5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.2 Ảnh hƣởng thuốc BVTV đến môi trƣờng và con ngƣời
1.2.5 Tác động của thuốc BVTV đến các nhóm sinh vật
Tác hại lớn nhất của thuốc BVTV tích lũy qua chuỗi thức ăn làm nhiễm độc mãn tính đối với các loài động vật là gây rối loạn chức năng sinh sản nhƣ chậm trƣởng thành sinh dục, số lƣợng trứng ít, trứng có vỏ mỏng…
Một số thuốc BVTV có thể gây thiệt hại đến hoạt động ni ong và làm giảm khả năng thụ phấn cho một số loại cây trồng. Bên cạnh đó, sinh vật hoang dã có thể bị trúng độc trực tiếp hoặc gián khi nguồn thức ăn và môi trƣờng sống của chúng ị nhiễm độc thuốc BVTV. Các động vật có xƣơng sống kể cả chim thƣờng kiếm ăn và cƣ trú gần các cánh đồng có dùng thuốc BVTV cũng có khả năng ị nhiễm độc do thuốc BVTV đi vào chuỗi thức ăn. Cá thƣờng rất nhạy cảm với nhiều loại thuốc
BVTV có trong nƣớc ngay cả ở nồng độ thấp. Thuốc trừ nấm cũng có khả năng gây độc đối với trùn đất là sinh vật đóng vai trị quan trọng trong việc giữ độ phì nhiêu cho đất.
Một trong những xáo trộn do nông dƣợc gây ra cho quần xã sinh vật là làm giảm lƣợng thức ăn cần thiết cho các loài động thực vật ở các ậc dinh dƣỡng khác nhau trong hệ sinh thái nông nghiệp [7]. Sự biến mất dần các thực vật hoang dại do sử dụng thuốc trừ cỏ trong các vùng đất canh tác làm thay đổi nguồn thức ăn và nơi ở của nhiều loài chim định cƣ sống trong vùng hay xung quanh đó. Tƣơng tự, việc sử dụng thuốc trừ sâu phân hủy nhanh (lân hữu cơ, car amate và pyrethroid) tuy không gây độc lâu dài nhƣng cũng gây hại cho các lồi chim ăn cơn trùng vì chúng mất đi nguồn thức ăn. [8]
Việc lạm dụng và dùng sai thuốc BVTV còn gây tác hại đến cây trồng nhƣ: gây ngộ độc cho cây trồng; Ảnh hƣởng xấu đến các quá trình sinh lý, sinh hóa của cây; Giảm sức nảy mầm, giảm tỉ lệ nảy mầm của hạt giống và làm cây con phát triển chậm…
1.2.6 Tác động của thuốc BVTV đến môi trường
1.2.6.1 Tác động của thuốc BVTV đến môi trường nước
Việc lạm dụng thuốc BVTV đã dẫn đến tình trạng một lƣợng lớn dƣ lƣợng thuốc BVTV bị rửa trôi xuống mƣơng, ao, hồ, sông gây ô nhiễm nguồn nƣớc. Thuốc tồn tại trong mơi trƣờng đất sẽ rị rỉ ra sơng ngịi, theo các mạch nƣớc ngầm hay do quá trình rửa trơi, xói mịn khiến nƣớc bị nhiễm hố chất BVTV; thuốc BVTV lẫn trong nƣớc mƣa ở các vùng có khơng khí ị nhiễm thuốc BVTV; ngƣời nơng dân đổ hoá chất BVTV dƣ thừa, cùng các chai lọ đựng thuốc BVTV, nƣớc súc rửa… xuống ao hồ, sơng suối.
Hố chất BVTV khi đi vào môi trƣờng nƣớc sẽ bị hoà tan và ị hấp phụ bởi các thành phần vô sinh, lơ lửng trong nguồn nƣớc hoặc lắng tụ xuống đáy và tích tụ trong cơ thể sinh vật. Thuốc BVTV tan trong nƣớc có thể tồn tại bền vững và duy
trì đặc tính lý hố của chúng khi di chuyển và phân ố trong môi trƣờng nƣớc. Các chất bền vững có thể tích tụ trong môi trƣờng nƣớc đến mức gây độc. [9]
1.2.6.2 Tác động của thuốc BVTV đến môi trường đất
Đất canh tác nông nghiệp là nơi tập trung nhiều dƣ lƣợng thuốc BVTV từ nhiều nguồn khác nhau. Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong đất đã gây ra nhiều tác động xấu đến môi trƣờng đất. Thuốc BVTV đi vào trong đất từ các nguồn: phun xử lý đất, các hạt thuốc BVTV rơi vào đất, theo mƣa lũ, theo xác sinh vật vào đất. Khoảng trên 50 % thuốc BVTV phun lên hoa màu ị rơi xuống đất.
Ở trong đất, thuốc BVTV đƣợc keo đất và các chất hữu cơ giữ lại. Sau đó sẽ phân tán và iến đổi theo nhiều con đƣờng khác nhau qua các hoạt động sinh học của đất và tác động của các yếu tố lý hoá. Tuy nhiên, tốc độ phân giải này diễn ra tƣơng đối chậm, ƣớc tính từ 0 – 10%/năm. Nhƣ vậy, thời gian phân huỷ hồn tồn của thuốc có thể trên 10 năm.
Thuốc BVTV thuộc nhóm Chlor hữu cơ rất khó phân hủy, tồn tại trong đất nhiều năm. Sau một khoảng thời gian sinh ra các dạng hợp chất mới, thƣờng có tính độc cao hơn ản thân nó. Ví dụ, sản phẩm tồn lƣu của DDT trong đất là DDE cũng có tác dụng nhƣ thuốc trừ sâu nhƣng tác hại đối với sự phát triển của phôi ào trứng chim độc hơn DDT từ 2 đến 3 lần. Loại thuốc aldrin cũng đồng thời với DDT, tồn lƣu trong đất và tạo thành diedrin, có độc tính cao hơn aldrin nhiều lần.
1.3 Thực trạng sử dụng thuốc BVTV trong và ngoài nƣớc
1.3.1 Thực trạng sử dụng thuốc BVTV trong nước
Tại Việt Nam, theo số liệu Tổng cục thống kê năm 2011, Việt Nam là một nƣớc nơng nghiệp với diện tích gieo trồng các nhóm cây trồng chính (cây lƣơng thực, cây công nghiệp, cây rau, cây ăn quả) là trên 12 triệu ha. Thuốc BVTV đƣợc sử dụng ở Việt Nam hầu hết là nhập khẩu thành phẩm hoặc thuốc kỹ thuật và phụ gia để tạo dạng trong nƣớc. Tổng số thuốc nhập khẩu hàng năm trong những năm gần đây lên tới 70 – 100 nghìn tấn thành phẩm [9].
Số lần phun thuốc hàng năm trung ình trên cây lúa là 3-6, cây chè là 8-12, cây rau 6-20, cây ăn quả 4-10. Lƣợng thuốc sử dụng trên cây lúa chiếm khoảng 70%, còn lại là trên các cây trồng khác.
Theo thống kê của Cục Tài Ngun Mơi Trƣờng, lƣợng hóa chất BVTV đƣợc sử dụng ở Việt Nam từ năm 1986 – 1990 khoảng 13 nghìn – 15 nghìn tấn và thống kê của cục Viện Bảo Vệ Thực Vật Việt Nam, năm 1990 lƣợng thuốc BVTV từ 10,300 tấn lên 33,000 tấn; đến năm 2003 tăng lên 45,000 tấn và năm 2005 là 50,000 tấn [10]. Nhiều loại thuốc trừ sâu cực độc đã ị cấm sử dụng ở Việt Nam nhƣng vẫn cịn lƣu thơng trên thị trƣờng và loại thuốc trừ sâu cực độc này vẫn đƣợc sử dụng; ƣớc còn khoảng 15 – 20% trên tổng lƣợng thuốc BVTV đang đƣợc sử dụng. Sự lạm dụng hóa chất, thuốc BVTV và sử dụng những loại thuốc cực độc đã làm cho độ màu mỡ của đất đai sút giảm nhanh chóng. Nhiều vùng đất cạn kiệt chất dinh dƣỡng và thành đất hoang hóa [11].
Bảng 1.8 Lƣợng thuốc BVTV nhập khẩu qua các năm [12]
Năm Khối lƣợng thành phẩm (tấn) Giá trị (triệu USD) Thuốc trừ sâu (%) Thuốc trừ bệnh (%) Thuốc trừ cỏ (%) Thuốc khác (%) 2005 51,764 222.7 40.20 27.70 27.70 4.40 2006 71,345 291.8 29.93 42.10 17.80 10.17 2007 75,805 352.6 37.00 28.20 29.80 5.00 2008 105,999 294.6 56.30 17.60 22.70 3.40 2009 79,896 210.7 43.21 29.17 26.45 1.17 2010 72,560 503.6 25.70 17.50 38.80 18.00 2011 85,084 597.0 27.00 22.60 44.70 5.70 2012 105,000 744.0 20.40 23.20 44.40 12.0 2013 90,201 747,530 20.4 23.2 23.2 19.2 2014 116,582 773,801 28.60 36.35 26.25 8.81
Theo Sở cơng thƣơng Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam là một thị trƣờng lớn đối với thuốc trừ sâu ảo vệ thực vật nhập khẩu từ nƣớc ngồi. Do ngành sản xuất các loại hố chất tổng hợp dùng cho ảo vệ thực vật trong nƣớc chƣa phát triển nên các doanh nghiệp vẫn phải nhập khẩu khá nhiều nguyên liệu.
Cơ cấu các loại thuốc bảo vệ thực vật nhập khẩu và sử dụng tại Việt Nam có sự chuyển dịch theo hƣớng tăng tỷ lệ thuốc trừ cỏ một cách rõ rệt và giảm tỷ lệ thuốc trừ sâu. Hiện nay trong số các thuốc bảo vệ thực vật sử dụng tại Việt Nam có khoảng 45 - 47% là thuốc cỏ; 20 -22% là thuốc trừ bệnh; 22 -23% là thuốc trừ sâu; còn lại là các thuốc điều hòa sinh trƣởng và các thuốc khác nhƣ thuốc trừ chuột, thuốc trừ ốc…
Tuy nhiên chúng ta cũng có những DN nhập nguyên liệu để phối chế và xuất khẩu thuốc thành phẩm sang nhiều nƣớc khác với số lƣợng có xu hƣớng tăng nhanh trong những năm gần đây. Hiện thị trƣờng kinh doanh thuốc bảo vệ thực vật tại Việt Nam có khoảng 150 doanh nghiệp.
Số lƣợng thuốc bảo vệ thực vật nhập khẩu phần lớn là ngun liệu, cịn thành phẩm thì rất ít, trong đó có khoảng 15% nguyên liệu doanh nghiệp nhập để sản xuất thuốc bảo vệ thực vật phục vụ xuất khẩu, 15% để trong kho, còn lại 70% (tƣơng đƣơng 70.000 tấn) để sử dụng trong nƣớc.
Bảng 1.9 Số liệu thống kê sơ ộ của Tổng cục Hải quan về nhập khẩu thuốc trừ sâu và nguyên liệu 5 tháng năm 2015 [13]
Đơn vị tính: USD Thị trƣờng 5T/2015 5T/2014 +/-(%) 5T/2015 so cùng kỳ Tổng kim ngạch 338,245,393 341,856,758 -1.06 Trung Quốc 187,649,311 193,663,858 -3.11 Hàn Quốc 21,473,529 10,991,815 95.36 Singapore 17,638,734 19,005,036 -7.19 Ấn Độ 17,336,470 17,926,496 -3.29 Nhật Bản 17,288,558 12,551,985 37.74 Đức 16,415,793 18,495,000 -11.24 Thái Lan 14,182,763 14,510,600 -2.26 Indonesia 8,396,608 12,405,936 -32.32 Malaysia 7,488,876 2,940,928 154.64 Pháp 5,793,724 6,535,800 -11.35 Đài Loan 4,625,662 1,909,254 142.28 Anh 3,243,117 12,048,509 -73.08 Hoa Kỳ 2,647,561 5,809,245 -54.43 Thụy Sĩ 1,355,948 1,992,150 -31.94 Bỉ 565,717 265,739 112.88
Ngày 8/6/2015, Bộ NN&PTNT đã ký an hành Thông tƣ số 21 về quản lý thuốc bảo vệ thực vật. Thơng tƣ này sẽ có hiệu lực từ 1/8/2015. Đây là cơ sở pháp lý quan trọng và ổn định lâu dài để các doanh nghiệp Việt Nam và doanh nghiệp nƣớc ngoài yên tâm đầu tƣ vào lĩnh vực sản xuất, kinh doanh thuốc bảo vệ thực vật tại Việt Nam thời gian tới.
Trong 5 tháng đầu năm 2015, thuốc trừ sâu và nguyên liệu chủ yếu nhập khẩu từ thị trƣờng Trung Quốc, chiếm tới 54,48% trong tổng kim ngạch, với trị giá 187,65 triệu USD trong 5 tháng đầu năm, giảm nhẹ 3,11% so với cùng kỳ năm ngoái. Đứng sau thị trƣờng lớn Trung Quốc là một số thị trƣờng cung cấp thuốc trừ sâu cho Việt Nam với kim ngạch trên 10 triệu USD trong 5 tháng qua là: Hàn Quốc 21,47 triệu USD, Singapore 17,64 triệu USD, Ấn Độ 17,34 triệu USD, Nhật Bản 17,29 triệu USD, Đức 16,42 triệu USD, Thái Lan 14,18 triệu USD.
1.3.2 Thực trạng sử dụng thuốc BVTV trên thế giới
Trên thế giới, khi ngành nơng nghiệp ra đời thì con ngƣời cũng đã iết tìm những hóa chất để có thể bảo vệ cây trồng, chống lại côn trùng, sâu hại gây ệnh và cỏ dại. Tuy nhiên, mãi đến khi vấn đề môi trƣờng đƣợc nhân loại chú ý thì cùng lúc đó ảnh hƣởng thuốc BVTV đến môi trƣờng mới đƣợc quan tâm. Theo Stephenson (2003) nền công nghiệp thuốc BVTV phát triển rất nhanh để đáp ứng đòi hỏi ngày càng to lớn của nền nông nghiệp thâm canh cao. Nếu nhƣ cuối những năm 80 của thế kỷ trƣớc, doanh số thuốc BVTV án ra trên toàn thế giới mới vƣợt 20 tỷ đô la Mỹ hàng năm thì đến nay, khoảng 15 năm qua, con số này đã vƣợt 35 tỷ đô la, trong đó khoảng một nửa là ở Châu Âu và Bắc Mỹ, khoảng 25% ở Viễn Đông và khoảng 25% ở các nƣớc còn lại [14]. Yêu cầu mức độ an toàn và sự đánh giá chặt chẽ về ảnh hƣởng của thuốc đến môi trƣờng và ngƣời tiêu dùng đã làm cho chi phí cho sự ra đời một loại thuốc mới hiện nay là rất cao (IUPAC - KSBS, 2003) [15], chi phí này trung ình hiện nay là 184 triệu đô la Mỹ, gấp 8 lần so với 20 lần so với 20 năm trƣớc đây (gồm phát minh, phát triển và đăng ký). Thời gian phát triển mỗi sản phẩm mới trung ình là 9.1 năm (8.3 năm 1995), và để chọn ra 1 sản phẩm, số hợp chất phải đánh giá là 140,000 (52,500 trong năm 1995).
Theo Stephenson (2003), việc lạm dụng thuốc BVTV đã đƣa đến sự nguy hại cho sức khoẻ con ngƣời. Ở Bắc Mỹ, hàng năm nhiều ngàn ngƣời bị ngộ độc thuốc BVTV; còn ở các nƣớc đang phát triển, hàng triệu ngƣời bị ngộ độc cấp tính và hàng ngàn ngƣời bị chết do sử dụng thuốc BVTV. Con số ngƣời bị ngộ độc mãn tính cịn lớn hơn nhiều [14].
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) [25].
Bảng 1.10 Tình hình dƣ lƣợng thuốc BVTV trên rau ở một số nƣớc [16] Nƣớc Tỷ lệ % mẫu có dƣ lƣợng thuốc BVTV Tỷ lệ % mẫu có dƣ lƣợng thuốc BVTV >mức cho phép (MRL) Năm Hoa Kỳ 72 4.8 1996
Cộng đồng Châu Âu (EU) 37 1.4 1996
Hàn Quốc - 0.8 2000
Đài Loan (14 vạn mẫu/năm)
71.4 28.6 1986
- 1.3 2000
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 môi 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].