C. ễ NHIỄM éẤT DO NễNG DƯỢC
a. Thuốc trừ sõu (insecticides)
Thuốc trừ sõu được chia ra làm 3 nhúm chớnh: Chất vụ cơ, chất cú gốc thực vật và chất hữu cơ tổng hợp. Thuốc trừ sõu hữu cơ tổng hợp được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Chỳng được chia làm 4 nhúm lớn:
- Clor hữu cơ - Lõn hữu cơ - Carbamates - Pyrethroides
ã Thuốc trừ sõu clor hữu cơ
éõy là một nhúm tương đối lớn của thuốc trừ sõu với sự đa dạng về cấu trỳc, tớnh chất và cụng dụng. Ba loại chỏnh được kể ở đõy. éú là DDT và cỏc hợp chất tương cận, thuốc trừ sõu clor vũng (aldrin và dieldrin) và hexachlorohexane (HCHs) như lindane.
Thuốc trừ sõu clor hữu cơ là chất rắn bền, ớt tan trong nước và cú ỏi lực mạnh với lipid (liphophilicity). Vài chất rất bền bỉ trong thể ban đầu hay như là chất biến dưỡng bền. Tất cả đều là chất độc thần kinh.
DDT thương mại chứa 70 - 80% đồng phõn sỏt trựng của ppDDT. Thuốc trừ sõu tương cận bao gồm rhotane (DDD) và methoxychlor. Tớnh chất sỏt trựng của DDT được khỏm phỏ bởi Paul Muller của cụng ty Ciba-Geigy năm 1939. DDT đó được dựng với qui mụ nhỏ (trừ cụn trựng mang mầm bịnh, vectors) trong thế chiến 2, nhưng sau đú được dựng rất rộng rải để trừ dịch hại nụng nghiệp, sinh vật mang mầm bệnh (như muỗi gõy sốt rột), ngoại ký sinh của gia sỳc, và cụn trựng trong nhà và cơ sở kỹ nghệ. Do ớt tan trong nước (< 1 mg/l), DDT được pha chế dưới dạng nhũ tương, tức là dung dịch của thuốc trong dung mụi hữu cơ, dựng để phun xịt. DDT cú LD50 là 113 - 450 mg/kg ở chuột và được cho là độc vừa phải.
Hỡnh 1. Cỏc nụng dược chớnh (I): thuốc trừ sõu; (H) thuốc diệt cơ; (F) thuốc trừ nấm
Aldrin, dieldrin và heptachlor là cỏc thuốc trừ sõu cú vũng. Chỳng giống DDT ở chổ là chất rắn bền, ưa lipid, ớt tan trong nước, nhưng khỏc ở cỏch tỏc động. Chỳng rất độc với hữu nhũ (LD50 là 40 - 60 mg/kg). Chỳng được dựng từ những năm 1965 để chống lại cỏc cụn trựng, như là chất bảo vệ hạt giống và thuốc trừ sõu của đất.
HCH được tiếp thị như là hỗn hợp thụ của đồng phõn BHC , nhưng rộng rải hơn ở dạng tinh chế cú chứa chủ yếu đồng phõn gamma, như (HCH, (BHC hay lindane. (HCH cú cựng cỏc đặc tớnh với cỏc thuốc trừ sõu clor hữu cơ khỏc, nhưng nú phõn cực hơn và tan trong nước nhiều hơn (7mg/l). Nhũ tương của HCH được dựng để trừ cỏc dịch hại nụng nghiệp và cỏc ký sinh trựng của gia sỳc. Chỳng cũng được dựng bảo vệ hạt giống. HCH chỉ độc vừa phải đối với chuột (LD50 là 60 - 250mg/kg) (Walker và CSV, 1996).
ã Thuốc trừ sõu lõn hữu cơ
Trong thế chiến lần thứ hai, hợp chất lõn hữu cơ được dựng làm chất độc thần kinh (neurotoxin), vỡ chỳng cú khả năng ngăn trở enzim acetylcholinesteraz (AchE). Chỳng được
sản xuất vỡ hai cụng dụng chỏnh, là thuốc trừ sõu và vũ khớ húa học. Chỳng là những ester hữu cơ của acid phosphoric.
Ngày nay một số lượng lớn hợp chất lõn hữu cơ được tiếp thị như là thuốc trừ sõu. éa số thuốc trừ sõu lõn hữu cơ là chất lỏng ưa lipid, vài loại bay hơi, một ớt là chất rắn. Chỳng ớt bền vững hơn thuốc trừ sõu clor hữu cơ và bị phõn hủy dễ hơn bởi cỏc tỏc nhõn húa học hay sinh húa học. Do đú, chỳng phõn hủy nhanh trong mụi trường, nhưng độc tớnh cấp thời là đỏng kể. Chỳng phõn cực và tan trong nước nhiều hơn thuốc trừ sõu clor hữu cơ. Cỏc hoạt húa của vài thứ thuốc trừ sõu lõn hữu cơ hũa tan trong nước đủ để đạt đến nồng độ cao trong mụ dẫn nhựa (phloem) của cõy, gõy độc cho cụn trựng ăn phải (chất độc lưu dẫn ?).
Dạng thức chế tạo của cỏc hợp chất lõn hữu cơ thỡ quan trọng trong ụ nhiễm mụi trường do chỳng gõy ra. Nhiều thứ được chế biến dưới dạng nhũ tương để phun xịt. Nhiều loại khỏc là chất bao bọc hạt giống hay dạng viờn nhỏ. Dạng viờn cần cho cỏc thuốc trừ sõu lõn hữu cơ độc tớnh cao, vỡ dạng này an toàn hơn dạng nhũ tương khi thao tỏc. Thuốc bị cầm giữ trong viờn, và chỉ thoỏt từ từ ra mụi trường.
Trong nhiều quốc gia, thuốc trừ sõu lõn hữu cơ hiện vẫn cũn được sử dụng cho hoa màu dưới nhiều dạng thức khỏc nhau. Chỳng được dựng để kiểm soỏt ngoại ký sinh của gia sỳc và cả nội ký sinh, cào cào, dịch hại cỏc kho chứa, muỗi, ký sinh của cỏ...
ã Thuốc trừ sõu carbamate
éõy là cỏc dẫn xuất của acid carbamic và phỏt triển gần đõy hơn 2 nhúm thuốc trừ sõu núi trờn. Giống như thuốc trừ sõu lõn hữu cơ, chỳng cú tỏc động ngăn trở enzym acetylcholinesterase (AchE). Carbamate thường là thể rắn, vài thứ ở thể lỏng. Sự hũa tan vào nước thay đổi đỏng kể. Giống như thuốc trừ sõu lõn hữu cơ, chỳng dễ bị phõn hủy bởi cỏc tỏc nhõn húa học hay sinh húa học và thường khụng cú vấn đề lưu tồn lõu dài. éộc tớnh cấp thời của chỳng là điều đỏng núi. Vài loại (aldicarb và carbofuran) tỏc động như thuốc lưu dẫn. Một ớt (methiocarb) dựng diệt ốc sờn. Cần phõn biệt carbamate trừ sõu và carbamate trừ cỏ (propham, chlopropham) ớt độc với động vật.
Thuốc trừ sõu carbamate được chế biến như cỏch của thuốc trừ sõu lõn hữu cơ, như cỏc thứ cực độc (aldcarb và carbofuran) chỉ chế tạo ở dạng viờn. Chỳng được dựng để kiểm soỏt cụn trựng trong nụng nghiệp và hoa màu, trừ tuyến trựng (nematocides) và thõn mềm (molluscides).
ã Thuốc trừ sõu pyrethroid
Thuốc trừ sõu pyrethroid thiờn nhiờn được tỡm thấy trong hoa đầu cỏc cõy cỳc
Chrysanthemum, từ đú gợi ý cho người ta làm cỏc thuốc trừ sõu pyrethroid tổng hợp.
Pyrethroid tổng hợp thỡ bền hơn pyrethroid thiờn nhiờn. Pyrethroid là chất rắn, ớt tan trong nước, và là chất độc thần kinh như DDT. Chỳng là cỏc ester được tạo bởi một acid hữu cơ (thường là acid chrysanthemic) và một baz hữu cơ. Mặc dự pyrethroid bền hơn pyrethrin, nhưng chỳng dễ bị phõn hủy sinh học và khụng gõy vấn đề thời gian bỏn hủy sinh học. Tuy nhiờn, chỳng cú thể kết chặt với cỏc hạt mịn của đất và chất trầm tớch, và ở đú chỳng sẽ lưu tồn lõu dài. Chỳng chủ yếu gõy độc tớnh cấp thời, cú chọn lọc trong số cỏc cụn trựng, thỳ và chim. Vấn đề mụi trường của chỳng là độc tớnh đối với cỏ và cỏc éVKXS khụng là đối tượng phũng trừ.
Pyrethroids được chế tỏc chủ yếu thành nhũ tương để phun xịt. Chỳng được dựng để kiểm soỏt một phổ rộng cỏc cụn trựng gõy họa trong nụng nghiệp và hoa màu, và được dựng phổ biến để trừ cụn trựng mầm bịnh (muỗi tsetse ở Chõu Phi).