Việc dùng thuốc trừ sâu liên tục sẽ sinh chứng nhờn thuốc. vì thế mỗi loại thuốc trừ sâu chỉ có tác dụng mạnh một số năm đầu sử dụng. Để hạn chế bệnh nhờn thuốc, tăng khả năng diệt trừ sâu người ta thường tăng nồng độ thuốc, tăng số lần dùng. Tuy nhiên biện pháp này không lâu dài do không thể tăng mãi nồng độ được. Mặt khác, nó làm ô nhiễm môi trường mạnh hơn, do lượng tồn dư trong môi trường nhiều lên. Một số loại thuốc trừ sâu có tính năng hóa học ổn định, khó phân hủy nên sẽ tích lũy trong môi trường. Sau nhiều lần sử dụng lượng tích lũy này có thể cao đến mức gây độc cho môi trường đất, nước, không khí và con người
1.4.3.1. Với môi trường đất
Đất canh tác là nơi tập trung nhiều dư lượng thuốc BVTV. Đất nhận thuốc BVTV từ các nguồn khác nhau. Tồn lượng thuốc BVTV trong đất đã để lại các tác hại đáng kể trong môi trường. Thuốc BVTV đi vào trong đất do các nguồn: phun xử lí đất, các hạt thuốc BVTV rơi vào đất, theo mưa lũ, theo xác sinh vật vào đất. Theo kết quả nghiên cứu thì phun thuốc cho cây trồng có tới 50% số thuốc rơi xuống đất, ngoài ra còn có một số thuốc rải trực tiếp vào đất. Khi vào
trong đất một phần thuốc được cây hấp thụ, phần còn lại thuốc được keo đất giữ lại. Thuốc tồn tại trong đất dần dần được phân giải qua hoạt động sinh học của đất và qua tác động của các yếu tố hóa lý. Tuy nhiên, tốc độ phân giải chậm nếu thuốc tồn tại trong môi trường đất với lượng lớn, nhất là trong đất có hoạt tính sinh học kém. (Lê Huy Bá, 2000)
Bảng 1.7: Thời gian bán hủy của một số hóa chất BVTV trong môi trường đất
Thuốc Thời gian bán phân hủy (năm)
Aldrin 0.3 Isobenzan 0.4 Heptaclo 0.8 Lindane 1.2 Endrin 2.2 Dieldrin 2.5 DDT 2.8 Clodane 1.0
(Nguồn: Edwards C.A,1973)
Thời gian tồn tại của thuốc trong đất dài hay ngắn tùy thuộc vào nhiều yếu tố môi trường. Tuy nhiên, một chỉ tiêu thường dùng để đánh giá khả năng tồn tại trong đất của thuốc là “thời gian bán phân hủy” (half life), tính từ khi thuốc được đưa vào đất chơ tới khi một nửa lượng thuốc bị phân hủy và được biểu thị bằng DT50, người ta còn dùng các trị số DT75, DT90 là thời gian để 75%, 90% lượng thuốc bị phân hủy trong đất.
1.4.3.2. Với môi trường nước
Theo Lê Huy Bá, chu trình tuần hoàn của hóa chất BVTV, thuốc tồn tại trong môi trường đất sẽ rò rỉ ra sông ngòi theo các mạch nước ngầm hay do quá trình rửa trôi, xói mòn đất bị nhiễm thuốc trừ sâu. Khi sử dụng thuốc BVTV, nước có thể bị nhiễm thuốc trừ sâu nặng nề do nông dân đổ hóa chất dư thừa,
chai lọ chứa hóa chất, nước súc rửa…
Trong nước, thuốc BVTV có thể tồn tại ở các dạng khác nhau và đều có thể ảnh hưởng đến tác động của nó đối với sinh vật đó là: hòa tan, bị hấp thụ bởi các thành phần vô sinh hoặc hữu sinh và lơ lửng trong nguồn nước hoặc lắng xuống đáy và tích tụ trong cơ thể sinh vật. Các chất hòa tan trong nguồn nước dễ bị các sinh vật hấp thụ. Các chất kị nước có thể lắng xuống bùn, đáy, ở dạng keo, khó bị sinh vật hấp thụ. Tuy nhiên cũng có một số sinh vật đáy có thể sử dụng chúng qua đường tiêu hóa hoặc hô hấp. Có chất có thể trở thành trầm tích đáy, để rồi, có thể tái hoạt động khi lớp trầm tích bị xáo trộn. Có chất có thể tích tụ trong cơ thể sinh vật tại các mô khác nhau, qua quá trình trao đổi chất và thải trở lại môi trường nước qua con đường bài tiết.
Thuốc BVTV tan trong nước có thể tồn tại bền vững và duy trì được đặc tính lí hóa của chúng trong khi di chuyển và phân bố trong môi trường nước. Các chất bền vững có thể tích tụ trong môi trường nước đến mức gây độc.
Thuốc BVTV khi xâm nhập vào môi trường nước chúng phân bố rất nhanh theo gió và nước. Ngoài nguyên nhân kể trên do thiên nhiên và ý thức cũng như hiểu biết của người dân, một trong những nguyên nhân mà thuốc BVTV xâm nhập thẳng vào môi trường nước đó là do việc kiểm soát cỏ dại dưới nước, tảo, đánh bắt cá và các động vật không xương sống và côn trùng độc mà con người không mong muốn. Ngoài ra lộ trình chính mà thuốc BVTV có thể gia nhập vào môi trường nước đó là sự rửa trôi từ các cánh đồng do hoạt động nông nghiệp và ở các đồng cỏ.
Bảng 1.8: Tính tan của hóa chất BVTV trong môi trường nước.
Hóa chất BVTV Tính tan trong nước (mg/l)
DDT 0.0012
Aldrin 0.01
Haptechclo 0.056
Linden 7.0 Carbaryl 40 Carbofuran 700 Diazinion 40 Parathion 24 Malathion 145 Dimethoate 2500 2Ø-4-D 890 2-4-5 T 280
(Nguồn: Edwards C.A,1973) 1.4.3.3. Với môi trường không khí
Thuốc BVTV xâm nhập vào môi trường không khí gây mùi khó chịu khiến cho không khí bị ô nhiễm. Nhất là nhờ các tác nhân bên ngoài như gió sẽ thúc đẩy quá trình khuếch tán của thuốc làm ô nhiễm không khí cả một vùng rộng lớn. Ô nhiễm không khí do thuốc BVTV sẽ tác động xấu đến sức khỏe con người và các động vật khác thông qua con đường hô hấp.
Thuốc BVTV xâm nhập vào môi trường không khí theo nhiều nguồn khác nhau:
- Khi phun vãi thuốc sẽ xâm nhập vào không khí theo từng đợt dưới dạng bụi, 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 điều kiện thời tiết như gió, bão, mưa… bào mòn và tung 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 trình sản xuất, vận chuyển thuốc BVTV.
Do thuốc tồn đọng lâu không phân hủy nên có thể theo gió và nước phát tán đến các vùng khác, theo các loài sinh vật đi khắp mọi nơi. Việc tăng liều lượng thuốc, tăng số lần phun thuốc, dùng thuốc BVTV không theo hướng dẫn, lạm dụng thuốc BVTV đã dẫn đến hậu quả gây ra hiện tượng kháng thuốc, làm thuốc mất hiệu lực, để lại tồn dư thuốc BVTV quá mức cho phép trong nông sản, thực phẩm. Đó là nguyên nhân của tình trạng ngộ độc thực phẩm, làm giảm
sức cạnh tranh của nông sản, hàng hóa trên thị trường thế giới.