Trong quá trình sản xuất, vận chuyển, bảo quản và sử dụng, thuốc BVTV đã tác động đến môi trường bằng nhiều cách khác nhau, theo sơ đồ :
Hình 2.1: Tác động của thuốc BVTV đến môi trường và con đường mất đi của thuốc
(Theo Richardson, 1979; Dẫn theo Phạm Văn Biên và cộng sự, 2000)
Thuốc BVTV, bằng nhiều con đường khác nhau, chúng sẽ bị chuyển hoá và mất dần. Sự mất đi của thuốc BVTV có thể xảy ra do các yếu tố sinh học và phi sinh học sau đây:
1.1. Sự bay hơi: thuốc BVTV có 2 nhóm là bay hơi và không bay hơi. Tốc độ
bay hơi của một loại thuốc phụ thuộc vào áp suất hơi; dạng hợp chất hố học và điều kiện thời tiết (gió to, nhiệt độ cao dễ làm cho thuốc bay hơi mạnh).
1.2. Sự quang phân (bị ánh sáng phân huỷ): Nhiều thuốc BVTV dễ bị phân
huỷ khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, nhất là tia tử ngoại. Các thuốc trừ sâu Permethrin thuộc nhóm pyrethroid dễ bị ánh sáng phân huỷ. Thuốc trừ cỏ 2,4-D bị ánh sáng phân huỷ tạo sản phẩm cuối cùng là acid humic.
1.3. Sự cuốn trôi và lắng trôi
Sự cuốn trôi là hiện tượng thuốc bị cuốn từ trên lá xuống đất do tác dụng của nước mưa hay nước tưới, hay thuốc ở trên mặt đất cuốn theo dòng chảy đi nơi khác. Sử dụng Tồn Khơng khí Đất Thuốc BVTV Nước Thực vật Thực phẩm Động vật Người Sử dụng Tồn dư
Sự lắng trôi là hiện tượng thuốc BVTV bị kéo xuống lớp đất sâu bởi nhiều yếu tố. Cả hai quá trình này phụ thuộc trước hết vào lượng nước mưa hay nước tưới, đặc điểm của thuốc và đặc điểm của đất.
1.4. Hồ lỗng sinh học
Sau khi phun thuốc, hoặc sau khi thuốc vào cây, cây trồng vẫn tiếp tục sinh trưởng và phát triển. Nếu lượng thuốc BVTV trên cây khơng bị phân huỷ thì tỷ lệ % lượng thuốc trong cây vẫn bị giảm. Sự hồ lỗng sinh học sẽ giảm khả năng bảo vệ của thuốc, làm giảm lượng chất độc có trong sản phẩm. Trên những cây non có tốc độ sinh trưởng mạnh, độ hồ lỗng của thuốc càng nhanh.
1.5. Chuyển hoá thuốc trong cây :
Dưới tác dụng của men, các thuốc BVTV ở trong cây bị chuyển hoá theo nhiều cơ chế. Các phân tử thuốc có thể bị chuyển hố thành những hợp chất mới có thể làm mất /giảm/tăng hoạt tính sinh học ban đầu. Các thuốc trừ sâu, trừ nấm lân hữu cơ bị phân giải qua từng bước và sản phẩm cuối cùng là acid phosphoric không độc với nấm bệnh và côn trùng. Thuốc trừ cỏ 2,4-DB ở trong cây cỏ 2 lá mầm chỉ có thể diệt cỏ khi chúng bị oxi hoá thành 2,4-D. Thuốc 2,4-DB sẽ không diệt được những lồi thực vật khơng có khả năng này.
1.6. Phân huỷ do vi sinh vật đất (VSV)
Một loại thuốc BVTV bị một hay một số loài vsv phân huỷ (Brown, 1978). Thuốc trừ cỏ 2,4D bị 7 loài vi khuẩn, 2 loài xạ khuẩn phân huỷ. Ngược lại, một số lồi vsv cũng có thể phân huỷ được các thuốc trong cùng một nhóm hoặc thuộc các nhóm rất xa nhau. Nấm Trichoderma viridi có khả năng phân huỷ nhiều loại thuốc trừ sâu clo, lân hữu cơ, cacbamat, thuốc trừ cỏ (Matsumura & Boush ,1968) Nhiều thuốc trừ nấm bị vsv phân huỷ thành chất không độc, đơn giản hơn (Menzie, 1969).
Theo Fild và Hemphill (1968); Brown (1978), những thuốc dễ tan trong nước, ít bị đất hấp phụ thường bị vi khuẩn phân huỷ; cịn những thuốc khó tan trong nước, dễ bị đất hấp phụ lại bị nấm phân huỷ là chủ yếu. Chưa rõ nguyên nhân của hiện tượng này.
Ngồi vsv, trong đất cịn có một số enzym ngoại bào (exoenzyme) cũng có khả năng phân huỷ thuốc BVTV như các men esteraza, dehydrogenaza... Có rất ít cơng trình nghiên cứu về sự phân huỷ thuốc BVTV của các enzym ngoại bào.
2.Thuốc bảo vệ thực vật và môi trường sống 2.1. Dư lượng thuốc BVTV: