1. Lịch sử về vấn đề nghiên cứu
1.7.1.Ảnh hưởng đến môi trường
Sử dụng HCBVTV là chìa khóa của sự thành công trong cách mạng xanh, đảm bảo nhu cầu về lương thực. Tuy nhiên, trong những năm gần đây nhiều người đã lo ngại về ảnh hưởng của HCBVTV đến môi trường. Lo ngại này không chỉ ở những nước phát triển mà ngày càng trở thành vấn đề quan trọng ở những nước đang phát triển như ở Việt Nam. Lượng HCBVTV tồn lưu sẽ khuếch tán và có thể di chuyển xa đến khác theo sơ đồ sau:
Hình 1.4. Sự phân bố các chất hữu cơ bay hơi trong môi trường đất - nước - khí
(Nguồn http://www.gree-vn.com) [49] Các loại HCBVTV được sử dụng rộng rãi hơn nên nhiều vấn đề môi trường nảy sinh:
- Chất lượng môi trường nước, đất bị suy giảm bởi thuốc trừ sâu và nitrat (NO3)... tác động xấu tới các động vật hoang dại và làm suy thoái các hệ sinh thái. Một vài HCBVTV như clo hữu cơ có thể tồn tại trong đất nhiều năm mặc dù là một lượng lớn HCBVTV đã bay hơi.
- Gây độc hại cho bầu khí quyển bởi các loại khí amoniac (NH3), nitơ ôxit; mêtan và nhiều chất khác sinh ra từ quá trình đốt, làm suy giảm tầng ôzôn làm trái đất nóng lên và gây ô nhiễm bầu khí quyển.
- Sử dụng quá mức các tài nguyên thiên nhiên gây suy thoái nước ngầm, mất dần các loại động vật và các nguồn lương thực tự nhiên, làm mất khả năng hấp thụ phế thải của chúng, dẫn đến lụt lội và mặn hóa.
- Làm xuất hiện những tai biến mới về sức khỏe trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và hóa học nông nghiệp [20].
Không khí có thể dễ dàng bị ô nhiễm bởi HCBVTV dễ bay hơi, thậm chí không bay hơi như DDT sẽ bay hơi rất nhanh vào không khí trong điều kiện khí
hậu thời tiết nóng. Ở các vùng nhiệt đới, khoảng 90 % HCBVTV phospho hữu cơ có thể bay hơi nhanh hơn. Các thuốc diệt cỏ cũng bị bay hơi nhất là trong quá trình phun thuốc.
Thuốc trừ sâu hiện diện trong môi trường sẽ làm tổn hại cho các loài động
thực vật sống trong nước và trên cạn. Trong nguồn nước mặt và nước ngầm thuốc trừ sâu gây ô nhiễm nguồn nước và không thể sử dụng cho mục đích sinh hoạt của con người nếu nống độ quá cao; cũng như sẽ gây hại cho hệ thủy sinh trong nguồn nước mặt.
Thuốc trừ sâu có thể tích lũy trong mô mỡ của động vật và đi vào chuỗi thực
phẩm và cơ thể người và động vật khác. Thuốc trừ sâu còn có thể làm mất cân bằng sinh thái, giảm đa dạng sinh học khi diệt những loài có ích cho cây trồng hoặc các loài là thực phẩm cho loài cao hơn trong chuỗi thực phẩm [51].
Trong các loại thuốc trừ sâu, DDT khi bị nhiễm vào môi trường không khí, nước, đất sẽ tiếp tục bị lan truyền rộng vào môi trường. DDT và các đồng phân bị ngấm vào mạch nước ngầm. Trong đất, DDT có thể suy giảm nhờ quá trình bốc hơi, quá trình quang phân và quá trình phân hủy sinh học (hiếu khí và kị khí) nhưng những quá trình này xảy ra rất chậm tạo ra sản phẩm là DDD và DDE có độ bền tương tự như DDT. DDD cũng được sử dụng như là một loại thuốc trừ sâu, còn DDE chỉ được tìm thấy trong môi trường nhiễm bẩn do sự phân hủy sinh học của DDT.
Quá trình bốc hơi, phân hủy DDT, DDD, DDE có thể được lặp lại nhiều lần và kết quả là DDT, DDD, DDE được tìm thấy ở cả những nơi rất xa. Những hợp chất hóa học này có thể được phát hiện ở đầm lầy, tuyết và động vật ở vùng Bắc Cực & Nam Cực, rất xa so với nơi chúng được sử dụng, DDT, DDD, DDE cuối cùng ở trong đất một thời gian dài, hầu hết bị phân hủy chậm thành DDD và DDE thường là bởi hoạt động của các vi sinh vật. Chu kỳ bán hủy của những hợp chất này trong khí quyển khi bay hơi được ước tính 1,5- 3 ngày. DDT ở đất ẩm bị phân hủy nhanh hơn ở đất khô. Chúng làm giảm giá trị của đất.
Ở Việt Nam hiện trạng ô nhiễm môi trường do HCBVTV đã trở thành vấn đề cần được quan tâm. Các loại HCBVTV đã và đang là những nguyên nhân đóng góp vào việc làm giảm số lượng nhiều loại sinh vật có ích, làm giảm tính đa dạng sinh học, ảnh hưởng tới sức khỏe con người. Hiện trạng sử dụng tùy tiện các loại HCBVTV đã gây xáo trộn trong hệ sinh thái. HCBVTV có mức độ tác động khác nhau đến các loài của quần thể sinh vật. Hậu quả trực tiếp của những tác động này gây khó khăn trong công tác bảo vệ thực vật, làm xuất hiện tính kháng thuốc, gây hại cho thiên địch tự nhiên của sâu bệnh, gây hiện tượng bùng phát dịch, xuất hiện những loại sâu hại mới và đôi khi khá nguy hiểm.
Thành phần thiên địch của sâu hại hệ sinh thái ruộng lúa ở Việt Nam khá phong phú nhưng hiện nay đã giảm sút nghiêm trọng. Căn cứ kết quả điều tra, định loại của Trung tâm tư vấn Công nghệ môi trường - Liên hiệp các Hội Khoa học Kỹ thuật Việt Nam đã thu thập được: 129 loài ký sinh, 186 loài côn trùng và nhện ăn thịt, 6 loài vi sinh vật gây bệnh cho sâu hại lúa và một số cây trồng khác. Nhưng hiện nay số loài sinh vật có lợi giảm đi đáng kể do sử dụng hóa chất, thuốc trừ sâu không hợp lý.
Một số nghiên cứu cho thấy việc sử dụng một số HCBVTV có độc tính mạnh như wofatoc và bassa với liều lượng trung bình khoảng 20ml/sào (thay đổi từ 10 - 20 ml/sào) đã gây ảnh hưởng tới sinh thái giun đất - một số loại sinh vật có lợi cho việc trồng trọt như xua đuổi chúng xuống lớp đất sâu, hoặc làm chết giun, làm gây hỏng hệ sinh thái đất và gây thoái hóa cây trồng [50].
Lượng HCBVTV tồn dư trong đất gây hại đến các vi sinh vật trong đất: Làm nhiệm vụ phân hủy, chuyển hóa chất hữu cơ thành chất khoáng đơn giản hơn cho dinh dưỡng cây trồng là một cách gián tiếp tác động đến cây trồng. Mặc dù độ hòa tan của HCBVTV tương đối thấp, song chúng cũng bị rửa trôi vào nước tưới tiêu, gây ô nhiễm nước mặt, nước ngầm và nước vùng cửa sông ven biển nơi hệ thống tưới tiêu đổ vào.
Thuốc trừ sâu tích lũy trong mô của các vi sinh vật đáy vùng ven biển châu thổ Sông Hồng. Do quá trình lọc nước thụ động, thuốc trừ sâu từ môi trường xung quanh sẽ theo mùn bã hữu cơ theo nước đi vào cơ thể sinh vật và được tích tụ trong cơ thể sinh vật ngày càng nhiều.
Nhiều loài cá và động vật thân mềm tích tụ một số hóa chất độc hại trong cơ thể. Người ta tìm thấy trong cơ thể cá một lượng DDT rất lớn. Một số loại hóa chất có tính chất bền vững và có thể tồn tại trong môi trường biển một thời gian dài [17].
Trên thực tế hiện tượng sử dụng HCBVTV không theo chỉ dẫn ở nhiều nơi hiện nay đã gây nên tình trạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Kết quả định lượng HCBVTV ở một số địa phương cho thấy dư lượng HCBVTV trong đất, nước và thực phẩm đang ở mức báo động và có nguy cơ gia tăng [27]. Chính vì vậy nhiễm độc HCBVTV đang là vấn đề đáng lưu tâm trong công tác bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ người lao động nông nghiệp.