Nghiên cứu đệm sinh học trong phân hủy hóa chất bảo vệ thực vật (Chlorpyrifos) : Luận văn ThS. Khoa học môi trường: 84403

Trang 1 Formatted: Font: Times New RomanFormatted: JustifiedĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- Vũ Thị Thu NGHIÊN CỨU ĐỆM SINH HỌC TRONG PHÂN HỦY HÓA CHẤT BẢO VỆ

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Vũ Thị Thu

NGHIÊN CỨU ĐỆM SINH HỌC TRONG PHÂN HỦY

HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT (CHLORPYRIFOS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Vũ Thị Thu

NGHIÊN CỨU ĐỆM SINH HỌC TRONG PHÂN HỦY

HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT (CHLORPYRIFOS)

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGÔ THỊ TƯỜNG CHÂU

Formatted: Justified

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành PGS TS Ngô Thị

Tường Châu đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn, truyền cho

em lòng nhiệt tình, ham học hỏi, chỉ dẫn cho em một đề tài thú vị và có khả

năng ứng dụng trong thực tế, tạo động lực để em hoàn thành luận văn

Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn thầy cô trong bộ môn Tài

nguyên và Môi trường đất luôn nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi

trong suốt quá trình học tập và giúp em hoàn thiện tốt luận văn

Luận văn này không thể hoàn thiện nếu thiếu sự hỗ trợ, đồng hành của

các bạn sinh viên trong nhóm nghiên cứu khoa học được PGS TS Ngô Thị

Tường Châu hướng dẫn

Em xin gửi lời cảm ơn các anh chị, các bạn trong tập thể lớp

CHMTK23, đặc biệt là những người bạn trong nhóm thuộc Bộ môn Thổ

nhưỡng Môi trường đã giúp đỡ, chia sẻ những khó khăn trong quá trình em

học tập và thực hiện đề tài này

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động

viên, ủng hộ, dành tình yêu thương, tin tưởng vô điều kiện vào những quyết

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này do tôi thực hiện trong chương trình đào

tạo của trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Các

số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn

Hà Nội, ngày 17 tháng 9 năm 2018

Người thực hiện luận văn

Vũ Thị Thu

Formatted: Heading 1, Left, Line spacing:

1,5 lines, Tab stops: Not at 6,1"

Formatted: Font color: Auto

IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry (Liên minh

Quốc tế về Hóa học thuần túy và Hóa học ứng dụng)

LD50 Lethal Dose (Liều gây chết 50% số động vật dùng thử nghiệm)

QuEChERS Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (Phương pháp

phân tích: nhanh chóng, dễ dàng, rẻ, hiệu quả, ổn định và an toàn)

Formatted: Font: Times New Roman, Bold Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

Formatted

Formatted

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 121

Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 153

1.1 Tổng quan về biobed 153

1.1.1 Khái niệm 153

1.1.2 Cấu trúc của biobed 164

1.1.3 Ảnh hưởng của các yếu tố đến đặc tính của biobed 196

1.2 Tổng quan về HCBVTV 229

1.2.1 Định nghĩa 229

1.2.2 Phân loại HCBVTV theo gốc hoá học 2310

1.2.3 Tình hình sử dụng HCBVTV 2613

1.2.4 Ô nhiễm môi trường do sử dụng HCBVTV 3116

1.2.5 Hiện trạng tồn dư HCBVTV 3519

1.2.6 Sự phân hủy HCBVTV của vi sinh vật 3821

1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu và ứng dụng hệ thống biobed 3923

1.3.1 Trên thế giới 3923

1.3.2 Tình hình ứng dụng biobed ở Việt Nam 4528

1.3.3 Hướng sử dụng bã thải trồng nấm thay thế than bùn trong biomix 4629

Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5132

2.1 Đối tượng nghiên cứu 5132

2.2 Phương pháp nghiên cứu 5132

2.2.1 Phương pháp chuẩn bị các loại biomix 5132

Formatted

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Formatted

Formatted

Field Code Changed

v

2.2.1.1 Chuẩn bị nguyên liệu: 5132

2.2.1.2 Bố trí thí nghiệm 5132

2.2.2 Phương pháp xác định đặc tính lý - hoá của biomix 5233

2.2.3 Phương pháp xác định hoạt tính enzyme phân hủy lignin của biomix 5435 2.2.4 Phương pháp xác định số lượng vi sinh vật của biomix 5637

2.2.5 Phương pháp đánh giá hô hấp vi sinh vật của biomix 6038

2.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Chlorpyrifos, pH và nhiệt độ đến hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của biomix 6139

2.2.7 Phương pháp chiết xuất và định lượng Chlorpyrifos 6140

2.2.8 Xây dựng mô hình đệm sinh học để đánh giá hiệu quả xử lý Chlorpyrifos 6442

2.2.9 Phương pháp xử lý số liệu 6442

Chương 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 6543

3.1 Chuẩn bị và khảo sát một số đặc tính lý hóa ban đầu của các biomix 6543

3.1.1 Độ ẩm cực đại 6844

3.1.2 pH 6945

3.1.3 Hàm lượng C hữu cơ, N tổng số 7045

3.2 Đặc tính sinh học của các biomix 7046

3.2.1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí 7146

3.2.2 Tổng số vi sinh vật phân hủy ligno-cellulose: 7247

3.2.3 Hô hấp vi sinh vật 7448

3.3 Ảnh hưởng của thời gian ủ ban đầu đến hoạt tính enzym phân hủy lignin của các biomix 7650

3.4 Ảnh hưởng của pH, nồng độ Chlorpyrifos và nhiệt độ đến hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của biomix 7851

3.4.1 Đánh giá hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của các biomix 7851

3.4.2 Ảnh hưởng của pH, nồng độ Chlorpyrifos và nhiệt độ đến hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của biomix 8153

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Formatted

Field Code Changed

Field Code Changed

Formatted

Field Code Changed

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

3.5 Sự biến động các thông số lý hoá và hiệu quả xử lý Chlorpyrifos của mô hình

biobed trong phòng thí nghiệm 8655

3.5.1 Sự rò rỉ nước từ biomix trong hệ biobed 8756

3.5.2 Sự biến động về nhiệt độ của biomix trong biobed 8856

3.5.3 Sự biến động về pH của biomix trong biobed 8857

3.5.4 Sự biến động về độ ẩm của biomix trong biobed 8857

3.5.5 Hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của biobed trong quá trình hoạt động trong biobed 8957

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 9359

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Field Code Changed

Formatted: Font: Not Bold Formatted: Font: Not Bold, Portuguese Formatted: Font: Not Bold Formatted: Font: Not Bold, Portuguese

(Brazil)

Formatted: Font: Not Bold Formatted: Font: Not Bold, Portuguese Formatted: Font: Not Bold Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Formatted: Font: Bold Formatted: Font: Bold Formatted: Font: Not Bold Formatted: Heading 1, Left, Space After: 0

pt, Line spacing: 1,5 lines

Formatted: Justified

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các quốc gia sử dụng nhiều HCBVTV nhất trên thế giới năm 2015 2713

Bảng 1.2 Thời gian tồn lưu của HCBVTV trong đất 3418

Bảng 1.3 Tính chất của một số loại bã thải sau trồng nấm 4630

Bảng 3.1 Một số đặc tính lý hoá ban đầu của các biomix 6744

Bảng 3.2 Mật độ các nhóm vi sinh vật hiếu khí tổng số trong các biomix sau 15

ngày ủ (105 CFU/g) 7147

Bảng 3.3 Tổng số vi sinh vật phân hủy ligno-cellulose trong biomix sau 15 ngày ủ

(104 CFU/g) 7247

Bảng 3.4 Hô hấp VSV trong biomix sau 15 ngày ủ (mgCO2/100 g biomix) 7449

Bảng 3.5 Hoạt tính enzyme phân hủy lignin của biomix tại các thời gian ủ ban đầu

khác nhau (đơn vị/kg) 7650

Bảng 3.6 Hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos 10 ppm của biomix sau 30 ngày ủ 8052

Bảng 3 7 Hiệu quả (%) phân hủy Chlorpyrifos của biomix trong các điều kiện

nghiên cứu 8153

Bảng 3.8 Sự biến động các thông số lý hoá trong quá trình hoạt động của mô hình

biobed trong phòng thí nghiệm 8655

Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed Field Code Changed

Formatted: Heading 1, Left, Line spacing:

1,5 lines, Tab stops: Not at 6,1"

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Biobed không lót có một lớp sét được thêm vào (a) hoặc tự nhiên (b) 153

Hình 1.2 Biobed có lót cho phép thu gom nước thoát ra vào giếng 164

Hình 1.3 Top 10 quốc gia sử dụng HCBVTV nhiều nhất trên thế giới 2814

Hình 1.4 Tình hình ô nhiễm HCBVTV từ nông nghiệp trên thế giới [21] 3217

Hình 1.5 Chu trình phát tán HCBVTV trong hệ sinh thái nông nghiệp 3317

Hình 1.6 Hình ảnh các bể thu gom, chứa vỏ, bao bì thuốc BVTV trên đồng ruộng 3721

Hình 1.7 Số lượng biobed được sử dụng tại các quốc gia EU đến năm 2016 4023

Hình 1.8 Tình hình ứng dụng biobed trên thế giới không kể các nước châu Âu đến năm 2016 4024

Hình 2.1 Thí nghiệm xác định hô hấp vi sinh vật 6139

Hình 2.2 Sơ đồ phương pháp QuEChERS EN 15662 6341

Hình 3.1 Các biomix HRĐ, SRĐ và TRĐ (từ trái sang phải) đã được chuẩn bị 6643 Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện một số đặc tính lý hóa ban đầu của các biomix 6844

Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện tổng số vi sinh vật phân hủy ligno-cellulose trong biomix sau 15 ngày ủ (104 CFU/g) 7348

Hình 3.4 Hô hấp của vi sinh vật trong các biomix sau 15 ngày ủ ban đầu 7549

Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian ủ ban đầu đến hoạt tính enzyme phân hủy lignin của các biomix 7951

Hình 3.6 Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng của điều kiện pH và nhiệt độ tới hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos tại nồng độ 50 ppm 8353

Hình 3.7 Biểu đồ đánh giá ảnh hưởng của điều kiện pH và nhiệt độ tới hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos tại nồng độ 150 ppm phân hủy HCBVTV 8454

Field Code Changed

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Field Code Changed

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Hình 3.8 Biểu đồ thể hiện biến động của các yếu tố trong biobed theo thời gian

8755

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành PGS TS Ngô Thị

Tường Châu đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn, truyền cho

em lòng nhiệt tình, ham học hỏi, chỉ dẫn cho em một đề tài thú vị và có khả

năng ứng dụng trong thực tế, tạo động lực để em hoàn thành luận văn

Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn thầy cô trong bộ môn Tài

nguyên và Môi trường đất luôn nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi

trong suốt quá trình học tập và giúp em hoàn thiện tốt luận văn

Luận văn này không thể hoàn thiện nếu thiếu sự hỗ trợ, đồng hành của

các bạn sinh viên trong nhóm nghiên cứu khoa học được PGS TS Ngô Thị

Tường Châu hướng dẫn

Em cũng xin gửi lời cảm ơn các anh chị, các bạn trong tập thể lớp

CHMTK23, đặc biệt là những người bạn trong nhóm thuộc Bộ môn Thổ

nhưỡng Môi trường đã giúp đỡ, chia sẻ những khó khăn trong quá trình em

học tập và thực hiện đề tài này

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn động

viên, ủng hộ, dành tình yêu thương, tin tưởng vô điều kiện vào những quyết

LỜI CAM ĐOAN

Formatted: Left, Line spacing: single

Comment [CNTT2]: ?????

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Tôi xin cam đoan luận văn này do tôi thực hiện trong chương trình đào

tạo của trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội Các

số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn

Hà Nội, ngày 15 tháng 9 năm 2018

Người thực hiện luận văn

Vũ Thị Thu

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry (Liên minh

Quốc tế về Hóa học thuần túy và Hóa học ứng dụng)

LD50 Lethal Dose (Liều gây chết 50% số động vật dùng thử nghiệm)

QuEChERS Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (Phương pháp

phân tích: nhanh chóng, dễ dàng, rẻ, hiệu quả, ổn định và an toàn)

Formatted: Normal, Left, Tab stops: Not at

6,1"

Formatted: Heading 1, Left, Indent: First line:

0", Line spacing: 1,5 lines

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines

Formatted: Justified

MỤC LỤC Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 13 1.1 Tổng quan về biobed 13 1.1.1 Khái niệm 13 1.1.2 Cấu trúc của biobed 14 1.1.3 Ảnh hưởng của các yếu tố đến đặc tính của biobed 16

1.2.1 Đị nh nghĩ a 19 1.2.2 Phân loại HCBVTV theo gốc hoá học 20

1.2.3 Tình hình sử dụng HCBVTV 23 1.2.4 Ô nhiễm môi trường do sử dụng HCBVTV 27

1.2.5 Hiện trạng tồn dư HCBVTV 31 1.2.6 Sự phân hủy HCBVTV của vi sinh vật 34

1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu và ứng dụng hệ thống biobed

35 1.3.1 Trên thế giới 35 1.3.2 Tình hình ứng dụng biobed ở Việt Nam 41

1.3.3 Hướng sử dụng bã thải trồng nấm thay thế than bùn trong biomix

42 Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46

2.1 Đ1.ERLINK \l "_Toc52 46 2.2 Phương pháp nghiên c46 46 2.2.1 Phương pháp chuẩn bị các loại biomix 46

2.2.1.1 Chuẩn bị nguyên liệu: 46

Formatted: Heading 1, Left, Indent: First line:

0", Line spacing: 1,5 lines

Formatted: Font: Bold Formatted: Font: Times New Roman, Bold Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 1,07"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 1,07"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 1,07"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 1,07"

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

2.2.3 Phương pháp xác đị nh hoạt tính enzyme phân hủy lignin của biomix

48 2.2.4 Phương pháp xác đị nh số lượng vi sinh vật của biomix 50

2.2.5 Phương pháp đánh giá hô hấp vi sinh vật của biomix 53

2.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Chlorpyrifos, pH và nhiệt độ đến

hiệu quả phân hủy Chlorpyrifos của các biomix 54

2.2.7 Phương pháp chiết xuất và đị nh lượng Chlorpyrifos 54

2.2.8 Xây dựng mô hình đệm sinh học để đánh giá hiệu quả xử lý

Chlorpyrifos 57 2.2.9 Phương pháp xử lý số liệu 57 Chương 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 59

3.1 ChuERLINK \l "_Toc524640716" VÀ THẢO LUẬNhiệu quả xử lý

Chlorpyrif 59 3.1.1 Độ ẩm cực đại 60 3.1.2 pH 61 3.1.3 Hàm lượng C hữu cơ, N tổng số 61

3.2 Đ2.ERLINK \l "_Toc524640720" VÀ 62

3.2.1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí 62 3.2.2 Tổng số vi sinh vật phân huỷ ligno-cellulose: 63

3.2.3 Hô hấp vi sinh vật 64

3.3 Ảnh hưởng của thời gian ủ ban đầu đến hoạt tính enzym phân hủy lignin

của các biomix 66

3.4 Ảnh hưởng của pH, nồng độ Chlorpyrifos và nhiệt độ đến hiệu quả phân

huỷ Chlorpyrifos của các biomix 68

3.5 Sự biến động các thông số lý hoá và hiệu quả xử lý Chlorpyrifos của mô

hình biobed trong phòng thí nghiệm 70 3.5.1 Sự rò rỉ nước từ biomix trong hệ biobed 71

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 1,07"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5 Formatted: Heading 1, Indent: First line: 0",

Line spacing: 1,5 lines

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines

Formatted: Heading 1, Indent: First line: 0",

Line spacing: 1,5 lines

Formatted: Justified

3.5.2 Sự biến động về nhiệt độ của biomix trong biobed 72

3.5.3 Sự biến động về pH của biomix trong biobed 72

3.5.4 Sự biến động về độ ẩm của biomix trong hệ đệm: 73

3.5.5 Hiệu quả phân huỷ Chlorpyrifos của biobed trong quá trình hoạt

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1

Chương 1 - TỔNG QUAN 13 1.1 T1.ng 1 - TỔNG QUAN33 \h 13

1.1.1 Khái ni - 13 1.1.2 C1.2.ni - TỔNG QUAN33 \h 15 1.1.3 .1.3.ni - TỔNG QUAN33 \h 33" quá trình hoạt động tron 18

1.2 T2.3.ni - TỔNG QUAN 20 1.2.1 Đ2.1.ni - 20

1.2.3 Tình hình sỔNG QUAN33 \h 29 1.2.4 Ô nhihình sỔNG QUAN33 \h 33" quá tr 33

1.2.5 Hi.5.hình sỔNG QUAN33 \h 37

1.3 T3.6.hình sỔNG QUAN33 \h 33" quá trình hoạt động trong hệ

1.3.1 Trên thnh sỔNG 41 1.3.2 Tình hình sỔNG QUAN33 \h 33" quá tr 47

1.3.3 Hư.3.hình sỔNG QUAN33 \h 33" quá trình hoạt động trong hệ

Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 52

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

2.2.1.1 Chu1.1.pháp chuiên cứ 52 2.2.1.2 B2.1.2.pháp chuiê 53

2.2.2 Phương pháp xác đn cứu PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUđộng

53 2.2.3 Phương pháp xác đn cứu PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUđộng

trong hệ đệmri 55 2.2.4 Phương pháp xác đị nh số lượng vi sinh vật của biomix 57

2.2.5 Phương pháp đánh giá hô hấp vi sinh vật của Biomix 60

2.2.6 Đánh giá hiệu quả phân hủy HCBVTV của Biomix dựa trên các yếu

tố nồng độ hóa chất, pH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HCBVTV 61

2.2.7 Phương pháp chiết xuất và đị nh lượng HCBVTV 61

2.2.8 Xây dựng mô hình đệm sinh học để đánh giá hiệu quả xử lý

Chlopyrifos 64 2.2.9 Phương pháp xử lý số liệu 64 Chương 3 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 66

3.1 Khảo sát đặc tính lý hóa của các thành phần và hỗn hợp nguyên

liệu cho đệm sinh học 66 3.1.1 Đ1.1.sát đặc 67 3.1.2 pH 67 3.1.3 Hàm lưát đặc tính lý hóa của 68 3.2 Đặc tính sinh học của Biomix 69 3.2.1 Hoạt tính enzym phân hủy lignin: 69

3.2.2 Tổng số VSV hiếu khí 71 3.2.3 Tổng số VSV phân huỷ ligno-cellulose: 72

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5 Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 1,07"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines

Formatted: Justified

3.2.5 Khả năng phân huỷ HCBVTV của hỗn hợp sinh học 74

3.3 Đánh giá hiệu quả xử lý chlorpyrifos của mô hình đệm sinh học

79 3.3.1 Xây dựng mô hình đệm sinh học 79

3.3.2 Theo dõi sự biến động về lượng nước trong biobed 81

3.3.3 Sự biến động của giá trị pH trong hệ đệm: 82

3.3.4 Sự biến động của độ ẩm trong hệ đệm: 82

3.3.5 Sự biến động của nhiệt độ trong hệ đệm 83

3.3.6 Sự biến động của nồng độ Chlopyrifos trong hệ đệm 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 0,46" + 0,89"

Formatted: Font: Bold Formatted: Heading 1, Left, Space After: 0

pt, Line spacing: 1,5 lines

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

DANH MỤC BẢNG BTOC \h \z \c "Bảng 1." ộ trong hệ đệmhệ 18

B18C \h \z \c "Bong 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm:dbiobedinh học họcu

B19C \h \z \c "Bong 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm:db 19

B19C \h \z \c "Bong 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm:dbiobedinh học họcu

cho 21 B21C \h \z \c "Bong 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm: 27

B27C \h \z \ch chng 1." ộ trong hệ đệmhệ đệmệm:dbiobedin 40

BTOC \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu cho

B60C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu cho

đệm sinh họcpH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HCBVTVốc gia Hà Nội

Các s 61 B61C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu c

62 B62C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu cho

B63C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tế thếiobedinh học họcu

64 B64C \h \z \c "Bhng 1." ộ ộc theo Tổ chức Y tau trồng nấmLD50 mg/kg

cho đệm sinh họcpH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HCB 67

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 6,1"

Field Code Changed

Formatted: Default Paragraph Font, Font:

(Default) VnTime, Bold, English (United States), Check spelling and grammar

Formatted: Font: Bold, Check spelling and

grammar

Formatted: Font: VnTime, 14 pt, Bold, Check

spelling and grammar

Formatted: Default Paragraph Font, Font:

(Default) VnTime, Bold, Check spelling and grammar

Formatted: Font: Bold, Check spelling and

grammar

Formatted: Font: VnTime, 14 pt, Bold, Check

spelling and grammar

Formatted: Default Paragraph Font, Font:

(Default) VnTime, Bold, Check spelling and grammar

Formatted: Font: Bold, Check spelling and

grammar

Formatted: Font: VnTime, 14 pt, Bold, Check

spelling and grammar

Formatted: Default Paragraph Font, Font:

(Default) VnTime, Bold, Check spelling and grammar

Formatted: Font: Bold, Check spelling and

grammar

Formatted: Font: VnTime, 14 pt, Bold, Check

spelling and grammar

Formatted: Default Paragraph Font, Font:

(Default) VnTime, Bold, Check spelling and grammar

Formatted: Font: Bold, Check spelling and

grammar

Formatted: Font: VnTime, 14 pt, Bold, Check

spelling and grammar

Formatted: Default Paragraph Font, Font:

(Default) VnTime, Bold, English (United States), Check spelling and grammar

Formatted: Font: Bold, Check spelling and

grammar

Formatted: Font: VnTime, 14 pt, Bold, Check

spelling and grammar

Formatted: Default Paragraph Font, Font:

(Default) VnTime, Bold, Check spelling and grammar

Formatted: Heading 1, Left, Line spacing:

1,5 lines, Tab stops: Not at 6,1"

Formatted: Justified

DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 C\c "Hình 1." m ộc theo Tổ chức 4

Hình 1.2 Đ\m sinh h1." m ộc theo Tổ chức Y tau trồng nấmLD50 mg/kg

cho đệm sinh họ 5 Hình 1.3 Đ\m sinh h1." một số loại bã thải sau trồng n100 g biomix)ch 5

Hình 1.4 Top 10 quh1." một số loại bã thải sau trồng n100 g biom

21 Hình 1.5 Tình hình ô nhiông lót có mã thải sau trồng 25

Hình 1.6 Chu trình phát tán HCBVTV trong h git đưồng n100 g biomi

26 Hình 1.7 Shu trình phát tán HCBVTV trong h git đưồng n100 g

biomix)cho 33 Hình 1.8 Tình hình phát tán HCBVTV trong h git đưồng n100 g

Hình 3.3 Hou "Hình 3." e phân hTV trong h git đưồng n10 61

Hình 3.4 Sou "Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]thêm0 g

biomix)ch 62 Hình 3.5 Biu "Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]thêm0 g

biomix)cho đệm sinh họcpH, nhiệt độ, thời 64

Hình 3.6 Hô h"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]thêm0 65

Formatted: Default Paragraph Font, Font:

(Default) VnTime, Bold, Check spelling and grammar, Not Highlight

Formatted: Heading 1, Line spacing: 1,5

lines, Tab stops: Not at 6,1"

Formatted: Default Paragraph Font, Font:

(Default) VnTime, Bold, English (United States), Check spelling and grammar

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Hình 3.7 Bi h"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg

biomix)chuột)m sinh họcpH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HC 68

Hình 3.8 Bi h"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg

biomix)chuột)m sinh họcpH, nhiệt độ, thời gian phân hủy HCB 68

Hình 3.9 Bi h"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg

biomix)chuột)m sinh họcpH, nhi 69 Hình 3.10 Bih"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg

biomix)chuột)m sinh h 70 Hình 3.11 Bih"Hình 3." e phân hTV trong h giới [29]than vg

biomix)chuột)m sinh 72

Formatted: No underline, Font color: Auto,

English (United States)

Formatted: Heading 1, Left, Line spacing:

1,5 lines, Tab stops: Not at 6,1"

Formatted: Justified

MỞ ĐẦU

Việc sSử dụng hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) là một trong những chìa

khóa nhằm đạt được thành công trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta Theo thống

kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường, lượng HCBVTV được sử dụng ở Việt Nam từ

năm 1986- 1990 khoảng 13- 15.000 tấn (Hoàng Lê, 2003)[32], và thống kê của

Viện Bảo vệ Thực vật Việt Nam, năm 1990 lượng HCBVTV tăng từ 10.300 tấn lên

33.000 tấn, đến năm 2003 tăng lên 45.000 tấn và năm 2005 là 50.000 tấn [37]

(Phương Liễu, 2006) Ngoài ra, theo số liệu của Cục BVTV năm 2017, lượng

HCBVTV được sử dụng trên đồng ruộng nước ta vào khoảng 30.000-40.000

tấn/năm Tuy vậy, việc lạm dụng HCBVTV đã và đang ảnh hưởng nghiêm trọng

đến môi trường sinh thái của các vùng canh tác nông nghiệp ở nước ta Thực trạng

sử dụng HCBVTV tràn lan, bừa bãi, không rõ nguồn gốc, hoá chất cũ, không còn

được phép lưu hành, hoá chất rẻ tiền không đảm bảo chất lượng vẫn đang tràn lan

trên thị trường và chưa thực sự có biện pháp giải quyết triệt để nào Ngoài ra, người

nông dân thiếu kiến thức về việc sử dụng HCBVTV đúng cách, họ thường xuyên sử

dụng thuốc không rõ nguồn gốc, không đúng liều lượng, không đủ thời gian cách

lily Những vấn đề này khiến cho tình trạng ô nhiễm HCBVTV không ngừng gia

tăng cả về phạm vi và mức độ Bên cạnh đó, còn có một nguyên nhân không kém

phần quan trọng làlà do thiếu sự quản lý phù hợpvới vấn đề chảy tràn HCBVTV

chảy tràn trong khi đổ đầy, pha chế và làm sạch dụng cụ bơm phun Trên thực tế,

vẫn còn khoảng 2% lượng HCBVTV đọng lại trong dụng cụ sau mỗi lần phun thuốc

và hầu hết nước sau khi tráng rửa thường được đổ trực tiếp vào các lưu vực lân cận

như ao, hồ, sông, suối hoặc đổ trực tiếp trên đồng ruộng hoặc bãi đất hoang, gây ô

nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm

HTrong khi đó, hệ thống đệm sinh học (biobed) có nguồn gốc từ Thụy Điển

là một giải pháp được khuyến khích sử dụng trong việc xử lí lý ô nhiễm các nguồn

điểm nói trên Biobed là một hệ thống đơn giản, chi phí thấp được lắp đặt ngay tại

vùng canh tác nông nghiệp nhằm thu gom và phân hủy HCBVTV từ việc tráng rửa

dụng cụ bơm phun Biobed ban đầu gồm ba hợp phần chứa trong một hố sâu 60 cm:

Formatted: Font: Bold, English (United Formatted: English (United States) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Comment [CNTT3]: thay bằng dạng [số TLTK]

Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Comment [CNTT4]: thay bằng dạng [số TLTK] Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

(i) một lớp đất sét ở phía dưới (dày 10 cm), (ii) hỗn hợp sinh học (biomix) của rơm,

than bùn và đất mặt với tỉ lệ 2:1:1 về thể tíchkhối lượng (dày 50 cm), và (iii) một

lớp cỏ che phủ bề mặt Trong đó hợp phần biomix đóng vai trò quan trọng nhất

trong hoạt động phân hủy HCBVTV của biobed Chính nhờ sự đơn giản, nguyên

liệu dễ kiếm, dễ làm, đến nay biobed đã được nghiên cứu và ứng dụng ở rất nhiều

quốc gia trên thế giới như Thụy Điển, Bỉ, Anh, Ý, Pháp, Trung Quốc và Brazil Kết

quả nghiên cứu sau nhiều năm tại các quốc gia khác nhau đã cho thấy việc sử dụng

biobed có thể phân hủy được các loại HCBVTV khác nhau, sau 1 tháng đưa vào sử

dụng đã có thể phân hủy tới trên dưới 80% lượng hoá chất được đưa vào Tuy

nhiên, biobed được đưa vào áp dụng tại mỗi nước có những thay đổi về cấu tạo,

thiết kế và vận hành cho phù hợp với điều kiện khí hậu, điều kiện canh tác đặc

trưng, các yêu cầu cụ thể (chi phí) và đặc biệt là sự sẵn có về nguồn nguyên liệu,

nguồn giống vi sinh vật cho biomix [11]

Vì vậy, với mục tiêu tối ưu hóa hệ thống biobed để có thể triển khai ứng

dụng trong điều kiện nước ta, trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi đặt vấn đề

“Nghiên cứu đệm sinh học trong phân hủy HCBVTV

( ChlopyrifosChlorpyrifos )”

Luận văn gồm các nội dung nghiên cứu sau:

1 Chuẩn bị và khảo sát một số đặc tính lý hóa ban đầu của các biomix

2 Khảo sát các đặc tính sinh học của các biomix

3 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ủ ban đầu đến hoạt tính enzyme phân

huỷhủy lignin của các biomix

4 Nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện phân huỷhủy đến khả năng phân hủy

HCBVTV (ChlopyrifosChlorpyrifos) của các biomix

5 Nghiên cứu sự biến động các thông số lý hoá và hiệu quả xử lý Chlorpyrifos của

mô hình biobed trong phòng thí nghiệm

Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Formatted: Indent: Left: 0", First line: 0,5"

Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Formatted: Indent: Left: 0", First line: 0,5"

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về biobed

1.1.1 Khái niệm

Biobed là một hệ thống đơn giản, chi phí thấp được lắp đặt ngay tại vùng

canh tác nông nghiệp nhằm mục đích thu gom và phân hủy thuốc trừ sâu từ việc

tráng rửa dụng cụ bơm phun [3626,3727] Biobed đầu tiên được đề xuất bởi

Torstensson và Castillo vào năm 1993 và được thiết kế ở Thụy Điển vào năm 1997

Biobed gồm ba hợp phần phần chứa trong một hố sâu 60 cm: (i) một lớp đất sét ở

phía dưới (dày 10 cm), (ii) hỗn hợp sinh học (biomix) của rơm, than bùn và đất với

tỉ lệ 2:1:1 về thể tíchkhối lượng (dày 50 cm), và (iii) một lớp cỏ che phủ bề mặt

[3014]

Tùy thuộc vào việc có hoặc không có lớp lót ở đáy nhằm cách ly với môi

trường, hệ thống biobed được phân thành hai loại sau đây:

- Biobed không lót: không có lớp lót chống thấm ở đáy Trong nhiều trường

hợp, một lớp đất sét tự nhiên hiện diện tại đáy hố, nếu không thì một lớp sét được

thêm vào Không có sự thu gom nước thoát ra trong hệ thống này (Hình 1.21)

Hình 1.2 Hình 1 1 Biobed không lót có một lớp sét được thêm vào (a) hoặc tự

nhiên (b)

- Biobed có lót: đáy được lót bởi một lớp tổng hợp chống thấm (nhựa, bê

tông ) Thiết kế này cho phép thu gom nước thoát vào các giếng cạnh đệm sinh học

(Hình 1.32) Các lớp thoát nước (sỏi, đá dăm hoặc cát) thường được đặt dưới lớp

đất sét

Formatted: Portuguese (Brazil)

Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto, Not Highlight Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto, Not Highlight Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto, Not Highlight Formatted: Font color: Auto

Formatted: Not Highlight

Field Code Changed Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt,

Font color: Auto

Formatted: Font: VnTime, 9 pt Formatted: Not Highlight

Formatted: Justified

Hình 1.3 Hình 1 2 Biobed có lót cho phép thu gom nước thoát ra vào giếng

1.1.2 Cấu trúc của biobed

Biobed gồm 03 hợp phần: lớp cỏ, lớp biomix và lớp đất sét Hiệu quả của

biobed phụ thuộc vào sự hấp phụ và phân hủy HCBVTV của cả 03 hợp phần này

Trong đó, hợp phần giữ vai trò quyết định trong quá trình phân hủy HCBVTV là

lớp biomix

a Lớp biomix

Chức năng chính của biomix là lưu giữ và phân hủy HCBVTV nhờ vào khả

năng hấp phụ và hoạt động của VSV phân giải, đặc biệt là VSV phân giải lignin

VSV trong quá phân giải lignin sẽ tiết ra hệ enzyme phân hủy lignin (bao gồm:

laccase, lignin peroxidase và mangan peroxidase) Hệ enzyme này có khả năng phân

hủy được xenobiotic (hợp chất dị sinh ngoại lai), từ đó phân hủy được HCBVTV

Tuy nhiên, khả năng hấp phụ và hoạt động của hệ VSV trong biomix phụ thuộc trực

tiếp vào thành phần, tính đồng nhất, tuổi, độ ẩm và nhiệt độ của hỗn hợp

Ở Thụy Điển, nơi biobed được phát minh, một biomix điển hình bao gồm 03

hợp phần chính là rơm, than bùn và đất theo tỷ lệ phần trăm khối lượng là 2:1:1

Mỗi hợp phần đóng góp vai trò khác nhau vào hiệu quả hấp phụ và phân hủy

HCBVTV của toàn hệ thống biobed

Formatted: Keep with next

Field Code Changed

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt,

Font color: Auto

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt,

Font color: Auto

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt,

Font color: Auto

Formatted: Condensed by 0,1 pt

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

- Rơm là hợp phần quan trọng nhất cung cấp cơ chất cho quá trình phân hủy

HCBVTV và cho hoạt động sống của hệ VSV, đặc biệt là nấm phân hủy lignin (ví

dụ như nấm mục trắng) với khả năng sản sinh ra hệ enzyme ligninolytic Hệ enzyme

này có thể phân hủy phổ rộng xenobiotic, tức là chúng có thể phân hủy hỗn hợp các

loại HCBVTV khác nhau Hàm lượng rơm càng nhiều thì lượng enzyme này tiết ra

càng lớn, tương ứng với tăng quá trình hô hấp trong hỗn hợp làm cho HCBVTV

càng bị phân tán nhanh [12] Các nghiên cứu về sự phân hủy đơn loại HCBVTV

khác nhau bởi nấm mục trắng/enzyme ligninolytic cũng đã được kiểm chứng

[13-1611,4329] Vì vậy, rơm là hợp phần không thể thiếu trong biomix tuy nhiên hàm

lượng chỉ nên dừng ở mức 50% để giúp cho hỗn hợp được đồng nhất [12,3727]

- Hợp phần đất cung cấp dung tích hấp phụ HCBVTV cho biomix Đất giàu

mùn và có hàm lượng sét vừa đủ sẽ giúp tăng hoạt động của hệ VSV (cung cấp hệ

VSV đất) trong biomix [3525] Tuy nhiên, đất quá nhiều sét thì lại làm giảm khả

năng bị phân hủy sinh học của HCBVTV do khoáng sét có lực hút bề mặt lớn,

HCBVTV sẽ bị các hạt sét hấp phụ nhiều hơn thay vì bị VSV phân hủy [98] hoặc

các hợp phần trong biomix cũng khó có thể được đồng nhất do đất không đủ tơi xốp

để phân tán trong hỗn hợp Đất cũng là một nguồn cung cấp dồi dào các VSV có

khả năng phân hủy HCBVTV, đặc biệt là vi khuẩn thông qua quá trình trao đổi

chất Tuy nhiên, quá trình này bị hạn chế bởi hỗn hợp có tỷ lệ C/N cao và pH thấp

(để tối ưu sự phát triển của nấm phân hủy lignin) [12] Lớp đất trồng trên bề mặt 10

cm

- Than bùn đóng góp vào dung tích hấp phụ của biomix, kiểm soát độ ẩm và

nó là nhân tố vô sinh góp phần vào qua trình phân hủy HCBVTV, điển hình là

terbuthylazine [12] Hàm lượng than bùn trong hỗn hợp tỷ lệ nghịch với pH của hỗn

hợp [12] Vì vậy, một lượng vừa đủ than bùn ở tỷ lệ 25% sẽ làm pH của hỗn hợp ổn

định ở mức khoảng 5,9, thích hợp với sự phát triển của nấm phân giải lignin, tỷ lệ

nhiều hơn sẽ làm pH giảm sâu, ức chế sự phát triển của các loài VSV trong hỗn hợp

[12] Một nhân tố quan trọng khác góp phần tăng hoạt động của hệ nấm phân giải

Formatted: Not Highlight Formatted: Not Highlight Formatted: Not Highlight

Formatted: Not Highlight

Formatted: Not Highlight

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

lignin là các nguyên tố dinh dưỡng tới hạn, đặc biệt là nguyên tố nito Vì vậy không

nên bổ sung dinh dưỡng vào biomix [11]

Sự thay thế các thành phần của biomix có thể làm thay đổi sự trình diễn của

hệ thống, ví dụ số lượng, hoạt tính và thành phần của hệ vi sinh vật nội tại Biobed

hiện được sử dụng ở nhiều quốc gia, về cơ bản vẫn bao gồm 3 thành phần chính, tuy

nhiên tùy theo các nguyên liệu địa phương khác nhau mà thành phần than bùn trong

biomix có thể thay thế bằng bã thải sau trồng nấm, cành nho, vỏ cam, quýt,

mía, [14, 2218] Thành phần rơm (của lúa mì) có thể được thay thế bằng rơm (của

lúa gạo) hoặc xơ dừa, hoặc phân compost đặc biệt là các nước đang phát triển

b Lớp cỏ

Lớp cỏ ở trên mặt biobed giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì độ ẩm lý

tưởng cho VSV phân hủy HCBVTV phát triển thông qua việc tạo các mao mạch

dẫn nước và hỗ trợ quá trình đồng trao đổi chất thông qua dịch tiết rễ, đặc biệt là

enzyme peroxidase [41] Nếu không có lớp cỏ phủ ở trên này, trên bề mặt biobed sẽ

hình thành một lớp sừng cứng không thấm nước Lớp sừng cứng này làm giảm hoạt

động bốc/thoát hơi nước của hệ thống, từ đó làm giảm hoạt động của hệ VSV Hơn

nữa, lớp sừng cứng này làm tăng lượng nước trọng lực chảy qua hệ thống, tăng nguy

cơ thấm lọc của HCBVTV ra ngoài, giảm hiệu quả còn biobed [2319,2710,28] Nếu

không có lớp cỏ trên bề mặt giữ ẩm cùng với than bùn trong biomix, độ ẩm trong

toàn hệ thống khó có thể được cân bằng [2720]

c Lớp đất sét

Lớp đất sét với dung tích hấp phụ lớn, tính thấm kém, có vai trò làm giảm

dòng chảy trọng lực, tránh HCBVTV thấm lọc ra ngoài, nhờ đó tăng thời gian lưu

giữ của HCBVTV trong hệ thống Để tối ưu được khả năng đó, lớp đất sét phải đảm

bảo được yêu cầu là đủ ướt và có khả năng trương nở cao để tránh việc bị nứt vỡ

khi hỗn hợp bị quá khô (do tăng quá trình bốc/thoát hơi nước), dẫn đến hình thành

hoặc để dòng chảy trọng lực chứa HCBVTV thoát ra ngoài [11]

Formatted: Vietnamese (Vietnam), Not

Highlight

Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto, Not Highlight Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto, Not Highlight Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto Formatted: Font color: Auto, Not Highlight Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

1.1.3 Ảnh hưởng của các yếu tố đến đặc tính của biobed

Hiệu suất của một hệ thống biobed được xác định bằng khả năng hấp phụ và

phân hủy HCBVTV Sự hấp phụ HCBVTV phụ thuộc vào tính chất của biomix, lớp

sét, lớp cỏ và các tương tác của chúng với nước trong hệ thống biobed Sự phân hủy

HCBVTV chủ yếu được quyết định bởi tính chất của biomix, trong khi lớp cỏ góp

phần gián tiếp vào quá trình phân hủy bằng cách điều hòa cân bằng nước cho hệ

thống biobed

Một biomix tốt sẽ thúc đẩy sự hấp phụ, tăng hiệu suất phân hủy HCBVTV

của hệ vi sinh vật, chịu được thuốc ở nồng độ cao Sự hấp thụ và phân hủy

HCBVTV bị chi phối bởi các yếu tố: (i) thành phần, (ii) tính đồng nhất, (iii) tuổi,

(iv) nhiệt độ và (v) độ ẩm của biomix

(i) Ảnh hưởng của thành phần biomix

Rơm hoặc các vật liệu giàu lignin khác nên có trong thành phần của biomix

Sự phân hủy chậm chạp của nguồn cơ chất này sẽ cung cấp nguồn cacbon, năng

lượng, dinh dưỡng cho vi sinh vật một cách từ từ, nên sẽ không cần bổ sung cơ chất

thường xuyên Các vật liệu với hàm lượng lignin thấp hoặc hàm lượng nitơ cao sẽ

không hỗ trợ tốt cho sự phân hủy HCBVTV của vi sinh vật

Than bùn trong biomix góp phần vào khả năng hấp phụ, điều chỉnh pH, kiểm

soát độ ẩm

Đất cung cấp khả năng hấp thụ và các vi sinh vật có khả năng phân hủy

HCBVTV Thường sử dụng đất ngay tại địa phương, vì có thể bản thân đất đó đã có

khả năng phân giải HCBVTV Theo nghiên cứu của Fogg và Boxall (2004), các loại

đất khác nhau không có ảnh hưởng nhiều đến hiệu quả phân hủy của biomix Tuy

nhiên, việc sử dụng đất có hàm lượng sét quá cao sẽ dẫn tới giảm sự linh động của

HCBVTV [87] Thành phần của biomix còn xác định hoạt động của nhóm vi sinh

vật chiếm ưu thế Ví dụ như trong biomix chứa đất: rơm: than bùn, với rơm giàu

hàm lượng lignin và pH thấp khoảng 5,9 do sự có mặt của than bùn thì nấm mục

Formatted: Space Before: 6 pt

Formatted: Vietnamese (Vietnam)

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

trắng sẽ là nấm phân hủy lignin chủ yếu Nồng độ nitơ thấp sẽ kích thích việc tiết

enzyme phân giải lignin của vi sinh vật [5]

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

(ii) Ảnh hưởng của tính đồng nhất và chiều dài rơm

Việc phối trộn các nguyên liệu một cách đồng nhất là rất quan trọng Hỗn

hợp đồng nhất sẽ hỗ trợ sự tăng trưởng và hoạt động của vi sinh vật đồng thời tăng

khả năng hấp phụ HCBVTV Một yếu tố quan trọng tạo nên sự đồng nhất của hỗn

hợp chính là chiều dài rơm Việc sử dụng rơm dài sẽ cho một biomix không đồng

nhất, dẫn tới sự hình thành các vùng chứa vi sinh vật có khả năng hấp phụ, phân

hủy khác nhau, làm giảm tốc độ phân hủy và dễ bị mất nước khỏi đệm theo chiều

trọng lực

(iii) Độ chín (tuổi) của biomix

Sự phân hủy liên tục của vật liệu hữu cơ tạo ra một chuỗi các hoạt động của

vi sinh vật và các chất phân hủy thứ cấp của cơ chất, điều này có thể làm thay đổi

khả năng phân hủy, dẫn tới sự phân hủy HCBVTV chậm và sự tích lũy các chất

chuyển hóa từ HCBVTV có thể gây độc cho vi sinh vật Ngoài ra, tuổi của biomix

còn ảnh hưởng tới khả năng hấp thụ, từ đó có thể làm tăng tính di động của

HCBVTV trong biobed

(iv) Nhiệt độ của biomix

Như mọi quá trình sinh học khác, sự phân hủy HCBVTV chịu ảnh hưởng của

nhiệt độ trong biomix Các nghiên cứu chỉ ra rằng, nhiệt độ làm tăng hoạt động của

vi sinh vật và enzyme, nhưng cũng có thể làm tăng độ hòa tan của HCBVTV Nhiệt

độ thấp sẽ làm giảm hoạt động của vi sinh vật, từ đó làm giảm tốc độ phân hủy

(v) Độ ẩm của biomix

Độ ẩm của hỗn hợp phải đủ lớn để thúc đẩy quá trình vi sinh vật phân hủy

HCBVTV nhưng vẫn có đủ không gian để oxi xâm nhập cho hô hấp hiếu khí Độ

ẩm quá lớn sẽ làm tăng sự di chuyển của hóa chất ra khỏi biobed và thúc đẩy các

quá trình yếm khí

b Ảnh hưởng của việc quản lý nước trong biobed

Hiện tượng bão hòa nước có thể xảy ra trong biobed khi nước rửa bình phun

được đổ trực tiếp vào biobed Để tránh điều này, nên có một thùng chứa riêng để

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

rửa dụng cụ phun Bên cạnh đó, vào mùa mưa, nên che phủ biobed để tránh nước

mưa vào hệ thống Sự vắng mặt của than bùn và lớp cỏ trong hệ thống biobed sẽ

không tạo lớp thấm nước ở phía trên cùng của hỗn hợp, điều này làm giảm hoạt

động của vi sinh vật, thúc đẩy quá trình vận chuyển HCBVTV xuống đáy của

biomix, nơi có lớp sét Nếu lớp sét hình thành các vết nứt thì sẽ khiến HCBVTV bị

rò rỉ ra ngoài

1.2 Tổng quan về HCBVTV

1.2.1 Định nghĩa

Theo Tổ chức Nông nghiê ̣p và Lương thực của Liên hợp Quốc (FAO) đã đưa

ra đi ̣nh nghĩa về HCBVTV như sau: ”Hóa chất bảo vệ thực vâ ̣t là bất kì hợp chất

hay hỗn hơ ̣p được dùng với mu ̣c đích ngăn ngừa , tiêu diê ̣t hoă ̣c kiểm soát các tác

nhân gây ha ̣i, bao gồm vâ ̣t chủ trung gian truyền bê ̣nh của con người hoă ̣c đô ̣ng vâ ̣t ,

các bộ phận không mong muốn của thự c vâ ̣t hoă ̣c đô ̣ng vâ ̣t gây ha ̣i hoă ̣c ảnh hưởng

đến các quá trình sản xuất , chế biến, bảo quản , vâ ̣n chuyển , mua bán thực phẩm ,

nông sản, gỗ và các sản phẩm từ gỗ , thức ăn chăn nuôi hoă ̣c hợp chất phân tán lên

đô ̣ng vâ ̣t để ki ểm soát côn trùng , nhê ̣n hay đối tươ ̣ng khác trong hoă ̣c trên cơ thể

chúng HCBVTV còn là tác nhân điều hòa sinh trưởng thực vâ ̣t , chất làm ru ̣ng lá ,

chất làm khô cày, tác nhân làm thưa quả hoặc ngăn chặn rụng quả sớm Cũng có thể

dùng HCBVTV cho cây trồng trước cũng như sau khi thu hoạch để bảo vệ sản

phẩm không bi ̣ hỏng trong quá trình bảo quản và vâ ̣n chuyển ”

Đạo luật Liên bang Mỹ về thuốc trừ côn trùng, nấm và nhóm gặm nhấm

FIFRA (Federal Insecticide, Fungicide, and Rodenticide Act) định nghĩa về

HCBVTV như sau: HCBVTV là những hợp chất hoá học (vô cơ hoặc hữu cơ),

những chế phẩm sinh học (chất kháng sinh, vi khuẩn, nấm siêu vi trùng, tuyến

trùng…) những chất có nguồn gốc động vật, thực vật được sử dụng để bảo vệ cây

trồng và nông sản, chống lại sự phá hoại của những sinh vật gây hại như côn trùng,

nhện, tuyến trùng, chuột, chim, thú rừng, nấm, vi khuẩn, siêu vi khuẩn, rong, rêu, cỏ

dại, ốc sên…

Formatted: Font color: Auto

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Ở nhiều nước trên thế giới HCBVTV có tên gọi là thuốc trừ dịch hại Do

những sinh vật gây hại cho cây trồng và nông sản (côn trùng, nhện, tuyến trùng,

chuột, chim, thú rừng, nấm, vi khuẩn, siêu vi khuẩn, rong, rêu, cỏ dại…) có một tên

chung là dịch hại (pest), nên những chất dùng để diệt trừ chúng được gọi là thuốc

trừ dịch hại (Pesticide)

Theo quy định ở nhiều nước, HCBVTV gồm cả các chất làm khô cây hoặc

các chất làm rụng lá cây; được dùng trước ngày thu hoạch cho một số cây trồng như

bông, vải, khoai tây… để giúp thu hoạch mùa màng bằng cơ giới có thể tiến hành

thuận lợi Thế giới cũng quy định HCBVTV còn bao gồm thuốc trừ ruồi, muỗi

trong y tế

Theo Luật Bảo vệ và kiểm dịch thực vật của Việt Nam “HCBVTV là chất

hoặc hỗn hợp các chất hoặc chế phẩm vi sinh vật có tác dụng phòng ngừa, ngăn

chặn, xua đuổi, dẫn dụ, tiêu diệt hoặc kiểm soát sinh vật gây hại thực vật; điều hòa

sinh trưởng thực vật hoặc côn trùng; bảo quản thực vật; làm tăng độ an toàn, hiệu

quả khi sử dụng thuốc”

1.2.2 Phân loại HCBVTV theo gốc hoá học

Có nhiều cách phân loại HCBVTV như: theo nguồn gốc hóa học, theo công

dụng, theo nhóm độc, theo thời gian phân hủy Phân loại theo gốc hoá học là cách

phân loa ̣i được sử du ̣ng phổ biến trong viê ̣c triển khai xây dựng các phương pháp

phân tích, vì HCBVTV có cấu tạo tương tự thường có tính chấ t giống nhau do đó

phương pháp chiết và phân tích giống nhau, tạo điều kiện cho quá trình phân tích và

xử lý Ngoài ra, các hóa chất có cấu trúc giống nhau , tác động đến sinh vật và con

người cũng theo nguyên lý tương tự nh au Căn cứ vào bản chất hóa học của các loại

HCBVTV, chúng được phân thành các nhóm khác nhau:

 HCBVTV thuộc nhóm hợp chất Clo hữu cơ

+ HCBVTV thuộc nhóm HCBVTV tổng hợp, điển hình của nhóm này là

DDT, Lindan, Endosulfan Hầu hết các loại HCBVTV thuộc nhóm này đã bị cấm sử

dụng vì chúng là các chất hữu cơ khó phân hủy, tồn lưu lâu trong môi trường Công

Formatted: Indent: First line: 0,49"

Formatted: Space After: 6 pt

Formatted: Justified

ước Stockholm về các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy cũng quy định về việc

giảm thiểu và loại bỏ các loại HCBVTV, đa phần thuộc nhóm Clo hữu cơ

+ HCBVTV nhóm cơ Clo thường là những hợp chất mà trong cấu trúc phân

tử của chúng có chứa một hoặc nhiều nguyên tử Clo liên kiết trực tiếp với nguyên

tử Cacbon, có độ độc ở mức độ I hoặc II Các hợp chất trong nhóm này gồm:

Aldrin, BHC, Chlordan, DDE, DDT, Dieldrin, Endrin, Endosulfan, Heptachlor,

Keltan, Lindan, Methoxyclor, Rothan, Perthan, TDE, Toxaphen v.v

+ Trong các hợp chất trên DDT và Lindan là những loại HCBVTV được sử

dụng nhiều nhất ở Việt Nam từ những năm 1960-1993

 HCBVTV thuộc nhóm Lân hữu cơ

Là các este của axit photphoric Đây là nhóm hoá chất rất độc với người và

động vật máu nóng, điển hình của nhóm này là chlorpyrifos, methyl parathion, ethyl

parathion, methamidophos, malathion… Hầu hết các loại HCBVTV trong nhóm

này cũng đã bị cấm do độc tính của chúng cao Theo y học, dấu hiệu và triệu chứng

nhiễm độc HCBVTV gốc photpho hữu cơ bao gồm: nhức đầu, choáng váng, cảm

giác nặng đầu, nhức thái dương, giảm trí nhớ, dễ mệt mỏi, ngủ không ngon giấc, ăn

kém ngon, chóng mặt Ở một số trường hợp, có rối loạn tinh thần và trí tuệ, giật

nhãn cầu, run tay và một số triệu chứng rối loạn thần kinh khác

 Chlorpyrifos:

Theo IUPAC, Chlorpyrifos tên quốc tế là (o,o-diethyl-o-trichloro-2-pyridyl

phosphorothioate) Chlorpyrifos được sản xuất vào năm 1965 bởi công ty hóa chất

Dow Agro Sciences với nhiều tên thương mại khác nhau như Brodan, Dowco 179,

Dursban, Empire, Eradex, Lorsban, Piridane, Stipend …

Công thức phân tử: C9H11Cl3NO3PS; khối lượng phân tử là 350,59 g/mol Có

công thức cấu tạo như hình vẽ

Formatted: Space After: 6 pt

Formatted: Indent: Left: 0,59", Hanging:

0,32", Right: 0,72", Space Before: 6 pt, Line spacing: 1,5 lines

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Chlorpyrifos là tinh thể màu trắng, mùi hôi, nhiệt độ nóng chảy trong khoảng

41,50C- 42,50C, bền vững trong môi trường trung tính và axit yếu Bị thủy phân

trong môi trường kiềm Chlorpyrifos không tan trong nước, tan tốt trong dung môi

hữu cơ như: acetone, acetonitrile, methylene chloride …

Độ hoà tan (250C) cua Chlopyrifis trong nước và một số dung môi như sau:

Chlorpyrifos được tổng hợp từ 3-methylpyridine qua nhiều giai đoạn phức

tạp để tạo ra 3,5,6-trichloro-2-pyridinol sau đó cho phản ứng với

Diethylthiophosphoryl Chloride

Chlorpyrifos là thuốc trừ sâu thuộc nhóm lân hữu cơ (OP) Theo tổ chức Y tế

thế giới (WHO) Chlorpyrifos được xếp vào nhóm độc II với LD50 là 32 mg/kg đến

1000 mg/kg trong 50 loại thuốc trừ sâu nhóm OP được nghiên cứu thì Chlorpyrifos

có nguy cơ gây ung thư cao nhất, nó rất độc hại với sự phát triển của thai nhi và trẻ

em dù ở liều lượng rất nhỏ

Formatted: Space Before: 6 pt

Formatted: Pattern: Clear (White) Formatted: Pattern: Clear (White), Not

Highlight

Formatted: Body Text, Indent: Left: 0", First

line: 0,5", Space After: 0 pt, Tab stops: 0", Left

Formatted: Space Before: 6 pt

Formatted: Subscript

Formatted: Justified

Chlorpyrifos tác động lên hệ thần kinh côn trùng Đây là hoạt chất có phổ diệt

trừ sâu hại rộng, hiệu lực kéo dài Ở nước ta, Chlorpyrifos được sử dụng rộng rãi

trong hoạt động trồng lúa, cà phê, điều, …để diệt trừ rệp, sâu đục thân, sâu cuốn lá

Theo danh mục HCBVTV được phép sử dụng, hạn chế sử dụng và cấm sử

dụng ở Việt Nam năm 2013, Chlorpyrifos có số lượng sản phẩm nhiều nhất trong số

các loại hóa chất trừ sâu thuộc nhóm lân hữu cơ, hiện có 82 công ty đăng ký 208

loại thuốc thương phẩm hoạt chất Chlorpyrifos

Chlorpyrifos có chỉ số đánh giá tác động môi trường EIQ ở mức trung bình

(25,85) Tuy nhiên đây là hợp chất rất độc với cá, vậy nên việc tráng rửa bình phun

chứa chlorpyrifos Chlorpyrifos rồi đổ trực tiếp ra sông, hồ, kênh mương sẽ gây ngộ

độc cho cá, nặng hơn có thể dẫn tới hiện tượng cá chết hàng loạt

 HCBVTV thuộc nhóm Carbamat

Là các este của axit carbamic có phổ phòng trừ rộng, thời gian cách ly ngắn

Điển hình của nhóm này là Bassa, Carbosulfan, Lannate… Cũng như nhóm Lân

hữu cơ, các triệu chứng nhiễm độc nhóm này phần lớn là dấu hiệu lâm sàng mang

tính chủ quan, bao gồm: nhức đầu, choáng váng, dễ mệt mỏi, ngủ không ngon giấc,

ăn kém ngon, chóng mặt

1.2.3 Tình hình sử dụng HCBVTV

a Tình hình sử dụng HCBVTV trên thế giới

HCBVTV đóng vai trò quan trọng trong việc phòng trừ sâu bệnh, bảo vệ sản

xuất, đảm bảo an ninh lương thực, thực phẩm Theo tính toán của các chuyên gia,

trong những thập kỷ 70, 80, 90 của thế kỷ 20, HCBVTV góp phần bảo vệ và tăng

năng suất khoảng 20-30% đối với các loại cây trồng chủ yếu như lương thực, rau,

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa kỳ (EPA) đã ước tính hằng năm trên thế

giới sử dụng hơn 3,5 triệu tấn (7,7 tỷ pound) HCBVTV, trong đó lĩnh vực nông

nghiệp chiếm gần 80% của lượng HCBVTV sử dụng [9,49] Theo như Trung tâm

Phòng chống Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC), hơn 17.000 loại HCBVTV đã được tiêu

thụ tại riêng Hoa Kỳ [8,32] Tính đến tháng 3/2017, Trung Quốc đứng đầu danh

sách những quốc gia sử dụng nhiều HCBVTV nhất, lên đến 1,8 triệu tấn/năm

(chiếm đến 51,6% lượng HCBVTV trên toàn cầu) Tiếp đến là Mỹ với gần 386

nghìn tấn HCBVTV được sử dụng hằng năm (chiếm 11%) Các quốc gia có tỷ lệ sử

dụng HCBVTV cao nhất trên thế giới được tổng hợp ở bảng 1.5 Trong bảng bao

gồm cả những quốc gia dù có diện tích đất liền ít, nhưng lượng hoá chất sử dụng lại

nhiều Điều này chứng tỏ liều lượng sử dụng HCBVTV trên một đơn vị diện tích

Formatted: Body Text

Formatted: Font: VnTime

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Bold

Formatted: Indent: First line: 0", Space

Before: 6 pt, Keep with next

Formatted: Font: Bold Formatted: Font: Bold Formatted: Font: Times New Roman, Bold Formatted: Font: Times New Roman, Bold Formatted: Font: Times New Roman, Bold Formatted: Font: Bold

Formatted: Font: Bold

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Hình 1 3 Hình 1.4 Top 10 quốc gia sử dụng HCBVTV nhiều nhất trên thế giới

(Nguồn: http://www.worstpolluted.org)

Theo Gifap, giá trị tiêu thụ HCBVTV trên thế giới năm 1992 là 22,4 tỷ USD,

năm 1998 là 27,8 tỷ USD, năm 2000 là 29,2 tỷ USD và năm 2010 khoảng 30 tỷ

USD

Tuy nhiên, sự đóng góp của HCBVTV vào quá trình tăng năng suất cây

trồng ngày càng giảm

Theo Sarazy (2010 - 2011) qua điều tra nghiên cứu ở các nước Châu Á trồng

nhiều lúa, 10 năm qua (2000 - 2010) sử dụng phân bón tăng 100%, sử dụng

HCBVTV tăng 200 - 300% nhưng năng suất hầu như không tăng (ở mức trung bình

là 4 tấn/1ha lúa) do làm suy giảm sức khoẻ cây trồng, làm suy giảm hệ ký sinh -

thiên địch, mất cân bằng hệ sinh thái Nhiều chuyên gia khác (Heong, Kenmore

2008 - 2011) còn thấy rằng, số lần phun thuốc trừ sâu không tương quan hoặc thậm

chí tương quan nghịch với năng suất (ở Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam)

Formatted: Font: Times New Roman, 13 pt,

Font color: Auto

Field Code Changed Formatted: Font: Italic

Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Font: Times New Roman Formatted: Justified

Sử dụng HCBVTV giúp nâng cao năng suất cây trồng, bảo vệ mùa màng, tuy

nhiên việc lạm dụng thuốc quá mức đã và đang gây nên ô nhiễm môi trường đất,

nước, đặc biệt là nguồn nước mặt và nước ngầm

Việc lạm dụng HCBVTV làm dịch hại tăng tính kháng thuốc, suy giảm hệ ký

sinh - thiên địch bộc phát dịch hại Điển hình có 1 số loại sản phẩm như Abamectin

và Cypermethrin rất độc hại với ký sinh thiên địch, với cá, tồn đọng lâu trong đất

(chu kỳ bán phân huỷhủy trong đất của Abamectin là 28 ngày, Cypermathrin là 60 -

120 ngày) Chính vì vậy mà Thái Lan đã khuyến cáo cấm sử dụng 2 loại hoạt chất

này

Trong giai đoạn 1996 - 2000, ở các nước đã phát triển có trình độ tổ chức sản

xuất, ứng dụng công nghệ cao, rất nghiêm ngặt về vệ sinh an toàn thực phẩm, quản

lý chặt chẽ việc sử dụng HCBVTV, vẫn có tình trạng tồn dư lượng hoá chất bảo vệ

thực vật trên nông sản như: Hoa Kỳ 72% só mẫu có dư lượng, trong đó 4,8% trên

mức cho phép, cộng đồng Châu Âu - EU là 37% và 1,4%, Úc là 69,2% và 0,9%

Hàn Quốc và Đài Loan tỷ lệ số mẫu có dư lượng vượt quá mức cho phép là

0,8-1,3% Một nghiên cứu ở Mỹ vừa công bố cho thấy 90% nguồn nước giếng tại đây

nhiễm HCBVTV Tàn dư của HCBVTV trong thức ăn gây nên 4.000 đến 20.000 ca

mắc ung thư hằng năm

Nhiều tiến bộ khoa học kỹ thuật mới trong phòng trừ dịch hại đã được

nghiên cứu, xây dựng và phổ biến cho nông dân áp dụng như quản lý dịch hại tổng

hợp IPM, sản xuất nông nghiệp tốt - GAP, công nghệ sinh thái bảo vệ thực vật,…

nghiên cứu đã thành công trong việc gim thiểu sử dụng HCBVTV mà vẫn quản lý

được dịch hại tốt

Trong vòng 20 năm (1980 - 2000) Thụy Điển giảm lượng HCBVTV sử dụng

đến 60%, Đan Mạch và Hà Lan giảm 50% Tốc độ gia tăng mức tiêu thụ HCBVTV

trên thế giới trong 10 năm lại đây đã giảm dần, cơ cấu HCBVTV có nhiều thay đổi

theo hướng gia tăng thuốc sinh học, thuốc thân thiện môi trường, thuốc ít độc

hại,…[17]