Theo chu trình tuần hoàn các 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. Mặt khác, khi sử dụng hóa chất 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… Điều này đặc biệt có ý nghĩa nghiêm trọng khi các nông trường, vườn tược lớn nằm gần kề sông xịt xuống ao.
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 tụ xuống đáy và tích tụ trong cơ thể sinh vật.
Thuốc BVTV tan trong nước có thể tồn tại bền vững và duy trì được đặt tính lý hoá 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 cávà các động vật không xương sống và côn trùng độc mà con người không mong muốn.
a. Nguồn nước mặt
Tổng lượng dòng chảy sông ngòi trung bình hàng năm của nước ta khoảng 847 km3, trong tổng lượng ngoài vùng chảy vào là 507 km3 chiếm 60% và dòng chảy nội địa là 340 km3, chiếm 40% và chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của các sông trên thế giới (Trần Thanh Xuân, 2004). Tài nguyên nước mặt là một trong những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng lãnh thổ hay một quốc gia.
Nguồn nước mặt đã bị ảnh hưởng trực tiếp bởi hóa chất BVTV. Theo kết quả phân tích hóa chất BVTV nước Biển Hồ tỉnh Gia Lai, Hồ Lắc tỉnh Đăk Lăk của Bùi Vĩnh Diện và Vũ Đức Vọng (2006) nước Biển Hồ có chứa dư lượng 2 - 3 loại trong 15 loại hóa chất chuẩn gốc Chlor hữu cơ, hàm lượng trung bình 0,05 - 0,060 mg/l. Như vậy việc sử dụng thuốc BVTV trong nông nghiệp, lâm nghiệp là nguồn gốc sinh ra lượng tồn lưu trong môi trường đất, nước dẫn đến nguồn nước ô nhiễm.
Nước Hồ Lăk dư lượng thuốc BVTV gốc Chlor hữu cơ, có mặt 4 loại hóa chất trong tổng số 15 hóa chất chuẩn. Kết quả phân tích trên là chứng minh khoa học
Loại thuốc Tính tan trong nước (mg/l)
Loại thuốc Tính tan trong nước (mg/l) Aldrin 0.01 Carbaryl 40 Isobenzan 0.4 Dieldrin 0.18 Haptechclo 0.056 DDT 0.0012 Diazinion 40 Parathion 24 Malathion 145 Dimethoate 2500 2-4-D 890 2-4-5 T 280 Lindan 7.0 Carbofuran 700
nguồn nước mặt Biển Hồ tỉnh Gia Lai, Hồ Lắc tỉnh Đăk Lăk nhiễm thuốc BVTV, trải qua thời gian sử dụng thuốc BVTV lâu dài và nó thấm dần vào nguồn nước ngầm. Chính vì vậy khi nguồn nước mặt hay ngầm nhiễm thuốc BVTV thì nguồn nước sinh hoạt đều gây hại cho sức khỏe con người.
Việt Nam có nền sản xuất nông nghiệp là chính nên nguồn nước ô nhiễm thuốc BVTV không chỉ ở một nơi nhiều nơi khác cũng đã bị ô nhiễm. Như lưu vực nước sơng Cầu tỉnh Bắc Ninh, tại các vùng thâm canh rau tỷ lệ lượng thuốc BVTV được sử dụng cao gấp 3 - 5 lần các vùng trồng lúa (Hoa Xuong Rong, 2006). Nguồn nước nhiễm HCBVTV không chỉ bởi nông dân trồng lúa mà tất cả các nông hộ trồng các loại cây rau, lâm nghiệp, cây công nghiệp sử dụng thuốc BVTV làm ô nhiễm nguồn nước.
b. Nguồn nước ngầm
Nước ngầm là một dạng nước dưới đất, tích trữ trong các lớp đất đá trầm tích bở rời như cặn, sạn, cát bột kết, trong các khe nứt, hang caxtơ dưới bề mặt trái đất, có thể khai thác cho các hoạt động sống của con người.
Ô nhiễm nguồn nước bởi thuốc BVTV là hiện tượng phổ biến tại các vùng sản xuất nông nghiệp. Trong quá trình sử dụng thuốc BVTV, một lượng đáng kể một lượng thuốc sẽ không được cây trồng tiếp nhận, chúng sẽ lan truyền và tích lũy trong đất thấm thấu vào nguồn nước ngầm, làm cho nước ngầm nhiễm các thuốc BVTV. Nguồn nước giếng đào, nước ngầm nông, nguồn nước mạch lộ thiên tại Thành Phố Buôn Ma Thuột có nhiễm thuốc BVTV, với giếng đào có dư lượng thuốc BVTV gốc Chlor hữu cơ và có 11 trong tổng số 15 loại hóa chất chuẩn, có hàm lượng 0,01 - 0,558 µg/l. Nguồn nước mạch lộ thiên có dư lượng thuốc BVTV gốc hữu cơ 6 trên tổng số 15 loại hóa chất, tuy ở nồng độ 0,002 - 0,084 µg/l dưới tiêu chuẩn cho phép (Vũ Đức Vọng và Bùi Vĩnh Diên, 2006).
Việc sử dụng HCBVTV trong sản xuất nông nghiệp làm hóa chất thấm vào đất đến nguồn nước ngầm, làm cho nước ngầm nhiễm thuốc bảo vệ thực vật, với lưu
lượng tồn động như vậy gây ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng xung quanh rất cao.
Kết qủa phaân tích dư lượng HCBVTV trong đất tại huyện Cẩm Khê, Phú Thọ cho thấy hàm lượng DDT trong đất bằng 1,56 mg/kg, Ở Thanh Sơn, Phú Thọ là 30 mg/kg, huyện Diễn Châu, Nghệ An vượt ngưỡng tới mức từ 15 đến 2.800 mg/kg (JA Ming, 2006). Sự tích tụ hóa chất này trong đất thấm vào nguồn nước ngầm làm cho nguồn nước giếng nhiễm thuốc BVTV ảnh hưởng đến nguồn nước sinh hoạt và đây cũng là một trong những nguyên nhân làm gây bệnh ung thư tại các làng xã tỉnh Hà Tĩnh, Nghệ An, Phú Thọ, Tuyên Quang.
Tại Tiên Lãng, Vĩnh Bảo nguồn nước giếng khoan, giếng đào đã có 70% mẫu nước lấy từ các giếng bị ô nhiễm bởi chất sắt, asen và dư lượng thuốc BVTV (Nhân Dân, 2006). Từ trên cho thấy nhiều nơi nguồn nước ngầm đã nhiễm thuốc BVTV, ở đâu có sản xuất nông nghiệp thuốc BVTV vượt mức quy định làm cho nguồn nước ô nhiễm và nó sẽ gây khó khăn đến nguồn nước sinh hoạt cho cộng đồng xung quanh. Vì vậy chúng ta cần có những biện pháp khắc phục để nông dân sử dụng thuốc BVTV một cách hợp lí. Đặc biệt nguồn nước ngầm, khi nguồn nước ngầm bị nhiễm thuốc trừ sâu, nó khộn có khả năng tự làm sạch như nguồn nước mặt. Dòng chảy trong nguồn nước ngầm rất chậm các dư lượng thuốc trừ sâu không pha loãng hay phân tán được, do vậy nó tồn tại trong khoảng thời gian rất lâu có thể hàng trăm năm để làm sạch những chất ô nhiễm.