5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nƣớc
1.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Năm 1962, Carson trong cuốn sách Silent spring (Mùa xuân tĩnh lặng) đã đề cập
đến những rủi ro môi trƣờng liên quan đến việc sử dụng thuốc trừ sâu. Cuốn sách đã thật sự gây sốc cho khơng ít ngƣời khi biết rằng những mối nguy hiểm đó do chính con ngƣời tạo ra và song hành trong cuộc sống. Chúng là những chất độc có trong thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và nhiều loại chất khác sử dụng trong nông nghiệp. Từ đất, nƣớc và từ các ộ phận của cây trồng, những chất độc hại đó tham gia vào chuỗi thức ăn và hiện diện trên àn ăn của các gia đình [2].
Carson cho rằng những hố chất đó thậm chí cịn nguy hiểm hơn cả những chất phóng xạ. Chúng có thể xâm nhập theo đƣờng tiêu hoá (cùng thức ăn, đồ uống); theo đƣờng hơ hấp (ví dụ khi ta hít phải) hay qua da (nhƣ khi phun thuốc trừ sâu, trừ cỏ không mang khẩu trang, găng tay v.v.)...Với cách thức xâm nhập đó, con ngƣời có nguy cơ mang theo chất độc từ lúc sinh ra đến khi chết và chịu sự tàn phá của chúng [2].
Tại Mỹ, nơi khoa học môi trƣờng rất phát triển, đã thiết lập nhiều chƣơng trình ảo vệ mơi trƣờng do thuốc trừ sâu từ rất sớm nhƣ Chương trình thuốc trừ sâu của Đại
học Purdue. Chƣơng trình đƣợc xây dựng và duy trì với sự tham gia của nhiều
chuyên gia, nhà khoa học [17].
Năm 2002, Fred Whitford, đã viết cuốn sách Tài liệu hoàn chỉnh về quản lý thuốc
sản phẩm thuốc trừ sâu trƣớc khi ƣớc vào thị trƣờng, với nhãn mác rõ ràng và chính xác, và với ngƣời tiêu dùng có nhận thức tốt. Tuy nhiên, thuốc trừ sâu cũng đóng một vai trị quan trọng trong việc duy trì cuộc sống của chúng ta, ởi chính chúng giúp con ngƣời bảo vệ cây trồng, nguồn lƣơng thực, thực phẩm của nhân loại. Cuốn sách mơ tả tiến trình mà theo đó cơng nghiệp và các Cơ quan Bảo vệ Môi trƣờng Hoa Kỳ đạt đƣợc một sự đồng thuận về các nguy cơ mà thuốc trừ sâu gây cho con ngƣời, động vật hoang dã và nƣớc [18].
Ở Ontario, Canada, theo nghiên cứu về sự nhiễm độc môi trƣờng do sử dụng các chất hóa học đã đƣợc Franket Al tiến hành từ năm 1982 tại 11 vùng nông nghiệp đầu nguồn Ontario. Có ít nhất 81 loại thuốc trừ sâu khác nhau đã đƣợc sử dụng trong nông nghiệp dọc theo hành lang an tồn (của các con sơng) và nhiều loại thuốc đƣợc sử dụng gần nhà. Trung ình, 39% của bề mặt đất nhận 8,3kg/ha/năm. Việc sử dụng nồng độ cao thuốc trừ sâu ở vùng này đã gây ra ô nhiễm bề mặt nguồn nƣớc tại vùng nghiên cứu. Thuốc diệt cỏ atrazine có mặt trong 93% các mẫu nƣớc (với mức sử dụng 2,2kg/ha/năm). Mặc dù DDT đã ị cấm sử dụng từ năm 1972 nhƣng vẫn tìm thấy nó trong 41% các mẫu nƣớc [19].
Để xử lý nƣớc rửa ình xịt, chai, lọ,...từ quá trình sử dụng TBVTV, hạn chế việc xả, đổ nƣớc thải bừa ãi, gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng, năm 1993 do hai nhà khoa học Thụy Điển là Torsttensson và Castillo đã nghiên cứu và đề xuất mơ hình đệm sinh học. Đây là cơng trình xây dựng đơn giản và rẻ tiền, đƣợc áp dụng rộng rãi nhƣ là một biện pháp ảo vệ nguồn nƣớc mặt và nƣớc ngầm [20].
Trong suốt những năm 1970 và 1980 có nhiều hóa chất ảo vệ thực vật (HCBVTV) mới đƣợc tìm ra và sản xuất với số lƣợng lớn. HCBVTV mới đƣợc phát minh đều dần đạt đƣợc những ƣu điểm do có cơ sở của sự hiểu iết về cơ chế sinh học và hoá sinh học. Các HCBVTV loại này đều có tác dụng cao hơn và với liều lƣợng nhỏ hơn so với các loại HCBVTV cũ. Những chất nổi ật nhất của thế hệ HCBVTV mới này là: chất diệt cỏ sulffonyluneas và chất diệt nấm metalaxyl, triadimefon. Một nhóm thuốc trừ sâu mới và quan trọng ao gồm các chất tổng hợp pyrethroids
không ền vững với ánh sáng và đƣợc chiết xuất từ pyrethrins có trong thiên nhiên cũng đƣợc phát minh trong thời kỳ này.
Do hiểu iết tốt hơn về tác động qua lại của côn trùng và cây trồng, các loại HCBVTV đã đƣợc phát triển lên một tầm cao mới cũng nhƣ đã có chiến lƣợc mới về cơng thức hố học của thuốc và các phƣơng pháp sử dụng. Sự phát triển mới này đã tạo ra cơ hội giảm ớt nguy cơ nhiễm độc HCBVTV. Những lợi ích tiềm tàng của các tác nhân có thể khống chế sâu hại về mặt vi khuẩn học và sinh học, các thiên địch hiện nay.
Ở các nƣớc đang phát triển, thuốc trừ sâu hữu cơ vẫn còn đƣợc sử dụng và dần dần đƣợc thay thế ằng phốt pho hữu cơ, car amat và pyrethroid. Các loại thuốc trừ sâu dùng để chống lại các loại ọ ký sinh ở các súc vật chăn nuôi cũng đang đƣợc lƣu ý rất nhiều.
Một chƣơng trình nghiên cứu của Russ Dilts cùng nhóm làm phim của đài BBC về HCNN khi lần theo “con đƣờng độc hại” ắt nguồn từ Thái Lan qua Campuchia đã chứng minh rằng: các loại thuốc nhóm cực độc (theo phân loại của WHO) nhƣ Methyl Parathion, Monocrotophos và Mevinphos, đã ị cấm hoặc ị hạn chế sử dụng tại nhiều nƣớc đang phát triển, đƣợc án phổ iến ở Campuchia. Hàng năm có khoảng 3 triệu ngƣời ở các nƣớc đang phát triển ị ngộ độc do HCNN và có khoảng 220.000 ngƣời chết vì thuốc BVTV.
Nhiều chƣơng trình ảo vệ mơi trƣờng nơng nghiệp trên thế giới đã đƣợc thực hiện nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng do HCNN gây nên. Biện pháp quản lý tổng hợp dịch hại gọi tắt là IPM (Integrated Pest Management) đã đƣợc phát triển trong vài thập kỹ gần đây là một hƣớng mới áp dụng các iện pháp luân phiên khác để làm giảm sự lệ thuộc vào HCNN và HCBVTV. Các tổ chức quốc tế nhƣ UNEP, FAO và WHO đã giúp các nƣớc trên thế chuyển giao iện pháp chiến lƣợc này nhằm quản lý dịch hại một cách ền vững.
Tại Hàn Quốc, Chính phủ nƣớc này đã thực hiện chƣơng trình cắt giảm số lƣợng hóa chất dùng trong nông nghiệp ằng cách sử dụng hiệu quả và thận trọng thơng
qua chƣơng trình IPM. Trong một thời gian ngắn từ năm 1992, đã có hơn 9.000 ngƣời đƣợc đào tạo thành những chỉ dẫn viên và các chủ trang trại để tham gia vào chƣơng trình IPM. Chƣơng trình này kêu gọi giảm số lƣợng các ình phun HCNN và khối lƣợng sử dụng xuống cịn 1 2 vào năm 2004 thơng qua việc kiểm soát một cách kinh tế các dịch ệnh và các loài gây hại dựa trên cơ sở các cuộc thử nghiệm khoa học nghiêm ngặt; đồng thời kiểm soát về mặt sinh học việc sử dụng các loài thiên địch. Các tiêu chuẩn để sử dụng an toàn HCNN đƣợc áp dụng. Các hóa chất có nồng độ độc tố thấp và các chủng vi sinh cũng đƣợc sử dụng nhiều để hạn chế tối đa cá tác hại do HCNN gây ra.
Bài học kinh nghiệm của Indonesia từ năm 1986 đến năm 1998 cho thấy rằng chƣơng trình IPM đã làm giảm khối lƣợng thuốc BVTV nhập khẩu hàng năm một cách rõ rệt, trong khi sản lƣợng lƣơng thực không ngừng gia tăng, giữ vững an ninh lƣơng thực. Theo ƣớc tính hàng năm, Nhà nƣớc Indonesia tiết kiệm đƣợc khoảng 100 triệu USD chi cho việc trợ giá thuốc BVTV.
Tại Thụy Điển, từ những năm 60, quốc gia này đã nhận thức đƣợc các vấn đề về môi trƣờng của một nền nông nghiệp hiện đại. Nhƣng mãi đến đầu những năm 80, Thụy Điển mới ắt đầu thực hiện một cách nghiêm ngặt việc kiểm sốt ơ nhiễm do HCNN. Vào thời điểm đó, mối quan tâm của cơng chúng tại Thụy Điển là về tác hại của HCNN ngày càng tăng đã đƣa các vấn đề môi trƣờng thành chính sách ƣu tiên hàng đầu của Thụy Điển. Do đó, năm 1986, một chƣơng trình nhằm giảm nguy cơ đối với sức khoẻ con ngƣời và môi trƣờng do sử dụng HCNN đã đƣợc thực hiện. Chƣơng trình đã đề ra mục tiêu giảm 50% lƣợng HCNN trong 5 năm. Đến năm 1990, Quốc hội nƣớc này đã thông qua một dự luật mới với chính sách nghiêm ngặt hơn; qua đó, lƣợng thuốc trừ sâu trong nơng nghiệp phải giảm cịn 25% mức sử dụng từ năm 1981 đến năm 1985. Kết quả là lƣợng HCNN tại nƣớc này đã đƣợc giảm đáng kể. Tính đến thời điểm hiện nay, thế giới đã thực sự quan tâm đến vấn đề ô nhiễm môi trƣờng và sức khoẻ con ngƣời do HCNN nói chung và hóa chất BVTV nói riêng.
Mức dƣ lƣợng tối đa cho phép (MRL) là mức có thể tìm thấy nếu sản phẩm đƣợc áp dụng theo "nhãn" hƣớng dẫn, nó là giới hạn dƣ lƣợng ở "cổng trang trại", là chỉ tiêu để kiểm tra độ tin cậy của nhãn thuốc, nhƣ là tiêu chuẩn trong thƣơng mại quốc tế, thấp hơn hẳn mức liên quan đến sức khoẻ cộng đồng. Đã phát triển chứng chỉ rộng trên thế giới tồn cầu về nơng sản sản xuất theo GAP nhƣ EUREPGAP của Cộng đồng Châu Âu và nhiều siêu thị sử dụng sản phẩm có chứng chỉ này (Syngenta, 2005) [30].
1.4.2 T ng quan tình hình nghiên cứu trong nước
Một nghiên cứu rất đáng chú ý vào năm 1998 của K.L.Heong, M.M.Escalada, N.H.Huân, V. Mai là sử dụng các phƣơng tiện thông tin truyền thông để nâng cao nhận thức của ngƣời dân trong việc sử dụng thuốc BVTV và dùng iện pháp quản lý dịch hại tổng hợp để bảo vệ cây trồng, hạn chế ô nhiễm môi trƣờng cũng nhƣ giảm rủi ro đến sức khỏe ngƣời dân. Tuy nhiên, do vấn đề môi trƣờng ở Việt Nam lúc ấy giờ chƣa đƣợc quan tâm nên mơ hình này chƣa đƣợc áp dụng rộng rãi [21]. Theo nhƣ nghiên cứu của Nguyễn Ngài Huân và Đào Trọng Anh năm 2001, ngƣời sử dụng TBVTV thƣờng bỏ qua những rủi ro, hƣớng dẫn an toàn và các iện pháp bảo vệ cần thiết, do đó thƣờng dẫn đến những tác động xấu đến sức khỏe.Records trace 11% of all poisonings in the country to pesticides: approximately 840 poisonings in 53 cities and provinces in 1999(1). Theo nhƣ tài liệu thu thập đƣợc, 11% của tất cả các ca ngộ độc ở trong nƣớc là do TBVTV (khoảng 840 ngộ độc tại 53 tỉnh, thành phố trong năm 1999).Pesticide use in rice fields has led to drastic reductions in the population of aquatic life(2). Thuốc BVTV sử dụng trong sản xuất nông nghiệp đã dẫn đến sự cắt giảm mạnh mẽ số lƣợng các sinh vật thủy sinh.An alarming increase in pesticides sprayed on fruit trees has had significant effects on populations of soil organisms(3). Sự gia tăng đáng áo động TBVTV phun trên cây ăn quả cũng đã có tác động đáng kể đến quần thể các sinh vật đất [4]. Hiện trạng canh tác dƣa hấu trong mùa mƣa ở đồng bằng sông Cửu Long. Nghiên cứu đƣợc thực hiện bằng phiếu điều tra với 61, 114 và 72 nông hộ tƣơng ứng ở các tỉnh Cần Thơ, Tiền Giang và Trà Vinh. Kết quả cho thấy có hàng trăm loại thuốc trừ sâu sử
dụng trong sản xuất dƣa hấu, trung ình phun 8-9 lần/vụ, chỉ có 14,2% nơng hộ áp dụng biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp [11].
Nghiên cứu ảnh hƣởng của thuốc BVTV đối với sức khỏe con ngƣời là rất cần thiết. Năm 2006, một nghiên cứu về khả năng, mức độ tích tụ thuốc BVTV trong cơ thể con ngƣời khi tiếp xúc với thuốc đã đƣợc Phạm Bích Ngân và Đinh Xuân Thắng tiến hành. Phƣơng pháp y – sinh học đã đƣợc sử dụng trong nghiên cứu này. Máu đƣợc lấy ở tĩnh mạch để tiến hành phân tích men Cholinesterase trong huyết tƣơng (chỉ tiêu để xem xét khả năng nhiễm thuốc BVTV gốc lân hữu cơ) đối với ngƣời phun thuốc. Trên cơ sở đó đánh giá khả năng nhiễm độc thuốc BVTV khi tiếp xúc, hít thở và các triệu chứng bệnh tật đối với con ngƣời [22].
Năm 2008, Hệ thống hành động chống thuốc trừ sâu (PAN) khu vực châu Á Thái Bình Dƣơng đã tiến hành phỏng vấn hơn 1.000 nông dân ở 8 quốc gia châu Á (trong đó có Việt Nam) và kết quả này đƣợc thể hiện trong áo cáo dài 156 trang với tựa đề Các cộng đồng lâm nguy: Báo cáo khu vực châu Á về việc dùng thuốc trừ sâu đặc biệt nguy hiểm, trong đó nêu đến 66% thành phần chính của các loại này đang dùng ở châu Á nằm trong danh mục “rất nguy hiểm”.
Nghiên cứu của PAN tại Việt Nam đƣợc thực hiện ở xã Vĩnh Hanh, huyện Châu Thành (tỉnh An Giang) với sự hỗ trợ của Đại học An Giang và tại xã Hải Vân, huyện Hải Hậu, tỉnh Nam Định với sự hỗ trợ của Trung tâm Nghiên cứu giới, gia đình và mơi trƣờng trong phát triển (CGFED).
Nhóm nơng dân đƣợc hỏi là những ngƣời đang trồng lúa và rau củ. Nghiên cứu cho thấy 28% số nông dân tại An Giang và 60% số nông dân tại Nam Định đƣợc hỏi cho biết đã gặp những vấn đề về sức khỏe liên quan đến thuốc trừ sâu sau khi phun xịt hoặc sống gần nơi có thuốc trừ sâu.
Những dấu hiệu sức khỏe nơng dân thƣờng gặp là nhức đầu, chống, nổi mẩn ngứa, mệt, đau nhức ngƣời....Nghiên cứu của PAN tại Việt Nam cũng cho thấy phần lớn nông dân iết thuốc trừ sâu độc hại cho sức khỏe, nhƣng nhìn chung họ vẫn chƣa
đƣợc hƣớng dẫn bảo hộ hoặc khơng có điều kiện trang bị cơng cụ bảo hộ để phòng vệ cho sức khỏe của mình [23].
Do việc sử dụng thuốc BVTV tràn lan, không đúng cách nên dẫn đến việc gây ô nhiễm môi trƣờng đất, nƣớc,.... Năm 2006, trong một nghiên cứu Ja Ming đã cho thấy dƣ lƣợng thuốc BVTV DDT trong đất tại huyện Cẩm Khê, Phú Thọ bằng 1,56 mg/kg, ở Thanh Sơn, Phú Thọ là 30 mg/kg, huyện Diễn Châu, Nghệ An vƣợt ngƣỡng tới mức từ 15 đến 2.800 mg/kg. Sự tích tụ hóa chất này trong đất thấm vào nguồn nƣớc ngầm làm cho nƣớc giếng nhiễm thuốc BVTV, ảnh hƣởng đến nguồn nƣớc sinh hoạt và đây cũng là một trong những nguyên nhân gây ệnh ung thƣ tại các làng xã tỉnh Hà Tĩnh, Nghệ An, Phú Thọ, Tuyên Quang.
Nƣớc thải thuốc trừ sâu là một trong số các nguồn thải độc hại, khó xử lý ởi thành phần nƣớc thải chứa các hợp chất hữu cơ mạch vịng nhóm clo, nhóm P khó phân hủy sinh học. Năm 2008, PGS.TS. Nguyễn Văn Phƣớc cùng nhóm nghiên cứu Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh đã nghiên cứu và đƣa ra một mơ hình xử lý mới bằng cách đƣa nƣớc thải qua bể lọc sinh học kị khí với vật liệu đệm là sơ dừa. Chỉ tiêu cần chú ý của nƣớc thải khi qua bể lọc này là chỉ tiêu về COD, pH. Sau đó nƣớc thải đƣợc tiếp tục đƣa qua ể ùn hoạt tính rồi ùn sinh học hiếu khí và cuối cùng là bể oxy hóa. Tại đây tiếp tục dùng hệ chất fenton để oxy hóa mẫu nƣớc thải sau keo tụ, xác định lƣợng FeSO4 và H2O2 thích hợp. Kết quả cho thấy nƣớc thải qua bể lọc kỵ khí độ pH biến động, COD giảm dần. Điều này chứng tỏ sinh vật đã thích nghi dần và có hiệu quả. Đặc biệt q trình kiềm hóa giảm 30-50% COD, q trình sinh học xử lý 94,8% COD còn lại. Tiếp đến quá trình hóa học xử lý triệt để các chất ô nhiễm, nƣớc sau xử lý đạt tiêu chuẩn nƣớc thải.
Để hạn chế thuốc BVTV gây độc cho môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời, nhiều thuốc BVTV có nguồn gốc sinh học đã đƣợc Viện Bảo vệ thực vật cùng một số cơ quan phối hợp đã tiến hành nghiên cứu và đã đƣa đƣa xuống một số địa phƣơng ứng dụng.
Công nghệ sản xuất và sử dụng một số loài ong ký sinh mắt đỏ Trichogramma để trừ sâu cuốn lá loại nhỏ, sâu đục thân ngơ, mía, lúa, sâu đo hại đay, sâu ông, sâu đậu đỗ. Công nghệ sản xuất bọ mắt vàng (Chrysopa), ọ rùa (Cocinellidae) ăn rệp, nhện ăn thịt.
Công nghệ sản xuất và sử dụng thuốc trừ sâu vi sinh vật trên cơ sở tạo ào tử mang tinh thể độc tố Endotoxin của vi khuẩn Bacillus thuringiensis trừ sâu tơ, sâu xanh, sâu đo, sâu khoang ở một số rau chuyên canh của Hà Nội, Ðà Lạt, thành phố Hồ Chí Minh.
Công nghệ sản xuất và sử dụng các chế phẩm nấm gây hại côn trùng nhƣ: nấm trắng Beauveria bassiana, nấm xanh Metath izium aniso pliae, Metath izium