Dùng vôi và tro bếp để xử lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trên cánh đồng thôn xuân trang, xã xuân sơn

Đây là những phế thải rất độc hại và khó phân hủy nếu không được xử lýthích hợp, thì chúng sẽ góp phần đáng kể gây ô nhiễm môi trường nước, đất vàhậu quả có thể làm giảm đa dạng sinh học

MỤC LỤC Trang

Lời cảm ơn 3

Phần I Tóm tắt nội dung dự án 4

1 Lý do nghiên cứu, ý tưởng nghiên cứu 4

2 Câu hỏi nghiên cứu 4

3 Lợi ích đề tài mang lại 4

4 Công việc chính đã thực hiện 5

5 Kết quả đạt được 5

Phần II Giới thiệu và ổng quan về vấn đề nghiên cứu 6

1 Giới thiệu 6

2 Tổng quan 7

2.1 Thuốc BVTV 7

2.2 Tính chất của các hóa chất dùng trong thí nghiệm 7

2.3 Ưu nhược điểm của việc dùng thuốc BVTV 8

2.4 Ảnh hưởng của thuốc BVTV đối với hệ sinh thái 8

2.5 Hậu quả ô nhiễm do bao bì thuốc BVTV gây ra 10

Phần III Giả thuyết khoa học và mục đích nghiên cứu 10

1 Giả thuyết khoa học 11

2 Mục đích nghiên cứu 11

Phần IV Phương pháp nghiên cứu/ (tài liệu và thực nghiệm)/ số liệu và kết quả .11

1. Phương pháp tổng quan 11

2. Phương pháp khảo sát thực địa 11

3. Phương pháp phỏng vấn 12

4. Phương pháp so sánh 13

5. Phương pháp thực nghiệm 13

Phần V Phân tích số liệu/ Kết quả và thảo luận 14

1 Kết quả khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV tại thôn Xuân Trang, xã Xuân Sơn 14

2 Kết quả khảo sát tình hình thải bỏ bao bì thuốc BVTV tại thôn Xuân Trang, xã Xuân Sơn 15

3 Những khó khăn và tồn tại trong thu gom và xử lí 18

4 Kết quả thí nghiệm xử lí 18

5 Đề xuất quy trình thu gom và xử lí 19

Phần VI Kết luận 21

Tài liệu tham khảo .22

Các phụ lục của đề tài .23

PHỤ LỤC 1: Phiếu thu thập thông tin 23

PHỤ LỤC 2: Danh sách các hộ dân được phỏng vấn 25

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BVTV Bảo vệ thực vật

BVMT Bảo vệ môi trường

VSV Vi sinh vật

LỜI CẢM ƠN

Em rất vui khi được tham gia cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho học sinhtrung học vì cuộc thi là dịp để em được thỏa sức thể hiện sự đam mê sáng tạo củamình Vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề nảy sinh trongthực tiễn cuộc sống

Trước hết, em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của cô Phạm ThịKim Quyên là người đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn em trong quá trình nghiên cứu

dự án này Bên cạnh đó, em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô,ban giám hiệu trường THCS Hoa Lư trong thời gian qua đã tạo mọi điều kiện tốtnhất để em hoàn thành dự án này

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của cán bộ hội nông dân xã Xuân Sơn,chủ đại lý phân bón và thuốc BVTV, các cô chú nông dân thôn Xuân Trang đã cungcấp cho em những thông tin, tài liệu quan trọng, liên quan đến đề tài

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới các thành viên trong gia đình và bạn bè

đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để quá trình nghiên cứu của emđược hoàn thành và đạt kết quả cao nhất

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

Nguyễn Hoàng Viên

Phần I TÓM TẮT NỘI DUNG DỰ ÁN

1 Lý do nghiên cứu, ý tưởng nghiên cứu

Ở địa bàn xã Xuân Sơn, người dân sống chủ yếu bằng nghề nông Để thúcđẩy hiệu quả trồng lúa và tránh đươc rủi ro do sâu bệnh thì việc sử dụng nôngdược có chiều hướng gia tăng

Tuy nhiên, hằng ngày em đi đến trường hai bên là đồng ruộng, em thấycác cô, các chú các bác sau khi phun thuốc xong đều vứt bỏ bao bì tại chỗ, hoặc

có người đem về nhà tái sử dụng theo mục đích khác

Như vậy với diện tích trồng lúa toàn xã thì số phế thải này sẽ rất nhiềulần Đây là những phế thải rất độc hại và khó phân hủy nếu không được xử lýthích hợp, thì chúng sẽ góp phần đáng kể gây ô nhiễm môi trường nước, đất vàhậu quả có thể làm giảm đa dạng sinh học trong đất, nước, giảm năng suất câytrồng và gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người

Xuất phát từ tình hình thực tế đó em chọn đề tài: Dùng vôi và tro bếp để

xử lí bao bì thuốc bảo vệ thực vật nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường trên cánh đồng thôn Xuân Trang, xã Xuân Sơn.

2 Câu hỏi nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, em tìm câu trả lời cho những câu hỏi sau đây:

+ Sử dụng vôi và tro bếp có làm giảm, mất mùi và giảm thiểu độc tính củathuốc BVTV còn sót lại trên bao bì hay không?

+ Ngoài phương pháp trên thì phương pháp triệt để nhằm quản lí tốt rácthải thuốc BVTV là gì?

3 Lợi ích đề tài mang lại

- Trong học tập và nghiên cứu khoa học

+ Đánh giá được tác hại của việc lạm dụng thuốc BVTV trong sản xuất nôngnghiệp cũng như ảnh hưởng của thuốc BVTV đối với hệ sinh thái

+ Củng cố kiến thức lý thuyết đã học tạo điều kiện tốt hơn để áp dụng vàothực tiễn sau này

- Trong thực tiễn

+ Đánh giá được hiện trạng ô nhiễm bao bì thuốc BVTV ở thôn Xuân Trang,

xã Xuân Sơn

+ Đưa ra được phương pháp xử lí bao bì thuốc BVTV nhằm giảm thiểu độc tínhcòn sót lại trên bao bì.

+ Tạo cơ sở đề xuất được các biện pháp thu gom và xử lý bao bì thuốc BVTVmột cách phù hợp

+ Nâng cao nhận thức, tuyên truyền và giáo dục về bảo vệ môi trường chongười dân địa phương

4 Công việc chính đã thực hiện

- Bắt đầu lên ý tưởng vào cuối tháng 9 năm 2016

- Viết báo cáo kết quả nghiên cứu vào cuối tháng 10 năm 2016

5 Kết quả đạt được

Đặt câu hỏi

Nghiên cứu tổng quan

Xây dựng giả thuyết

Kiểm chứng bằng thực nghiệm

Phân tích kết quả và bàn luận

Giả thuyết đúng Giả thuyết sai

Viết báo cáo kết quả nghiên cứu

- Hạn chế tối đa dư lượng thuốc BVTV còn sót lại trên bao bì

- Đề xuất mô hình thu gom và xử lý bao bì thuốc BVTV ở trên địa bàn xãXuân Sơn, từ đó làm cơ sở để nhân rộng ra các vùng khác

- Tạo một môi trường xanh, sạch, đẹp cho xã Xuân Sơn, đảm bảo sức khỏecho người dân đặc biệt là những nông dân trực tiếp canh tác nông nghiệp

Phần II GIỚI THIỆU VÀ TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Tại 4 thôn trên địa bàn xã Xuân Sơn, Hội nông dân xã đã xây dựng mô hìnhthu gom vỏ bao bì thuốc BVTV để chứa trong các bể xi măng để chờ tiêu hủy Tuynhiên, do chưa được đầu tư đồng bộ và nhận thức của người dân chưa cao nênkết quả của mô hình cũng chưa thực sự giải quyết triệt để được yêu cầu trongcông tác thu gom và tiêu hủy bao bì thuốc BVTVsau sử dụng

Nhiều nhà nông do thiếu hiểu biết đã thực hiện phương châm “phòng hơnchống” đã sử dụng thuốc trừ sâu theo kiểu phòng ngừa định kỳ vừa tốn kém lạitiêu diệt nhiều loài có ích, gây kháng thuốc với sâu bệnh, càng làm cho sâu hạiphát triển thành dịch và lượng thuốc trừ sâu được sử dụng càng tăng

Sự tiến bộ về KHCN ngày càng cao thì mẫu mã chủng loại của bao bì hóachất BVTV càng đa dạng Phần lớn nông dân chưa ý thức được việc thải bỏ nhữngbao bì đó sao cho hợp vệ sinh, tránh gây nên những ảnh hưởng không tốt đến sứckhoẻ của bản thân, cộng đồng và môi trường Trong khi đó, hiện ở nước ta chưa

có văn bản pháp luật đề cập đến công tác quản lý loại chất thải độc hại này Việccung cấp cho nông dân giải pháp và kiến thức BVMT mới chỉ được tiến hành mộtcách sơ lược ở một số địa phương

Mục tiêu của dự án là xác định thực trạng, tình hình thu gom, xử lí bao bìthuốc BVTV trên trên cánh đồng thôn Xuân Trang và nghiên cứu cách xử lý bao bìthuốc BVTV bằng phương pháp sử dụng vôi và tro bếp đảm bảo vệ sinh môitrường Từ đó đề xuất các biện pháp thu gom bao bì và xử lí lượng thuốc tồn dưbám dính trên bao bì thuốc BVTV một cách an toàn giúp người dân và cơ quanchức năng quản lý tốt hơn nguồn rác thải này góp phần BVMT, bảo vệ sức khỏecon người

2 Tổng quan

2.1 Thuốc bảo vệ thực vật

Thuốc BVTV là các loại hoá chất do con người sản xuất ra để trừ sâu bệnh

và cỏ dại có hại cho cây trồng Thuốc bảo vệ thực vật được phân thành hai loạichính

+ Dựa vào chức năng: có thuốc trừ sâu, thuốc trừ các loài gặm nhắm, thuốctrừ nhện, thuốc trừ tuyến trùng, thuốc trừ bệnh, thuốc trừ ốc

+ Dựa vào nguồn gốc và thành phần hóa học

Thuốc có nguồn gốc thực vật: chứa các hợp chất Alealioid, Nocitin, Albazin.Thuốc vô cơ: hợp chất chứa các chất vô cơ như đồng, lưu huỳnh

Thuốc tổng hợp hữu cơ: có nhóm clo hữu cơ, nhóm lân hữu cơ, nhómcarbamate, nhóm pyrethriod, hợp chất pheromone, các chất điều hòa sinh trưởngcôn trùng, nhóm thuốc vi sinh

2.2 Tính chất của các hóa chất dùng trong thí nghiệm

Tro bếp (hay tro thực vật): là thành phần còn lại khi đốt rơm rạ, lá và câykhô Trong tro bếp có chứa hàm lượng Kali rất cao tồn tại dưới dạng K2CO 3 rất dễtan trong nước, ngoài ra còn có CaO, Silic, P2O5, Mg và các vi lượng khác Tro bếp

là một chất hấp phụ, có tính kiềm (trong đó tro gỗ có tính kiềm mạnh hơn tro rơm

rạ), có tác dụng làm giảm nồng độ ion amoni, khử độ chua, làm kết tủa các ion kimloại nặng,…nên có khả năng khử độc thuốc BVTV.

K2CO 3 + R- COOH  (R-COO)2Ca + CO 2 + H2O

Hầu hết các thuốc BVTV đều có tính axit, tan mạnh trong nước Sử dụng vôiCa(OH)2 sẽ xảy ra phản ứng trao đổi nhóm thuỷ phân trong một số thuốc đượcthay thế bằng OH và độ độc sẽ giảm đi nhiều Ngoài ra, thay đổi pH cao lên sẽ làmgiảm tính linh động của một số anion kim loại tạo ra các chất kết tủa dễ dàng loại

ra khỏi dung dịch

Ca(OH)2 + R- COOH  (R-COO)2Ca + H2O

2.3 Ưu và nhược điểm của việc dùng thuốc BVTV trong sản xuất nông nghiệp

a) Ưu điểm: Muốn hay không ta cũng không thể phủ nhận sự cần thiết củathuốc BVTV trong sản xuất nông nghiệp của nước ta cũng như nhiều nước trênthế giới Chúng ta đều rõ, thuốc BVTV nếu sử dụng đúng sẽ mang lại lợi ích thiếtthực cho người sản xuất như:

- Tiêu diệt dịch hại nhanh, triệt để và chắc chắn

- Chặn đứng được dịch hại, nhất là những trường hợp dịch hại phát sinhthành dịch, đe dọa nghiêm trọng đến năng suất cây trồng mà các biện pháp kháckhông thể ngăn cản nổi

- Trong một thời gian rất ngắn có thể sử dụng trên diện tích rộng với cácphương tiện rải thuốc tiên tiến nhất

- Mang lại hiệu quả kinh tế cao, bảo vệ năng suất, giá trị thẩm mĩ của nôngsản

b) Nhược điểm

Việc sử dụng thuốc BVTV trong sản xuất nông nghiệp đã đem lại những lợiích vô cùng to lớn mà không ai có thể phủ nhận được Tuy nhiên, bên cạnh nhữnggiá trị lợi ích đó ta không thể không nhắc đến những hậu quả mà thuốc BVTV gây

ra, có thể kể ra đây những hậu quả như sau:

- Gây ô nhiễm môi trường, đầu độc bầu khí quyển, ảnh hưởng đến mọi vật.

- Dư lượng thuốc tồn đọng trong nông sản, thực phẩm, đất, nước, gây ảnhhưởng xấu đến hoạt động sống của con người và các động vật khác

- Hình thành nên tính kháng thuốc của dịch hại, hoặc phát sinh những loàidịch hại mới… gây khó khăn cho công tác phòng trừ

2.4 Ảnh hưởng của thuốc BVTV

a) Với môi trường đất

Khi phun cho cây trồng có tới 50% số thuốc bị rơi xuống đất Đó là chưa kể đếnbiện pháp bón thuốc trực tiếp vào đất Người ta ước tính có tới 90% lượng thuốc sửdụng không tham gia diệt sâu bệnh mà gây ô nhiễm, độc cho đất, nước, không khí vàcho nông sản

Ở trong đất thuốc BVTV được keo đất và các chất hữu cơ giữ lại sau đó sẽđược chuyển hóa theo nhiều con đường khác nhau

Hệ VSV sống trong đất (nấm, vi khuẩn, các loài côn trùng, ve bét, giun đất )

có khả năng phân giải xác, tàn dư động thực vật làm cho đất tơi xốp, thoáng khí,tạo điều kiện cho cây phát triển tốt và duy trì độ màu mỡ của đất Các thuốc BVTVkhi rơi xuống sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của VSV đất làm cho đất bị chai cứng,cây không hút được dinh dưỡng, do đó dẫn đến hiện tượng cây còi cọc, đất bịthoái hóa

b) Với môi trường nước

- Khi sử dụng cho đất chúng sẽ thấm vào nước thông qua môi trường đất

- Dùng trực tiếp thuốc để diệt côn trùng trong nước

- Nước chảy qua các vùng đất có sử dụng thuốc BVTV

- Do nước thải công nghiệp từ các nhà máy sản xuất thuốc BVTV

- Thuốc BVTV vào nước gây ô nhiễm môi trường nước gồm cả nước mặt vànước ngầm, suy thoái chất lượng nguồn nước, ảnh hưởng nghiêm trọng đến cáchoạt động sống của các sinh vật thủy sinh

c) Với môi trường không khí

Thuốc BVTV xâm nhập vào môi trường không khí gây mùi khó chịu khiếncho không khí bị ô nhiễm Nhất là nhờ các tác nhân bên ngoài như gió sẽ thúc đẩyquá trình khếch tán của thuốc làm ô nhiễm không khí cả một vùng rộng lớn Ônhiễm không khí do thuốc BVTV sẽ tác động xấu đến sức khỏe con người và cácđộng vật khác thông qua con đường hô hấp

Thuốc BVTV xâm nhập vào môi trường không khí theo nhiều nguồn khácnhau:

- Khi phun vãi thuốc sẽ xâm nhập vào không khí theo từng đợt dưới dạngbụi, hơi Tốc độ xâm nhập vào không khí tùy loại hóa chất, tùy theo cách sử dụng

và tùy theo điều kiện thời tiết

- Do ảnh hưởng của các hiện tượng thời tiết như gió, bão, mưa bào mòn vàtung các bụi đất có chứa thuốc BVTV vào không khí

- Do tai nạn hoặc do sự thiếu thận trọng gây rò rỉ hóa chất trong quá trìnhsản xuất, vận chuyển thuốc BVTV

d) Với người và động vật máu nóng

Nhìn chung các loại thuốc BVTV đều độc với người và động vật máu nóng

Thuốc có thể xâm nhập vào cơ thể người qua nhiều con đường khác nhaunhư: tiếp xúc qua da, ăn hoặc hít phải thuốc do trực tiếp hay qua nông sản, môitrường bị ô nhiễm Mật độ gây độc cho cơ thể người và động vật máu nóng thểhiện ở 2 cấp độ khác nhau:

- Độ độc cấp tính: xảy ra khi chất độc xâm nhập vào cơ thể với liều lượnglớn, phá hủy mạnh các chức năng sống, được thể hiện bằng các triệu chứng rõràng, gây nhiễm độc tức thời gọi là nhiễm độc cấp tính

- Độ độc mãn tính: Xảy ra khi chất độc xâm nhập vào cơ thể với liều lượngnhỏ, nhiều lần, trong thời gian dài, được tích lũy lại trong cơ thể, những triệuchứng thể hiện chậm, lâu dài, gây tốn thương cho các cơ quan của cơ thể, làm chosinh vật bị ốm, yếu (ảnh hưởng đến sức khỏe của sinh vật, gây đột biến, ung thư,

quái thai, thậm chí ảnh hưởng đến sự phát triển của thế hệ sau) và có thể dẫn đến

tử vong

2.5 Hậu quả ô nhiễm môi trường do bao bì thuốc BVTV đem lại

Việt Nam đã và đang sử dụng khoảng 300 loại thuốc trừ sâu, 200 loạithuốc trừ bệnh, gần 150 loại thuốc trừ cỏ, 6 loại thuốc diệt chuột và 23 loại thuốckích thích sinh trưởng cây trồng Các hóa chất BVTV này nhiều về cả số lượng vàchủng loại, trong đó có một số loại thuộc danh mục cấm sử dụng, hạn chế sửdụng và tồn đọng hết hạn sử dụng

Trên cánh đồng lúa, chúng ta thường nhìn thấy vô số vỏ chai, bao bì đựngthuốc BVTV được vứt bỏ khắp bờ ruộng, trên lối đi, dưới mương nước… Chínhlượng thuốc BVTV còn sót lại trong các vỏ chai, bao bì chính là nguyên nhân gây ônhiễm nguồn nước, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người Hơn thế nữa những

vỏ chai, bao bì này được làm bằng nhựa hoặc chất dẻo tổng hợp không thể tự tiêuhủy ở ruộng đồng gây nguy hiểm cho việc đi lại sản xuất và cũng là tác nhân trựctiếp gây ô nhiễm môi trường

Các chất thải hữu cơ bền này luôn tiềm tàng trong không khí, thức ăn nướcuống sinh hoạt hàng ngày, chúng không phân hủy mà theo nước mưa ngấm sâuvào nguồn nước sinh hoạt, nếu chúng ta trực tiếp sử dụng nguồn nước đó sẽ gâyđộc cho con người và gây ra các bệnh nan y như ung thư Còn đối với cây lúa,nguồn thuốc BVTV còn sót lại nó sẽ đi vào nguồn đất, nguồn nước nó sẽ gây rahiện tượng cây trồng sẽ hấp thu và tồn dư thuốc BVTV trong sản phẩm , ảnhhưởng đến sức khỏe con người

Phần III GIẢ THUYẾT KHOA HỌC VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

1 Giả thuyết khoa học

Việc sử dụng vôi và tro bếp để xử lí bao bì thuốc BVTV sẽ làm giảm độc tínhcòn tồn đọng lại trên bao bì thuốc BVTV từ góp phần giảm thiểu ô nhiễm môitrường trên cánh đồng thôn Xuân Trang, xã Xuân Sơn

2 Mục đích nghiên cứu

- Khái quát được hiện trạng ô nhiễm bao bì thuốc BVTV ở thôn Xuân Trang

xã Xuân Sơn để đề xuất được các giải pháp thu gom và xử lí một cách an toàn gópphần vào việc BVMT ở thôn Xuân Trang nói riêng và xã Xuân Sơn nói chung

- Củng cố kiến thức lý thuyết cũng như kiến thức thực tế, tạo điều kiện tốthơn để phục vụ cho công tác tuyên truyền BVMT.

- Tạo cơ sở đề xuất được các biện pháp quản lý và xử lý bao bì thuốc BVTVmột cách phù hợp

- Nâng cao nhận thức, tuyên truyền và giáo dục về BVMT cho người dân

Phần IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU( TÀI LIỆU VÀ THỰC NGHIỆM); SỐ LIỆU/ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1 Phương pháp tổng quan

Dựa vào các thông tin điều tra khảo sát, các kết quả nghiên cứu của đề tàicác nhà khoa học, các chuyên gia và các tài liệu tham khảo để bổ sung vào dự ánnghiên cứu

2 Phương pháp khảo sát thực tế

- Tiến hành khảo sát trực tiếp bằng cách quan sát, chụp ảnh, ghi chép cáchngười dân thôn Xuân Trang sử dụng thuốc BVTV, xử lý bao bì sau sử dụng và chủngloại bao bì thuốc BVTV còn sót lại trên cánh đồng thôn Xuân Trang

- Tiến hành thu thập mẫu tại vùng khảo sát, các mẫu bao bì được lấy tại cáckhu vực ruộng lúa, do đặc điểm bao bì thuốc BVTV bị vứt bỏ tại đầu thửa ruộng,cạnh mương nước nên tiến hành lấy mẫu theo kiểu thu nhặt