Các quá trình có thể xảy ra khi sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật trong nông nghiệp

ĐỀ TÀI: Trên quan điểm nhà hóa học mơi trường giải thích q trình xảy sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật nông nghiệp DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT LD50 Lethal Liều lượng LD 50 lượng vật liệu, đưa lúc, gây chết 50% (một nửa) nhóm động vật thử nghiệm LD 50 cách để đo lường khả ngộ độc ngắn hạn (độc tính cấp tính) vật liệu (Nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia) LC50 Nồng độ Lethal Nồng độ hóa chất khơng khí giết chết 50% động vật thử nghiệm giai đoạn quan sát giá trị LC 50 (Nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia) ADI Acceptable Daily Intake Là lượng ăn vào ngày chấp nhận hóa chất suốt đời mà không gây hại tới sức khoẻ người (đơn vị tính: mg/kg thể trọng) (Nguồn: Thư viện pháp luật –Quyết định 3742/2001/QĐ-BYT) MRL Maximum Residue Level Là hàm lượng tối đa dư lượng thuốc bảo vệ thực vật thực phẩm (đơn vị tính: mg/kg thực phẩm) (Nguồn: Thư viện pháp luật –Thơng tư 50/2016/TT-BYT) SP Soluble Powder Là dạng thuốc bột tan nước, pha thuốc vào nước tan hồn toàn (Nguồn: EC trang Agriculture) Emulsifiable Concentrate Là dạng nhũ dầu, pha thuốc vào nước dung dịch nước thuốc có dạng màu trắng (nhũ dầu) (Nguồn: trang Agriculture) MỤC LỤC Mở đầu I, Tổng quan thuốc bảo vệ thực vật Định nghĩa 1.2 Phân loại 1.3 Thuốc trừ sâu 1.1 II, Methomyl 2.1 Cấu tạo Tính chất 2.2 Ứng dụng methomyl nông nghiệp III, Ảnh hưởng methomyl đến môi trường 3.1 Ảnh hưởng đến môi trường đất 3.2 Ảnh hưởng đến môi trường nước 3.3 Ảnh hưởng đến môi trường không khí 3.4 Ảnh hưởng đến thực vật IV, Ảnh hưởng methomyly đến người V, Ảnh hưởng methomyl đến loài sinh vật 10 VI, Một số biện pháp xử lí 11 Kết luận 12 Tài liệu tham khảo 12 Mở đầu Nước ta nước nằm vùng nhiệt đới với khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều thuận lợi cho việc phát triển ngành nông nghiệp với lĩnh vực trồng trọt, canh tác Hằng năm, nguồn thu chủ yếu ngân sách nhà nước đến từ ngành nông nghiệp chủ yếu lúa gạo mặt hàng nông sản khác vải, nhãn, cam, thăng long, vv Mặc dù thiên nhiên ưu đãi song với khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều điều kiện thuận lợi để sinh vật gây bệnh dễ phát triển Để ngăn cản loài sinh vật gây hại cho cây, ảnh hưởng tới chất lượng nông sản mà nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật đời nhằm ngăn lây lan, phát sinh dịch bệnh cho cịn tăng suất chất lượng nơng sản Nhưng thực cho thấy việc sử dụng thực bảo vệ thực vật dần kiểm soát, mà có nhiều loại thuốc bón cho trồng không theo liều lượng muốn tăng suất, rút ngắn thời gian mà tăng liều lượng thuốc bảo vệ thực vật trồng, liệu việc có ảnh hưởng khơng đến trồng có ảnh hưởng khơng đến mơi trường xung quanh không? Các loại thuốc bảo vệ thực vật đa phần có nguồn gốc từ hợp chất hóa học khó phân hủy mà sử dụng chúng cho trồng nhiều ảnh hưởng đến phát triển tồn dư chất môi trường Bài tiểu luận làm rõ số q trình xảy với mơi trường sử dụng thuốc bảo vệ thực vật nông nghiệp Và cụ thể tiểu luận trình bày ảnh hưởng hoạt chất Methomyl (trong thuốc trừ sâu) đến môi trường xung quanh I, Tổng quan thuốc bảo vệ thực vật 1.1 Thuốc bảo vệ thực vật gì? Thuốc bảo vệ thực vật hợp chất độc có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp hóa học dùng nơng nghiệp để phòng chống đối tượng gây hại cho trồng nông sản đồng ruộng, vườn tược 1.2 Một số loại thuốc bảo vệ thực vật 1.3 Thuốc trừ sâu Trong số nhiều loại thuốc bảo vệ thực vật báo cáo trên xét đến thuốc trừ sâu nhóm cacbamat đặc biệt thuốc có chứa hoạt chất methomyl Hiện nay, thuốc trừ sâu nhóm Clo nhóm lân hữu bị cấm sử dụng giới Việt Nam thuốc trừ sâu thuộc hai nhóm gây độc thần kinh ảnh hưởng đến người sản phẩm chuyển hóa hợp chất gây độc khó phân hủy đất, nước Cịn với nhóm thuốc trừ sâu cacbamat sử dụng với hàm lượng vừa phải nhỏ chất gây độc thần kinh, gây bất hoạt enzym axetincholineste Enzym có tác dụng làm làm phân hủy axetincholinsete (chất dẫn chuyền thần kinh) Khi mà ức chế enzym gây ảnh hưởng đến thần kinh bắp màng tế bào hồng cầu Hầu hết tất loại thuốc trừ sâu nhóm cacbamat gây ức chế enzym nên gây chất độc thần kinh cho động vật máu nóng II, Methomyl 2.1 Cấu tạo tính chất Hình Cơng thức Methomyl Hình Cơng thức Methomyl dạng 3D (Nguồn: Bách khoa tồn thư mở Wikipedia) Methomyl có số tính chất điển hình như: - Là chất rắn tinh thể màu trắng với mùi lưu huỳnh nhẹ Không xảy phản ứng trùng hợp Tránh tác nhân oxi hóa mạnh dễ phân hủy tạo oxit cacbon, oxit, nito, oxit lưu huỳnh Về độc tính methomyl xếp vào nhóm độc tính mãn tính, gây đột biến tác nhân sinh sản Ngồi chất độc nên tránh thải môi trường 2.2 Ứng dụng Methomyl nông nghiệp Hiện nay, hoạt chất methomyl có số loại thuốc trừ sâu như: Lannate 4SP chứa methomyl 40%, methomyl 20% EC sử dụng phổ biến nước ta Còn với nước tiên tiến họ khơng sử dựng độc tính Methomyl sử dụng để trừ sâu xanh hại vải, thuốc lá, đậu xanh; sâu hại khoai hại đậu phộng, sâu xanh da láng hại đậu nành-bọ trĩ, sâu xanh hại dưa hấu Có tác dụng tốt với nơng nghiệp song chất độc nên phát tán bên ngồi dễ gây ảnh hưởng đến mơi trường (Nguồn: Việt Nam Nông nghiệp Sạch) III, Ảnh hưởng Methomyl đến môi trường 3.1 Ảnh hưởng đến môi trường đất Do độ hòa tan cao nước (58.000 ug / ml) thời gian bán hủy đất (33 ngày), methomyl có khả gây nhiễm nước ngầm Nó động đất mùn cát đất sét mùn, quan sát thấy nước rỉ nhỏ mùn phù sa đất cát Sự hấp phụ methomyl vào hạt đất yếu đến trung bình Trong khảo sát quốc gia không phát methomyl nước ngầm, methomyl tìm thấy nước uống từ nguồn nước ngầm Nó tìm thấy, khảo sát thuốc trừ sâu sử dụng rộng rãi Palm Beach County, Florid Methomyl phát mức thấp, ppb 1,2 ppb, nước ngầm New York New Jerse Mức tư vấn sức khỏe trọn đời 200 ppb thiết lập cho methomyl ((Nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia › Methomyl) Methomyl bị phân hủy nhanh chóng vi khuẩn đất Thời gian bán hủy methomyl đất báo cáo ba đến sáu tuần Tuy nhiên, tháng sau xử lý methomyl, đất thử nghiệm có dấu vết thuốc trừ sâu + số sản phẩm phụ bị phá vỡ, 'chất chuyển hóa' Dư lượng methomyl dự kiến khơng tìm thấy đất xử lý sau mùa trồng trọt áp dụng Trong điều kiện hiếu khí, methomyl có chu kỳ bán rã đất 30-45 ngày phân hủy chủ yếu thành cacbon đioxit Nó tương đối ổn định để thủy phân điều kiện trung tính axit Trong điều kiện bản, xuống cấp với chu kỳ bán rã 30 ngày Trong điều kiện yếm khí, axetonitric chất chuyển hóa giai đoạn đầu q trình thối hóa, cacbon đioxit sản phẩm cuối cùng, với tổng số chuyển đổi vòng ngày 3.2 Ảnh hưởng đến môi trường nước Methomyl nên giữ khỏi thể nước không nên áp dụng nơi có khả xảy dòng chảy Các dung dịch nước methomyl báo cáo để phân hủy nhanh sục khí, ánh sáng mặt trời mơi trường kiềm Một nghiên cứu thời gian bán hủy sáu ngày thuốc trừ sâu nước Thời gian bán hủy 'thủy phân' đất, thời gian cần thiết để phân hủy nửa nước ngầm, ước tính khoảng 25 tuần (Trích Bản ghi nhớ từ Stuart Z Cohen Danh sách chất gây ô nhiễm nước ngầm tiềm Văn phòng Thuốc trừ sâu Chất độc) Trong thí nghiệm, nửa đời thủy phân methomyl dung dịch pH 6.0, 7.0 8.0 54, 38 20 tuần Trong nước tinh khiết, thời gian bán hủy thủy phân ước tính 262 ngày (Trích Howard, Philip H 1989 Sổ tay liệu số phận phơi nhiễm mơi trường hóa chất hữu cơ, Tập III, Thuốc trừ sâu Nhà xuất Lewis: Chelsea, MI) Methomyl khơng có khả tập trung sinh học hệ thống thủy sản (Nguồn: pmep.cce.cornell.edu) 3.3 Ảnh hưởng đến mơi trường khơng khí Methomyl tác dụng với oxi khơng khí tạo NO2, CO2, SO2,… 2C5H10N2O2S + 19O2 = 10CO2 + 4NO2 + 2SO2 + 10H2O CO2 nguyên nhân khiên trái đất nóng lên gây nên hiêu ứng nhà kính (dùng để hiệu ứng xảy lượng xạ tia sáng mặt trời, xuyên qua cửa sổ mái nhà kính, hấp thụ phân tán trở lại thành nhiệt lượng cho bầu không gian bên trong, dẫn đến việc sưởi ấm tồn khơng gian bên chỗ chiếu sáng) (Nguồn: bách khoa toàn thư mở wikipedia) NO2, SO2 tác nhân gây nên tượng mưa axit khơng ảnh hưởng đến khí thực vật người 3NO2(k) + H2O(l) → 2HNO3(l) + NO(k) Axít nitric HNO3 thành phần mưa axit SO2 + OH→ HOSO2Phản ứng hoá hợp lưu huỳnh điơxít hợp chất gốc hiđrơxit HOSO2- + → O2 - HO2 + SO3 Phản ứng hợp chất gốc HOSO2- O2 cho hợp chất gốc HO2- SO3 SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l) Lưu huỳnh triơxít SO3 phản ứng với nước tạo axit sulfuric H2SO4 Đây thành phần chủ yếu mưa axit Mưa axit tượng mưa mà nước mưa có độ pH 5,6, tạo lượng khí thải SO2 NOx từ trình phát triển sản xuất người tiêu thụ nhiều than đá, dầu mỏ nhiên liệu tự nhiên khác Mưa axit "giết hại" khu rừng, chúng rửa trơi tồn chất dinh dưỡng vi sinh vật có lợi, làm yếu sức đề kháng cối, khiến dễ bị mắc bệnh nhiễm ký sinh trùng Lá gặp mưa axit bị "cháy" lấm chấm, mầm chết khơ… Thơng lồi đặc biệt nhạy cảm với mưa axit Khơng thế, mưa axit cịn ảnh hưởng xấu tới ao, hồ Lượng mưa axit đổ vào ao, hồ làm độ pH bị giảm, sinh vật sống bị suy yếu chết hồn toàn Hậu quả, hồ, ao trở thành thuỷ vực chết Mưa axit ảnh hưởng xấu tới đất nước mưa ngấm xuống đất làm tăng độ chua đất, hoà tan nguyên tố đất cần thiết cho canxi (Ca), magiê (Mg) làm suy thoái đất, cối phát triển Những ảnh hưởng điều thường thấy bia mộ cũ, nơi mưa axit làm chữ khắc khơng đọc Mưa axit làm tăng ăn mòn tỷ lệ kim loại, đặc biệt sắt, thép,và đồng Mưa axit làm giảm tuổi thọ cơng trình xây dựng, làm lở lt bề mặt đá cơng trình Hầu hết tất cả, mưa axit ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người Nó làm hại thơng qua khơng khí nhiễm đất Mưa axit dẫn đến hình thành hợp chất độc hại cách phản ứng với hợp chất hóa học tự nhiên Một hợp chất độc hại hình thành, họ thấm vào nước uống, thâm nhập vào chuỗi thực phẩm Thực phẩm bị nhiễm gây tổn hại dây thần kinh trẻ em, dẫn đến tổn thương não nghiêm trọng, chí tử vong Các nhà khoa học nghi ngờ nhôm, kim loại bị ảnh hưởng mưa axit, có liên quan đến bệnh Alzheimer Lượng khí thải nitơ oxit vấn đề nguyên nhân sulfu đioxit kích thích cổ họng, mũi mắt, đau đầu, hen suyễn ho khan (nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia /Mưa_axit) 3.4 Ảnh hưởng đến thực vật Sau xử lý đất, trồng lấy methomyl qua rễ chúng di chuyển khắp q trình gọi 'chuyển vị' Khi methomyl áp dụng cho thực vật, dư lượng ngắn ngủi Sau áp dụng cho lá, có thời gian bán hủy ba đến bảy ngày Ít 3% methomyl bắp cải tuần sau chúng xử lý qua thuốc trừ sâu Hiện hàm lượng methomyl phép sử dụng nông sản Việt Nam 0,02 ADI thời gia phân hủy số loại nông sản như: Táo 0.3 MRL, Các loại đậu đỗ 1MRL, rau xà lách 0.2 MRL, rau diếp cá 0.2 MRL,… (Nguồn: pmep.cce.cornell.edu) IV Ảnh hưởng đến người Methomyl có khả vật liệu cực độc người Nó độc ăn hấp thụ qua mắt, độc vừa phải hít vào, độc tính thấp với da, 'phơi nhiễm', phơi nhiễm Methomyl chất ức chế độc tính cao cholinesterase, enzyme hệ thống thần kinh thiết yếu Các triệu chứng hoạt động chống cholinesterase bao gồm yếu cơ, mờ mắt, nhức đầu, buồn nôn, đau quặn bụng, khó chịu ngực, co thắt đồng tử, đổ mồ hơi, run giảm mạch Nếu có ngộ độc nghiêm trọng, triệu chứng co giật, ham chơi, nhầm lẫn, rối loạn bắp, nói chậm, huyết áp thấp, bất thường tim phản xạ xảy Tử vong ngừng thở, tê liệt hệ hô hấp, co thắt dội lỗ hở phổi ba Sự khởi đầu triệu chứng bị trì hỗn đến 12 Lộ trình, thời gian nồng độ phơi nhiễm methomyl ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng ngộ độc số lượng loại triệu chứng xảy Có thể phục hồi hồn tồn sau bị ngộ độc cấp tính methomyl, không ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe ngừng tiếp xúc nạn nhân có thời gian để cải thiện mức độ cholinesterase bình thường phục hồi sau triệu chứng Methomyl độc hít phải, hấp thụ qua màng nhầy đường hơ hấp, dẫn đến nhiễm độc tồn thân ức chế cholinesterase Hít phải bụi khí dung gây kích ứng, vấn đề phổi mắt, với triệu chứng tức ngực, mờ mắt, chảy nước mắt, thở khò khè đau đầu xuất tiếp xúc Các triệu chứng toàn thân khác ức chế cholinesterase xuất vịng vài phút vài sau tiếp xúc Methomyl không dễ dàng hấp thụ qua da độc tiếp xúc với da Tuy nhiên, đủ lượng hấp thụ qua da, triệu chứng tương tự gây nuốt phải hít phải phát triển Trong vịng mười lăm phút đến bốn tiếp xúc, khu vực tiếp xúc có mồ cục co thắt bắp khơng điều hịa Các triệu chứng khác liên quan đến phơi nhiễm da q mức bao gồm nơn mửa, buồn nơn, tiêu chảy, đau quặn bụng, chóng mặt đau đầu (Nguồn: pmep.cce.cornell.edu) V, Ảnh hưởng đến sinh vật Methomyl độc cho chim LD50 đường uống cấp tính cho chim cút bobwhite 24,2 mg / kg LD50 đường uống methomyl 28 mg / kg gà mái Tất trường hợp tử vong xảy vòng mười phút sau dùng thuốc Các dấu hiệu lâm sàng độc tính bao gồm chảy nước mắt, chảy nước miếng, co giật rối loạn hơ hấp (Nguồn: Bách khoa tồn thư mở Wikipedia›Methomyl) Methomyl có độ độc vừa phải cá độc tính cao động vật khơng xương sống nước LC50 96 cá hồi cầu vồng cho công thức dạng lỏng methomyl 3,4 miligam lít (mg/l); cá mặt trời bluegill, 0,8 mg/l Một nghiên cứu dư lượng cá 28 ngày methomyl khơng tích lũy mơ cá LC50 48 Daphnia magna (một loài giáp xác nước nhỏ) 28,7 ppb 10 (Nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia› Methomyl) Methomyl độc ong tiếp xúc trực tiếp qua đường tiêu hóa Các ứng dụng nên phối hợp với giai đoạn hoạt động tối thiểu ong Sđể methomyl không áp dụng ong tích cực đến khu vực điều trị LD50 cho công thức methomyl tinh khiết 90% 11,0 đến 22,0 mg / kg hươu Các triệu chứng ngộ độc cấp tính động vật bao gồm buồn ngủ, chảy nước dãi, tiêu chảy run rẩy (Nguồn: Bách khoa toàn thư mở Wikipedia›Methomyl) Thuốc trừ sâu chứa hoạt chất methomyl gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường tất mặt Do mà cần tìm số giải pháp đển ngăn xử lí VI, Một số giải pháp xử lí 6.1 Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ sinh học Hiện thị trương có số loại thuốc trừ sâu có nguồn gốc từ sinh học khơng tổng hợp từ nguồn hóa học như: Hình Thuốc trừ sâu sinh học Hình Thuốc trừ sâu sinh học (Nguồn: funohome.vn) (Nguồn: greencare.vn) Thuốc trừ sâu sinh học (thuốc trừ sâu hữu cơ) loại thuốc trừ sâu sử dụng chế phẩm có nguồn gốc sinh học để diệt trừ sâu hại vi sinh vật (nấm, vi khuẩn, virus), chất vi sinh vật tiết (thường kháng sinh), chất cỏ (chất độc dầu thực vật), để diệt trừ sâu bệnh Khác với loại thuốc trừ sâu 11 hóa học, thuốc trừ sâu sinh học đánh giá độc với người mơi trường 6.2 Sử dụng thiên địch Thiên địch thường nhóm phòng trừ sinh học quan trọng lúa, vòng đời, thiên địch tiêu thụ nhiều mồi Thiên địch thường dễ nhìn thấy chúng bị nhầm lẫn với sâu hại Thiên địch xuất hầu hết môi trường trồng lúa Một số thiên địch vài loại nhện, bọ rùa, bọ cánh cứng tìm có mồi như: bọ rầy xanh hút lá, bọ rầy hút thân cây, bướm sâu non sâu đục thân sâu xanh để diệt Hình Thiên địch bọ cánh cứng Hình Một số lồi thiên địch (Nguồn: (Nguồn:viennamnongnghiepsach.com.vn) thvl.vn) 6.4 Định hướng chọn giống trồng Trong tự nhiên, số lồi có khả chống chịu tốt với sâu, bệnh Đặc tính bảo tồn cách lai tạp chọn giống Giải pháp tỏ hiệu trường hợp muốn hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không đặt nặng mục tiêu đạt sản lượng cao 6.5 Tăng cường cơng tác dự tính dự báo Một số bệnh phát sinh, phát triển nhanh chóng phá hoại trồng vừa xuất Do đó, cần phun thuốc kịp thời thời tiết có dấu hiệu thuận lợi cho phát triển mầm bệnh bệnh đạo ôn Tiến tới dự báo tình hình sâu, bệnh thơng qua hệ thống mơ hình hố rủi ro có tính đến liệu cụ thể (giống cây, 12 đặc điểm thời tiết địa phương, thời điểm gieo trồng nảy mầm, tưới tiêu…) cho phép giảm đáng kể lượng thuốc trừ sâu sử dụng Kết luận Thuốc trừ sâu chứa hoạt chất methomyl gây ảnh hưởng lớn cho môi trường Do mà sử dụng cần nên lưu ý liều lượng, thời gian bán hủy để thu hoạch, bên cạnh cần giảm thiểu tối đa việc sử dụng loại thuốc bảo vệ thực có nguồn gốc từ hóa học thay vào có nguồn gốc từ sinh học Cần lưu ý, cẩn trọng việc sử dụng tất loại thuốc bảo vệ thực để giẩm thiểu tối đa ảnh hưởng đến môi trường người Tài liệu tham khảo https://www.caymanchem.com/msdss/25610m.pdf http://pmep.cce.cornell.edu/profiles/extoxnet/haloxyfopmethylparathion/methomyl-ext.html https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Methomyl#section=Decomposition https://en.wikipedia.org › wiki › Methomyl https://thuvienphapluat.vn/van-ban/the-thao-y-te/Quyet-dinh-3742-2001-QD-BYTdanh-muc-chat-phu-gia-duoc-phep-su-dung-trong-thuc-pham-62423.a https://thuvienphapluat.vn/van-ban/The-thao-Y-te/Thong-tu-50-2016-TTBYT-gioi-han-toi-da-du-luong-thuoc-bao-ve-thuc-vat-trong-thuc-pham337490.aspx 13 ... tuần Trong nước tinh khiết, thời gian bán hủy thủy phân ước tính 262 ngày (Trích Howard, Philip H 198 9 Sổ tay liệu số phận phơi nhiễm mơi trường hóa chất hữu cơ, Tập III, Thuốc trừ sâu Nhà xuất... đến mơi trường khơng khí Methomyl tác dụng với oxi khơng khí tạo NO2, CO2, SO2,… 2C5H10N2O2S + 19O2 = 10CO2 + 4NO2 + 2SO2 + 10H2O CO2 nguyên nhân khiên trái đất nóng lên gây nên hiêu ứng nhà