Sự ô nhiễm môi trường do thuốc sát trùng thường do tính tồn lưu quá lớn của thuốc. Tính tồn lưu có lợi ở một số trường hợp nhưng lại bất lợi cho môi trường. Phần lớn các ảnh hưởng trên môi trường là do các thuốc trong nhóm CHC gây ra.
Thuốc dùng trong nông nghiệp không phải chỉ giới hạn trong vùng xử lý mà có thể bị bốc hơi đưa vào khí quyển và bị gió đưa đi xa. Hay lắng tụ trong các vực nước do mưa rửa trôi xuống, thuốc có thể hiện diện trong đất, nước, không khí, con người...
Một vấn đề khó khăn là làm thế nào để đánh giá được những hậu quả lâu dài trên môi trường của các loại thuốc có lượng tồn dư ở mức thấp.
1.6.4.1. Sự tích lũy tăng bội sinh học
Quá trình gia tăng lượng tích lũy thuốc tùy theo vị trí của chúng trong chuỗi thực phẩm. Trong hệ sinh thái đất và nước, chuỗi thực phẩm có thể tóm lược như sau:
Sự tích lũy thường gắn liền với các loại thuốc có tính tồn lưu trong đất và nước. Trong nước, thuốc thường tập trung trong các thực vật thủy sinh (vì ái lực của thuốc đối với thực vật cao hơn nước) đi vào động vật nhỏ ăn phiêu sinh thực vật (thuốc lại được tích lũy trong động vật) do ái lực cao của thuốc đối với các mô bào động vật. Do đó, sự tích lũy này tăng dần lên trong chuỗi thức ăn.
Do hiện tượng này mà rất nhiều sinh vật không phải là đối tượng xử lý trực tiếp của thuốc mà vẫn bị tích lũy hàm lượng thuốc cao. Nếu quá ngưỡng tử vong, sinh vật sẽ bị chết. Ở dưới ngưỡng tử vong, sẽ xảy ra hiện tượng như vỏ trứng bị mỏng, gan bị hoại tử từng vùng, sinh sản bất bình thường, quá mẫn cảm...
Hình 1.3. Sự tích luỹ của độc chất trong chuỗi thức ăn
1.6.4.2. Tồn dư thuốc trong thực phẩm và thức ăn gia súc
Tồn dư thuốc được định nghĩa là số lượng của thành phần hoạt chất nguyên thủy hoặc các sản phẩm chuyển hóa có hoạt tính sinh học tồn tại bên trên hoặc bên trong sản phẩm sau khi đã bị mất bớt đi do các yếu tố khác.
Sau khi phun một loại thuốc lên hoa màu, sự phân hủy của chúng thành những chất không độc sẽ xảy ra theo một tốc độ tùy thuộc vào loại hoạt chất và tính chất vật lý của chế phẩm, độ dày của lớp phun, sự hấp thu và nhả thuốc ra từ vật được phun, nồng độ của các yếu tố gây sự phân hủy như ánh sáng và nhiệt, sự mất đi do tác động của gió và mưa... Cần phải có thời gian để thuốc sát trùng phân hủy đến một mức được xem như an toàn đối với người tiêu thụ. Mặc dù khó định được một cách tuyệt đối chính xác mức an toàn này, người ta dựa vào các nghiên cứu về độc chất học để đề ra một mức an toàn nào đó. Mức này gọi là MRL (Maximum Residue Limits). Các loại thực phẩm chứa dư lượng cao hơn MRL được xem như không an toàn cho người và gia súc. Để bảo đảm dư lượng
thấp hơn mức MRL, một khoảng thời gian an toàn từ lần phun thuốc cuối cùng cho đến khi thu hoạch (PHI= Post Harvest Interval) được quy định rõ cho từng loại thuốc.
Tồn dư thuốc sát trùng trong thực phẩm và thức ăn gia súc là vấn đề có ý nghĩa nhất trong lĩnh vực thương mại. FAO và WHO đã phối hợp để đưa ra những tiêu chuẩn về dư lượng cho các hàng hóa trao đổi giữa các nước.
Dư lượng thuốc BVTV được định nghĩa là lượng chất độc còn lưu lại trong nông sản
hoặc môi trường sau khi phun thuốc BVTV. Được tính bằng µg (microgram) hoặc mg (miligram) lượng chất độc trong 1 kg nông sản hoặc thể tích không khí, nước, đất... Trường hợp dư lượng quá nhỏ, đơn vị còn được tính bằng ppm (phần triệu) hoặc ppb (phần tỉ).
- MRL (Maximum Residue Limit): mức dư lượng tối đa cho phép lưu tồn trong nông sản mà không ảnh hưởng đến sức khỏe con người, vật nuôi.
- ADI (Acceptable Daily Intake): lượng chất độc chấp nhận hấp thu vào cơ thể, không gây hại cho người hoặc vật nuôi trong 1g hợp chất độc cho đơn vị thể trọng mỗi ngày.