Trong nghiên cứu này, đánh giá rủi ro và tác động của imdacloprid và Thiamethoxam trong bụi trong bụi không khí trong nhà đến sức khỏe của cư dân tại khu vực lấy mẫu đã được đánh giá thông qua các chỉ số ID, HQs và Rs được tính toán theo các công thức trong mục 2.3.5.
Hai nhóm đối tượng (người lớn và trẻ em) được tính toán phơi nhiễm IMI và Thiamethoxam, việc ước tính ID và HQ của Imidacloprid và Thiamethoxam cho người lớn và trẻ em sống ở Hà Nội sử dụng nồng độ trung bình của các loại hóa chất. Các kịch bản phơi nhiễm khác nhau được tính toán bằng cách sử dụng nồng độ trung bình và xác suất 95% (xác suất cao) cho cả tỷ lệ hít thở trung bình (20 mg trên ngày đối với người lớn và 50 mg trên ngày đối với trẻ em) và tỷ hít thở bụi cao (50 mg trên ngày đối với người lớn và 200 mg trên ngày đối với trẻ
Thái
Nguyên Vũ Hán quyếnThâm Italia Việt Nam
Mẫu Thử, n 63 110 79 206 10 Imidacloprid (ng/g) 1.46 5.26 7.29 1584 79 Thiamethoxam (ng/g) 0 0 0 0 13 0 50 100 150 200 250 300 A xis T it le Axis Title
Mẫu Thử, n Imidacloprid (ng/g) Thiamethoxam (ng/g) 1584 N ồn g độ ( ng /g )
47
em). Thời gian phơi nhiễm được tính trong 24 giờ. Tỷ lệ hít thở đối với người lớn được ước tính là 16 m3/ngày và 10,1 m3/ngày đối với trẻ em. Trọng lượng cơ thể trung bình cho người lớn và trẻ em Việt Nam lần lượt là 60 kg và 18 kg.
Với giảđịnh cơ thểngười sẽ hấp thụ 100% chất gây ô nhiễm từ bụi hít vào. Tỷ lệ thời gian ở trong nhà của người lớn và trẻem được giảđịnh lần lượt là 64% và 86%. Trong nghiên cứu này, liều hấp thụ mãn tính (RfD) do USEPA cung cấp được sử dụng làm liều tham chiếu khi hít phải bụi không khí trong nhà. Cân nặng trung bình của người lớn và trẻ em trong phép tính này lần lượt được giả định là 60 kg và 18 kg. Mức độphơi nhiễm hang ngày với Imidacloprid và Thiamethoxam do hít thở phải bụi không khí trong nhà đối với người lớn và trẻem được trình bày trong, Các thông số và các kết quả tính toán được chỉ ra trong các bảng 3.6 và 3.7.
Bảng 3.6: Các thông sốđể tính toán các chỉ sốđánh giá rủi ro của imidacloprid trong bụi đến sức khỏe Thông số Tốc độ tiêu thụ bụi trung bình Tốc độ tiêu thụ bụi Cao Người lớn Trẻ em Người lớn Trẻ em Nồng độ tb của imidacloprid trong bụi Ce (ng/g) 79 79 79 79 IR (g/d) 0,02 0,05 0,05 0,2 AF: (100%) 1 1 1 1 BW (kg): 60 18 60 18 FT (giờ) 0,64 0,86 0,64 0,86 ID (ng/kg/d) 0,0168 0,1885 0,0421 0,7539 RfDi (ng/kg/d) 57000 57000 57000 57000 HQ 2,95×10-7 3,31×10-6 7,38×10-7 1,32×10-5
IR: Tốc độ hấp thu bụi hàng ngày; AF: tỉ lệ hấp thụ;
BW: Trọng lượng cơ thể trung bình (kg); FT: Thời gian ở trong nhà;
48
Bảng 3.7: Các thông sốđể tính toán các chỉ sốđánh giá rủi ro của thiamethoxam trong bụi đến sức khỏe Thông số Tốc độ tiêu thụ bụi trung bình Tốc độ tiêu thụ bụi Cao Người lớn Trẻ em Người lớn Trẻ em Nồng độ tb của thiamethoxam trong bụi (Ce: ng/g) 13,33 13,33 13,33 13,33 IR (g/d) 0,02 0,05 0,05 0,2 AF (100%) 1 1 1 1 BW (kg) 60 18 60 18 FT 0,64 0,86 0,64 0,86 ID (ng/kg/d) 0,00284 0,03185 0,00711 0,12741 RfDi (ng/kg/d) 12000 12000 12000 12000 HQ 2,37×10-7 2,654×10-6 5,926×10-7 1,062×10-5 IR: Tốc độ hấp thu bụi hàng ngày;
AF: tỉ lệ hấp thụ;
BW: Trọng lượng cơ thể trung bình (kg); FT: Thời gian ở trong nhà;
Giá trị ID ước tính của imidacloprid và thiamethoxam nằm trong khoảng 1,68×10-2 đến 4,21×10-2 và từ 2,84×10-3 đến 7,11×10-3 (ng/kg bw/ngày) đối với người lớn. Trong khi đó, ID dao động từ 1,88×10-1 đến 7,54×10-1 và 3,19×10-2
49
Bảng 3.8: Liều lượng hàng ngày (ng/ kg bw/ ngày) qua tiếp xúc qua hít thở và chỉ số nguy hại đối với imidacloprid và thiamethoxam được phát hiện
Hóa chất RfD*(mg/kg/d) Người lớn Tốc độ tiêu thụ trung bình Tốc độ tiêu thụ Cao ID HQ ID HQ Imidacloprid 0,057 1,68×10 - 2 2,95×10- 7 4,21×10- 2 7,38×10- 7 Thiamethoxam 0,012 2,84×10 - 3 2,37×10- 7 7,11×10- 3 5,93×10- 7 Hóa chất RfD*(mg/kg/d) Trẻ em Tốc độ tiêu thụ trung bình Tốc độ tiêu thụ Cao ID HQ ID HQ Imidacloprid 0,057 1,88×10 - 1 3,31×10- 6 7,54×10- 1 1,32×10- 5 Thiamethoxam 0,012 3,19×10 - 2 2,65×10- 6 1,27×10- 1 1,06×10- 5
*RfDi (ng/kg/d): suggested by EPA US
Giá trị ID cao hơn của Imidacloprid cho cả trẻ em và người lớn so với Thiamethoxam có thể là hậu quả của việc sử dụng không kiểm soát hóa chất bảo vệ thực vật gốc Imidacloprid so với hóa chất bảo vệ thực vật gốc thiamethoxam. Giả thuyết này được đưa ra bởi sự xuất hiện của imidacloprid, được tìm thấy thường xuyên hơn, với nồng độcao hơn đáng kể so với thiamethoxam. Giá trị ID của 2 loại hóa chất bảo về thực vật này ở trẻ em bịvượt quá nhiều do tốc độ hít thở không khí của trẻem cao hơn để phát triển thể chất và trọng lượng cơ thể thấp hơn, kết hợp với tỷ lệ trao đổi chất cao hơn so với người lớn. Tuy nhiên, đối với cảngười lớn và trẻ em, giá trị ID ngay cảtrong trường hợp xấu nhất có thể xảy ra là tiếp xúc với bụi cao (50mg/ngày và 200mg/ngày) được xác định thấp hơn nhiều so với RfD của đưa ratrong quy định.
50
Tương ứng, các giá trị của chỉ số nguy hại HQ của imidacloprid và thiamethoxam cho người lớn và trẻ em lần lượt là 7,38×10-7, 1,32×10-5 và 5,93×10-7 và 1,062×10-5.
Tất cả các giá trịHQ ước tính của hóa chất bảo vệ thực vật gốc imidacloprid và thiamethoxam đều nhỏhơn 1 đối với cảngười lớn và trẻ em cho thấy tác động gây ảnh hưởng có hại đến sức khỏe con người khi hít thở trực tiếp bụi không khí trong nhà có chứa imidacloprid và thiamethoxam là không đáng kể. Tuy nhiên, do độc tính mãn tính của chúng và quá trình phơi nhiễm lâu dài (chủ động và thụ động) với các hợp chất này, nghiên cứu này có thể là tín hiệu cho việc khuyến nghị giảm tỷ lệ sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật gốc imidacloprid và thiamethoxam trong khu vực nội thành Hà Nội.
Có thể nhận thấy các giá trị ID ở các khu vực khảo sát đều thấp hơn 1 mg.kg.b/w/ngày (là mức thấp nhất có ảnh hưởng xấu (LOAEL) được (URL24) [53]. Một điều cần lưu ý đó là gía trị ID trong nghiên cứu này được ước lượng bảo toàn bởi vì khả năng tiếp cận sinh học của imidacloprid và thiamethoxam được sử dụng làm thước đo tốc độ hấp thụtrong đường ruột. So sánh với các giá trị ID các nghiên cứu trước đây thì giá trị ID trong nghiên cứu này thấp hơn nhiều bởi vì tốc độ hấp thụ được giả định là khả năng tiếp cận sinh học imidacloprid và thiamethoxam thay vì xem như bằng 1 ở các công bốtrước.
Giá trị đánh giá mức độ rủi ro gây nên các bệnh lý (không phải ung thư) khi tiếp xúc với Imidacloprid có ở bụi nhà (HQ) nằm trong khoảng 2,95×10-7 - 7,38×10-7 và 3,31×10-6 - 1,32×10-5. Với Thiamemthoxam nằm trong khoảng 2,37×10-7 – 5,93×10-6 và 2,65×10-6 – 1,06×10-5 tương ứng với người lớn và trẻ em. Các giá trị HQ này đều nhỏhơn 1, điều này chỉ ra rằng việc tiếp xúc với bụi chứa imidacloprid và thiamethoxam không phải là nguyên nhân gây ra các bệnh lý đối với các cư dân tại địa điểm lấy mẫu. Giống như nghiên cứu hiện tại, các nghiên cứu trước đây đã báo cáo giá trị HQ thấp hơn nhiều so với ngưỡng 1, đề xuất rằng các giá trị HQ thấp này (có độ lớn dưới giá trị tới hạn ít nhất 100 lần) là
51
một dấu hiệu phơi nhiễm an toàn và chấp nhận được với bụi trong nhà Imidacloprid và Thiamethoxam thông qua đường hô hấp và tiêu hóa.
Trong nghiên cứu này, chỉ số nguy cơ ung thư Rs cho cư dân khi tiếp xúc với imidacloprid và thiamethoxam thông qua đường hô hấp và tiêu hóa là < 1,0×10–6. Do đó, việc phơi nhiễm của người dân tại các khu vực thu nhận mẫu được coi là ở mức không có khảnăng gây ung thư với các ảnh hưởng về hệ thần kinh.
52
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết Luận
Nghiên cứu đã xác định được quy trình phân tích Imidacloprid và Thiamethoxam trong bụi trong nhà, bằng phương pháp chiết siêu âm với methanol sau đó phân tích trên LC – QTOF – MS, đường chuẩn đã được xây dựng cho Imidacloprid và Thiamethoxam với R2 lần lượt là 0,97 và 0,94. Độ lệch chuẩn RSD của các chất phân tích Imidacloprid và Thiamethoxam có giá trị nằm trong khoảng 9,93% ÷ 11,45%. Hiệu suất thu hồi trung bình (H %) Imidacloprid và Thiamethoxam của từ 62 ÷ 107.2%. Giới hạn phát hiện MDL của với cả Imidacloprid và Thiamethoxam đều là 4 ng/ g.
Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát sự phân bố và nồng độ của IMI và Thiamethoxam trong bụi không khí trong nhà tại 6 quận của Hà Nội. Kết quả chỉ ra rằng nồng độ IMI được tìm thấy ở 100% các mẫu bụi trong nhà với nồng độ trung bình là 0,079 µg/ g, trong khi Thiamethoxam chỉ xuất hiện ở 6/10 mẫu với nồng độ trung bình là 0,013 µg/ g.
Đánh giá rủi ro, tác động của imidacloprid và thiamethoxam có trong bụi trong nhà đến sức khỏe con người đã được thực hiện thông qua các chỉ số: Giá trị HQ của imidacloprid nằm trong khoảng 2,95×10-7 - 7,38×10-7 và 3,31×10-6 - 1,32×10-5, của Thiamemthoxam nằm trong khoảng 2,37×10-7 – 5,93×10-6 và 2,65×10-6– 1,06×10-5tương ứng với người lớn và trẻ em. Các giá trị HQ ước tính của imidacloprid và thiamethoxam trong bụi trong nhà đều nhỏ hơn 1. Do đó, nguy cơ ảnh hưởng của imidacloprid và thiamethoxam đối với người dân tại khu vực nghiên cứu là không đáng kể.
Kiến Nghị
Tiếp tục nghiên cứu mở rộng xác định dư lượng của các chất thuộc nhóm neonicoticoid và hóa chất bảo vệ thực vật nói chung trong bụi không khí trong nhà, để xác định về sự hiện diện và nguy cơ phơi nhiễm của chúng đối với sức khỏe con người. Để có thểđểra nhưng biện pháp giảm thiểu phơi nhiễm, đảm bảo sức khỏe cộng đồng.
53
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lewis, R. G., & Kee, R. E. (1976) in Air Pollution from Pesticides and Agricultural Processes (R.E. Lee, Jr, Ed.), CRC Press, Cleveland, OH, pp. 5-50.
2. Nonoccupational Pesticide Exposure Study (NOPES), U.S. Environmental Protection Agency, Washington, DC, January 1990.
3. Davies, J. E., Edmundson, W. E, & Raffonelli, A. (1975) Am. J. Public Health 65,53-5
4. Roberts, L. W., & Camann, D. E. 1989 Bull. Environ. Contain. Toxicol. 43,717- 724
5. Hawley, J. K. (1985) Risk Anal. 5,53-57.
6. Bộ NN & PTNT, 2017 Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng, hạn chế, cấm sử dụng. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Việt Nam.
7. Bộ NN & PTNT, 2019 Danh mục thuốc bảo vệ thực vật được phép sử dụng và cấm sử dụng. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Việt Nam. 8. Nguyễn, XD, 2019 Hà Nội sẽ hạn chế tối đa việc sử dụng thuốc bảo vệ thực
vật. Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Hà Nội (bằng tiếng Việt).
9. Tổng cục môi trường, 2015, Hiện trạng ô nhiễm môi trường do hóa chất bảo vệ thực vật tồn lưu thuộc nhóm hữu cơ khó phân hủy tại Việt Nam.
10. Ben Bradford and Russell Groves, 2019, An overview of neonicotinoid contaminants in Wisconsin. University of Wisconsin-Madison Department of
Entomology.
11. Sheets, L.P. 2014, Imidacloprid. Encyclopedia of Toxicology,1000-1003.
12. Teuschler, L.K. and R.C. Hertzberg, 1995, Current and future risk assessment
guidelines, policy, and methods development for chemical mixtures. Toxicology,
105 (2-3) 137-44.
13. Imidacloprid risk characterization document dietary and dringking water exposure,2006 – California environmental protection agency department of pesticide regulation February 9,
14. Žabar, R.; Komel, T.; Fabjan, J.; Kralj, M.B.; Trebše, P, 2012 Photocatalytic
degradation with immobilised TiO2 of three selected neonicotinoid insecticides: Imidacloprid, thiamethoxam and clothianidin. Chemosphere, 89, 293–301.
15. Craddock, H.A.; Huang, D.; Turner, P.C.; Quirós-Alcalá, L, 2019, Payne- Sturges, D.C. Trends in neonicotinoid pesticide residues in food and water in the
54
United States, 1999–2015. Environ. Heal. Glob. Access Sci. Source, 18, 1–16.
16. Aktar, W.; Sengupta, D.; Chowdhury, A, 2009, Impact of pesticides use in agriculture: Their benefits and hazards. Interdiscip. Toxicol., 2, 1–12.
17. Motohiro Tomizawa and John E. Casida : Neonicotinoid insecticide toxicology: Mechanisms of Selective Action - Environmental Chemistry and Toxicology Laboratory, Department of Environmental Science, Policy and Management, University of California, Berkeley, California 94720-3112.
18. Pisa, L.W.; Amaral-Rogers, V.L.; Belzunces, P.; Bonmatin, J.M.; Downs, C.A.; Goulson, D.; Kreutzweiser, D.P.; Krupke, C.; Liess, M.; McField, M. 2014, et al. Effects of neonicotinoids and fipronil on non-target invertebrates. Environ.
Sci. Pollut. Res., 22, 68–102.
19. FAO,2014 – Specification and evaluations for agricultural pesticides “ThiamethoxamUSEPA, 2019, Product cancellation order for certain pesticide
registrations
20. USEPA, 2019, Product cancellation order for certain pesticide registrations. 21. URL18. Canadian Council of Ministers of the Environment (CCME), 2002.
Canadian environmental quality guidelines for protection of aquatic life: summary table. In: Canadian Environmental Quality Guideline, Winnipeg,
Manitoba, Canada. http://st-ts.ccme.ca/en/index.htmL. (accessed May 26, 2015).
22. Coscollà, C., Muñoz, A., Borrás, E., Vera, T., Ródenas, M., & Yusà, V. 2014,
Particle size distributions of currently used pesticides in ambient air of an agricultural Mediterranean area. Atmospheric Environment 95 29-35.
23. Roinestad, K.S., J.B. Louis, and J.D. Rosen, 2020, Determination of Pesticides in Indoor Air and Dust. Journal of AOAC INTERNATIONAL AOAC 76 (5) 1121-1126.
24. Groves, B.B.a.R. 2019, An overview of neonicotinoid contaminants in Wisconsin. University of Wisconsin, Department of Entomology.
25. Schaafsma, A., Limay-Rios, V., Baute, T., Smith, J., & Xue, Y. 2015,
Neonicotinoid Insecticide Residues in Surface Water and Soil Associated with Commercial Maize (Corn) Fields in Southwestern Ontario. PLOS ONE 10 (2)
p. e0118139.
55
finished, and tap water from Wuhan, Central China: Assessment of human exposure potential. Science of The Total Environment 675 513-519.
27. Suganthi, A., K. Bhuvaneswari, and M. Ramya, 2018, Determination of neonicotinoid insecticide residues in sugarcane juice using LCMSMS. Food Chemistry 241 275-280.
28. Jovanov, P., Guzsvány, V., Franko, M., Lazić, S., Sakač, M., Milovanović, I., & Nedeljković, N. 2014, Development of multiresidue DLLME and QuEChERS based LC–MS/MS method for determination of selected neonicotinoid insecticides in honey liqueur. Food Research International 55 11-19.
29. D. Zywitz, M. Anastassiades and E. Scherbaum, Analysis of Neonicotinoid Insecticides in Fruits and Vegetables using LC-MS (MS).
30. Yang, E.C., Chuang, Y. C., Chen, Y. L., & Chang, L. H. 2008, Abnormal Foraging Behavior Induced by Sublethal Dosage of Imidacloprid in the Honey Bee (Hymenoptera: Apidae). Journal of Economic Entomology 101 (6) 1743- 1748.
31. Bonmatin, J.M., Moineau, I., Charvet, R., Colin, M. E., Fleche, C., & Bengsch, E. R.,2015,Environmental fate and exposure; neonicotinoids and fipronil. Environmental Science and Pollution Research 22 (1) 35-67.
32. Anderson, J.C.; Dubetz, C.; Palace, V.P, 2015, Neonicotinoids in the Canadian
aquatic environment: A literature review on current use products with a focus on fate, exposure, and biological effects. Sci. Total Environ., 505, 409–422.
33. Cox-foster, D.L.; Conlan, S.; Holmes, E.C.; Palacios, G.; Evans, J.D.; Moran, N.A.; Phenix-Lan, Q.; Briese, T.; Hornig, M.; Martinson, V. Collapse disorder. Science 2007, 318, 283–288.
34. Naug, D. Nutritional stress due to habitat loss may explain recent honeybee colony collapses. Biol. Conserv. 2009, 142, 2369–2372.
35. Oldroyd, B.P. 2007, What’s killing American honey bees? PLoS Biol., 5, 1195– 1199.
36. Henry, M.; Beguin, M.; Requier, F.; Rollin, O.; Odoux, J.F.; Aupinel, P.; Aptel, J.; Tchamitchian, S.; Decourtye, A, 2012. A common pesticide decreases foraging success and survival in honey bees. Science, 336, 348–350.
37. Whitehorn, P.R.; O’Connor, S.; Wackers, F.L.; Goulson, D. 2012,
56
production. Science, 336, 351–352.
38. Charpentier, G.; Louat, F.; Bonmatin, J.M.; Marchand, P.A.; Vanier, F.; Locker, D. 2014, Decoville, M. Lethal and sublethal effects of imidacloprid, after chronic
exposure, on the insect model drosophila melanogaster. Environ. Sci. Technol,
48, 4096–4102.
39. Sheets LP. 2002. The neonicotinoid insecticides. In Handbook of Neurotoxicology, ed. EJ Massaro, vol. 1, pp. 79–87. Totowa, NJ: Humana. 40. USEPA,2011, Exposure Factors Handbook 2011 Edition (Final report).
.Cimino, A.M., Boyles, A. L., Thayer, K. A., & Perry, M. J. 2017, Effects of Neonicotinoid Pesticide Exposure on Human Health: A Systematic Review.
Environ Health Perspect 125 (2), 155-162.
41. Wang, H., Yang, D., Fang, H., Han, M., Tang, C., Wu, J., … Jiang, Q,2020,
Predictors, sources, and health risk of exposure to neonicotinoids in Chinese school children: A biomonitoring-based study. Environment International 143,
105918.
42. Mei Chen, Lin Tao, John McLean, and Chensheng Lu, 2014, Quantitative Analysis of Neonicoticoid Insecticide Residues in Food: Implication for Dietary