaOH lựa chọn thực q trình thủy phân (phản ứng xà phịng hóa) 28 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG Quy trình xử lý mẫu xác định dư lượng hợp chất thuốc diệt cỏ gốc Phenoxy acid hai dạng gồm bước sau: Bước 1: Cân 5g mẫu đồng vào ống ly tâm nhựa 50mL, thêm 10mL dung dịch NaOH, vortex phút, để yên 30 phút nhiệt độ phòng Bước 2: Sử dụng H2SO4 chỉnh pH môi trường acid, thêm 10ml ACN, lắc phút Bước 3: Thêm 4g MgSO4 1g Na2SO4, lắc phút, sau ly tâm với tốc độ 4000 vòng/phút phút Bước 4: Hút 5ml dịch chiết tiến hành làm với C18 GCB, ly tâm, lọc dịch thu qua phin lọc 0.45μm vào vial LC Kết Hiệu ứng đánh giá dựa thông số ME% (Matrix Effect)[16-17] Với mẫu gạo, giá trị ME% nằm khoảng (-7.33% < ME% < +8.89%) cho tất hợp chất Phenoxy acid nồng độ khảo sát Bảng : Giới hạn phát (LOD) giới hạn định lượng (LOQ) của phương pháp Phenoxy acid 2,4,5-T 2,4-D 2,4-DB Dichlorpro p MCPA Mecoprop Fenoprop MCPB LOD (mg/Kg) Acid Methy l ester 0.75 1.5 0.75 1.5 1.5 3.0 1.1 1.5 0.9 1.1 1.1 1.5 1.1 1.1 1.5 3.0 LOQ (mg/Kg) Acid Methy l ester 2.5 5.0 2.5 5.0 5.0 10.0 3.5 5.0 3.0 3.5 3.5 5.0 3.5 3.5 5.0 10.0 29 Phương trình đường chuẩn R2 y= 3,45 x 104X -1,34 x 104 y= 3,64 x 104X -1,04 x 104 y= 7,99 x 103X -1,60 x 103 y= 5,99 x 104X -1,62 x 104 0.993 0.994 0.994 0.992 y= 7,14 x 104X -5,27 x 104 y= 3,45 x 104X -2,27 x 104 y= 3,45 x 104X -4,92 x 104 y= 3,45 x 104X -0,69 x 104 0.998 0.996 0.997 0.994 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG Với kết khảo sát cho thấy sai khác diện tích peak của hợp chất Phenoxy acid dung môi mẫu gạo không đáng kể (< 10%), mẫu gạo không ảnh hưởng đến diện tích peak của chất phân tích (bỏ qua ảnh hưởng của hiệu ứng nền) Với kết định trị, phương pháp hoàn toàn phù hợp cho việc xác định dư lượng của hợp chất Phenoxy dạng acid với giới hạn phát từ 0.75 μg.Kg-1 đến 1.5 μg.Kg-1, độ lệch chuẩn dao động khoảng 2.21% - 8.83% với hiệu suất thu hồi tốt từ 88.14% - 107% Việc thêm giai đoạn thủy phân bằng NaOH vào trình xử lý mẫu giúp phương pháp xác định hợp chất Phenoxy acid tồn dạng methyl, đáp ứng số tiêu chuẩn yêu cầu phân tích tổng hai dạng (acid tự ester) Phương pháp cho giới hạn phát khoảng 1.10 μgKg-1 đến 3.00 μgKg-1 xác định riêng lẻ dạng methyl ester, với độ lệch chuẩn dao động khoảng 2.64% 10.26% hiệu suất thu hồi 70.01% - 87.95% (2,4,5-T; 2,4-D; MCPA; Dichlorprop; Mecoprop; Fenoprop), 41.74% - 55.59% (2,4-DB MCPB) Hiệu suất thu hồi của 2,4-D d3 mẫu phân tích kiểm sốt khoảng 89.46% - 100.13% 30 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Thuốc bảo vệ thực vật sử dụng nhiều mục đích sản xuất nông nghiệp nhằm nâng cao chất lượng sản lượng nông phẩm,tuy nhiên việc sử dung nhiều thuốc BVTV gây ảnh hưởng nghiêm trọng làm ô nhiễm tất môi trường (đất , nước, khơng khí, sinh học nghiêm trọng ảnh hương đến sức khỏe người) nói thuốc BVTV dao hai lưỡi sản xuất nông nghiệp dời sống sử dụng thuốc BVTV ta cần phải hiểu biết để sử dụng cách an toàn hiệu I Nhà nước Sử dụng thuốc BVTV để bảo vệ sản xuất nông nghiệp bền vững phải đôi với việc bảo vệ sức khoẻ cộng đồng mơi trường Vì vậy, nhiệm vụ phịng chống ô nhiễm suy thoái môi trường sản xuất, kinh doanh sử dụng thuốc BVTV phải coi mục tiêu quan trọng, hàng đầu Để đảm bảo sử dụng thuốc BVTV có hiệu quả, cần thực biện pháp sau: Nhà nước cần có chế độ ưu đãi, hỗ trợ cho chương trình sản xuất ứng dụng sản phẩm hữu cơ, vi sinh vào cơng tác phịng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật Chọn lọc loại thuốc, dạng thuốc BVTV an tồn, phân giải nhanh mơi trường Nghiên cứu tìm giống kháng sâu bệnh Tăng cường cơng tác tra, kiểm tra xử lý vi phạm lĩnh vực bảo vệ thực vật Nhà nước cần đẩy mạnh việc áp dụng tiến kỹ thuật trồng trọt Mở lớp tập huấn áp dụng chương trình: ba giảm, ba tăng, phun thuốc, IPM (Integted Pest Managemaent) Tăng cường công tác giáo dục tuyên truyền, phổ biến tác hại ô nhiễm thuốc BVTV gây sản xuất để góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường 31 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG Khuyến cáo nơng dân sử dụng thuốc sinh học khơng gây nhiễm mơi trường, ảnh hưởng đến sức khoẻ cộng đồng Nâng cao hiểu biết người nông dân việc sử dụng thuốc BVTV an tồn có hiệu từ giảm lượng thuốc BVTV sử dụng Chú trọng việc thu gom xử lý bao bì thuốc BVTV sau sử dụng Xây dựng phát triển vùng chuyên canh sản xuất sản phẩm nông nghiệp không dùng phân bón hố học thuốc BVTV nhằm nâng cao chất lượng nông sản phục vụ cho tiêu dùng xuất II Người dân Nên sử dụng thuốc thực cần thiết: Cần thường xuyên kiểm tra tình hình dịch hại đồng ruộng để định có cần dùng thuốc hay không Không nên phun thuốc định kỳ nhiều lần mà khơng dựa vào tình hình dịch hại Điều gây nên lãng phí nguyên nhân gây tượng kháng thuốc dịch hại + Gieo trồng giống kháng sâu bệnh, bảo đảm yêu cầu phân bón nước thích hợp, tận dụng biện pháp thủ cơng (bắt tay, bẫy bã) Bảo vệ thiên địch dùng thuốc Áp dụng kỹ thuật sử dụng thuốc theo nguyên tắc “4 đúng”: * Đúng thuốc: Trước mua thuốc cần xác định đối tượng dịch hại cần phòng trừ Trong trường hợp không xác định dịch hại nên liên hệ với quan chuyên môn để lựa chọn thuốc cho phù hợp Nên lựa chọn thuốc có hiệu cao với dịch hại cần phịng trừ, độc hại với người, mơi trường thiên địch; thuốc có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng nằm danh mục thuốc phép sử dụng Không sử dụng thuốc cấm sử dụng 32 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG * Đúng lúc: Sử dụng thuốc dịch hại phát triển đến ngưỡng gây hại hay ngưỡng kinh tế Nên dùng thuốc dịch hại giai đoạn dễ mẫn cảm với thuốc thời kỳ sâu cịn non, bệnh chớm xuất Khơng nên phun thuốc trời nắng gắt, trời gió lớn, mưa, trời rét (dưới 180C); trổ hoa, thụ phấn (nếu phun phải phun vào chiều mát) Không nên phun thuốc đến ngày thu hoạch, cần xem kỹ hướng dẫn để đảm bảo thời gian cách ly tùy theo loại thuốc * Đúng liều lượng-nồng độ: pha lượng thuốc cần dùng cho đơn vị diện tích để đảm bảo tiêu diệt dịch hại xuống mức thấp không gây hại cho trồng pha nồng độ pha loãng thuốc nước để phun theo quy định để đảm bảo thuốc trải tiếp xúc với dịch hại nhiều nhất, hiệu phòng trừ cao Nên đọc kỹ hướng dẫn sử dụng trước dùng, làm theo khuyến cáo nhà sản xuất, không nên dùng liều lượng thuốc qúa cao theo khuyến cáo hay pha với lượng nước ít, thuốc khả tiếp xúc với dịch hại, hiệu phòng trừ Trong hướng dẫn nhà sản xuất thường có hướng dẫn liều lượng nồng độ khoảng từ đến bao nhiêu, tùy theo tình hình dịch hại hay nhiều, non hay trưởng thành, trồng nhỏ hay lớn để chọn cho phù hợp * Đúng cách: Pha thuốc dúng cách để chế phẩm thuốc hòa tan đồng vào nước, phun rải thuốc cách phun rải cho đều, thuốc tiếp xúc với dịch hại nhiều nhất, tập trung vào nơi sinh vật gây hại Ví dụ: rầy, bệnh khơ vằn nên hướng vịi phun sát gốc (nơi rầy bệnh tập trung phổ biến); nhện, rầy mềm thường tập trung mặt lá, nên hướng vòi phun nơi dịch hại tập trung…Đối với loại thuốc BVTV có hướng dẫn sử dụng theo loại thuốc Chú ý với 33 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG thuốc dạng bột, bột thấm nước…muốn cho thuốc hòa tan dễ dàng nên pha thuốc tan chai nhỏ đổ vào bình phun Dùng hỗn hợp thuốc Khi hỗn hợp loại thuốc tác dụng thuốc bổ sung cho để có hỗn hợp thuốc mang nhiều ưu điểm hơn, tăng hiệu phịng trừ so với dùng thuốc riêng lẻ Ví dụ: pha loại thuốc có tác dụng tiếp xúc với thuốc nội hấp lưu dẫn có hỗn hợp thuốc vừa có tác động tiếp xúc nội hấp lưu dẫn (như pha thuốc Actara Bassa để trừ rầy hiệu cao) Tuy nhiên loại thuốc hỗn hợp với nhau, trước hỗn hợp thuốc cần có hướng dẫn cán kỹ thuật chuyên ngành để tránh làm phản tác dụng Chỉ nên hỗn hợp thuốc có gốc khác nhau; thuốc có tác động khác nhau; thuốc trừ sâu với phân qua lá, chất kích thích sinh trưởng; tuyệt đối khơng hỗn hợp thuốc trừ bệnh với phân bón qua lá, chất kích thích sinh trưởng điều kiện để bệnh phát sinh nặng Không nên tự ý hỗn hợp nhiều loại thuốc để phun Sử dụng luân phiên thuốc Đây biện pháp thay đổi loại thuốc lần phun vụ hay nhiều năm liền phòng trừ đối tượng dịch hại nhằm ngăn ngừa tính kháng thuốc dịch hại đảm bảo hiệu phịng trừ Ngồi lưu ý nên ý biện pháp an toàn tiếp xúc với thuốc BVTV Khi phun thuốc BVTV nên chuẩn bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động như: áo lao động, mũ, kính, trang, bao tay, ủng; dụng cụ pha thuốc (tuyệt đối không dùng 34 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG dụng cụ sinh hoạt để cân đong pha thuốc); bình phun thuốc đảm bảo khơng bị rị rỉ Người có bệnh kinh niên, bệnh da, người sức khỏe yếu, phụ nữ có thai cho bú, trẻ em 16 tuổi không tiếp xúc với thuốc BVTV Nơi pha thuốc phải gần ruộng cần phun, xa nguồn nước sinh hoạt, xa chuồng trại gia súc Khi phun thuốc không nên ăn uống, hút thuốc, tránh sờ tay vào nơi thể, đặc biệt vùng mắt nguy hiểm Sau phun thuốc xong phải tắm rửa xà phòng thay quần áo; áo quần dụng cụ lao động, bình bơm phải rửa cất giữ nơi cách biệt (nơi cất giữ thuốc BVTV) Không trút đổ thuốc dư thừa, nước rửa bình bơm nguồn nước sinh hoạt Thuốc chưa dùng hết không sang qua chai lọ khác để tránh nhầm lẫn sử dụng gây ngộ độc Bao bì sau sử dụng khơng nên dùng vào mục đích khác hay vất bừa bải mà phải chôn tiêu hủy xa vùng sinh hoạt Trước sau tiếp xúc với thuốc không uống rượu bia, nên uống trà xanh, nước mía, nước trái cây…có tác dụng giải độc tăng sức đề kháng thể Khi bị nhiễm thuốc BVTV phải đưa nạn nhân đến sở y tế mang theo nhãn thuốc Sử dụng thuốc BVTV mục đích kỹ thuật mang lại hiệu tốt quản lý dịch hại bảo vệ suất trồng Vì vậy, sử dụng thuốc cần phải có kiến thức định để ngăn ngừa, hạn chế tác hại thuốc người sản xuất, người tiêu dùng môi trường sống xung quanh 35 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH MƠI TRƯỜNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Link, web: 1, http://www.slideshare.net/hienlemlinh/thuc-bo-v-thc-vt 2, http://www.case.vn/vi-VN/26/27/298/details.case 3,http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-xac-dinh-du-luong-thuoc-tru-sau-trong-rau35810/ 4,https://vi.wikipedia.org/wiki/Thu%E1%BB%91c_tr%E1%BB%AB_d%E1%BB %8Bch_h%E1%BA%A1i Tài liệu, sách: 1, ^ van Emden HF, Pealall DB (1996) Beyond Silent Spring, Chapman & Hall, London, 322pp 2, Colin, M E.; Bonmatin, J M.; Moineau, I., et al 2004 A method to quantify and analyze the foraging activity of honey bees: Relevance to the sublethal effects induced by systemic insecticides Archives of Environmental Contamination and Toxicology Volume: 47 Issue: Pages: 387–395 3, Oldroyd BP (2007) What's Killing American Honey Bees? PLoS Biology 5(6): e168 doi:10.1371/journal.pbio.0050168 Retrieved on 2007-05-17 36