BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
PHAN THỊ THANH HẰNG ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG TỒN LƯU HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC
VẬT POPs TẠI HUYỆN TÂN KỲ, TỈNH NGHỆ AN
CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
MÃ SỐ : 60.44.03.01
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. PHAN TRUNG QUÝ
HÀ NỘI - 2014
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, ngoài sự nổ lực của bản thân, tôi đã
nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của tập thể, cá nhân trong
và ngoài trường.
Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn các Chuyên viên trong phòng
Kiểm soát phát thải hóa chất và phòng ngừa sự cố môi trường - Cục Kiểm
soát ô nhiễm đã trực tiếp giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cả
m ơn thầy Phan Trung Quý và các thầy cô giáo
trong Khoa Môi trường đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi, đóng góp ý
kiến cho tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Học viên
Phan Thị Thanh Hằng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục từ viết tắt v
Danh mục bảng vi
Danh mục hình vii
MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài 1
2.4.4 Phương pháp so sánh 37
2.4.5 Phương pháp chuyên gia 37
Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨ
U VÀ THẢO LUẬN 38
3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An 38
3.1.1 Điều kiện tự nhiên 38
3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 43
3.2 Đặc điểm, vị trí một số kho HCBVTV trên địa bàn huyện Tân Kỳ, tỉnh
Nghệ An 48
3.3 Hiện trạng tồn lưu HCBVTV POP tại huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An 50
3.3.1 Khu vực tồn lư
u thuốc BVTV Nông trường Vực Rồng, Xã Tân Long,
huyện Tân Kỳ 50
3.3.2 Tại khu vực kho thuốc Xóm Viên Thái, xã Nghĩa Thái, huyện Tân Kỳ 56
3.4 Ảnh hưởng của HCBVTV POPs tồn dư tới cộng đồng xung quanh khu
vực ô nhiễm 59
3.5 Một số giải pháp xử lý ô nhiễm HCBVTV POPs tồn lưu 61
3.5.1 Giải pháp cụ thể trước mắt 61
3.5.2 Một số giải pháp xử lý ô nhiễm HCBVTV POP tồn lưu bằng biện pháp
kỹ
thuật - công nghệ 62
3.5.3 Các phương pháp thay thế các thuốc trừ sâu chậm phân huỷ 64
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67
1 Kết luận 67
2 Kiến nghị 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 70
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v
1.2 Lượng thuốc DDT nhập khẩu được sử dụng để trừ muỗi từ 1957 đến 1990: 28
1.3 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Viết Nam và ước tính số lượng vỏ bao
bì thải 28
2.1 Các điểm lấy mẫu tại khu vực Nông trường Vực Rồng huyện Tân Kỳ 36
2.2 Mẫu lấy tại kho chứa thuộc xóm Viên Thái, xã Nghĩa Thái 37
3.1 Một số kho HCBVTV POPs tại huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An 49
3.2 :Kết quả phân tích mẫu đất chứa HCBVTV POPs tại Nông trường Vực
Rồng 53
3.3 Kết quả phân tích mẫu đất chứa HCBVTV POPs tại kho chứa thuốc
thuộc xã Viên Thái, xã Nghĩa Thái 57
3.4 Kết quả điều tra xã hội học các bệnh liên quan đến việc tiếp xúc lâu dài
với hóa chất BVTV 59
3.5 Kết quả điều tra xã hội học các bệnh liên quan đến phơi nhiễm
HCBVTV 60
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii
DANH MỤC HÌNH
STT TÊN HÌNH TRANG
1.1 Tên thương mại của aldrin là Aldrex và của dieldrin là Dieldrex 6
1.2 Thùng chlordane 6
1.3 Những thùng lưu chứa Heptachlor khác nhau 6
1.4 DDT trong thùng và trong chai 6
39 tỉnh trong cả nướ
c, tập trung chủ yếu ở Nghệ An, Thái Nguyên, Tuyên
Quang. Trong số này, có tới 89 điểm đang gây ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng do tình trạng kho bãi xuống cấp và rò rỉ hóa chất. Việc quản lý và xử lý
lượng thuốc này đang là thách thức đối với các nhà chuyên môn, các nhà quản
lý môi trường.
Nghệ An là tỉnh có số lượng các kho thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) tồn
lưu lớn nhất trên cả nước với 913 điểm, rải rác các huyện thành, thị xã từ thời
kỳ chiến tranh và bao cấp để lại. Lượng thuốc tồn dư này ngày càng gây
những ảnh hưởng xấu tới môi trường và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe
người dân.
Huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An được coi là một trong những điểm nóng ô
nhiễm môi trường do HCBVTV POPs từ nhiều năm qua do nguyên nhân từ
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 2
sự tồn lưu với số lượng lớn thuốc bảo vệ thực vật POPs độc hại. Theo đánh
giá của các cơ quan chức năng, một số khu vực xung quanh các kho lưu trữ bị
ô nhiễm nặng và thành phần gây ô nhiễm chủ yếu là các hóa chất: Lindan,
DDT các hóa chất thuộc chất POPs. Vì vậy việc điều tra, đánh giá, mức độ,
phạm vi ảnh hưởng của sự tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật là điều rất cần
thiết. Để góp phần vào điều này chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Đánh
giá hiện trạng tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật POPs tại huyện Tân Kỳ,
t
ỉnh Nghệ An”
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định hiện trạng tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật POPs tại khu vực
nghiên cứu.
- Giải pháp xử lý ô nhiễm môi trường do tồn lưu hóa chất bảo vệ thực vật
POPs
sụt giảm dân số hoặc dị tật bẩm sinh của mộ
t số loài động vật bao gồm một số
loài cá, chim và động vật có vú. Động vật hoang dã có vai trò như là những
người lính gác cho sức khoẻ con người: sự bất thường hoặc sụt giảm của động
vật có thể vang lên hồi chuông cảnh báo cho con người. Ví dụ như: những cư
xử bất thường hay việc sinh sản suy giảm của các loài chim, cá, và động vật
có vú sống trong và xung quanh Hồ Lớn (ở Mỹ) đ
ã làm cho các nhà khoa học
tiến hành điều tra ảnh hưởng của POPs đối với dân số con người.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 4
Đối với con người, các ảnh hưởng có hại đối với khả năng sinh sản, sự
phát triển, hệ thần kinh, tuyến nội tiết và hệ miễn dịch đều có liên quan tới
POPs. Con người bị nhiễm POPs chủ yếu thông qua các thực phẩm ô nhiễm,
các đường khác ít phổ biến hơn đó là uống nước ô nhiễm và tiếp xúc trực tiếp
với hoá chất. Đối với con người và động vậ
t có vú, các chất POPs có thể được
lây truyền thông qua nhau thai và sữa mẹ tới động vật sơ sinh.
Công ước Stockholm là một hiệp ước toàn cầu có mục tiêu chung là
bảo vệ môi trường và sức khoẻ con người trước mối đe doạ của hóa chất
POPs. Công ước Stockholm chia các chất POPs ra làm 3 nhóm: các hoá chất
phải tiêu huỷ bao gồm 8 loại hóa chất BVTV và PCB (phụ lục A của Công
ước); các hoá chất cần giảm sản xuất và sử dụng: DDT (ph
ụ lục B của Công
ước); và các hoá chất phát sinh không chủ định: Dioxin, Furan và PCB (phụ
lục C của Công ước). Trong đó có 08 hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV)
dạng POPs (HCBVTV POPs) là Aldrin, Chlordan, Dieldrin, Endrin,
Heptachlo, Hexacholorobenzene, Mirex và Toxaphene.
Bảng 1.1: Tên thông dụng, tên thương mại và mục đích sử dụng của 8
phẩm DDE+DDD
Neocid,
Pentachlorine,
Chlorophenothane
Để kiểm soát bệnh lây
nhiễm như bệnh sốt rét và
một loạt các côn trùng như
nhện mắt đỏ. Thuốc trừ sâu
sử dụng dưới dạng các công
thức:
- DDT + toxaphene
- DDT + endrin
- DDT + methyl parathion
- DDT + azinphos ethyl
5 Endrin Hexadrin Để kiểm soát rệp, bọ xít,
sâu phá hoại lúa, ngô, rau.
6 Heptachlor Heptox,
Heptamul, Drimex
Để kiểm soát côn trùng
như: kiến, mối. Bao hạt,
kiểm soát hả ký sinh trên
mía và sắn.
7 Mirex Mirex Để kiểm soát kiến lửa, mối
và các loài sâu bọ khác. Nó
còn được sử dụng như tác
nhân chống cháy trong chế
tạo dây cáp điện.
8 Toxaphene,
camphechlor
polychlorocamphene,
chất POPs đều có chung một số tính chất cơ cản là:
1. Tính độc hại. Các chất POPs là những hoá chất độc hại. nghiên cứu về
sức khoẻ chứng minh các chất POPs có một số ảnh hưởng xấu đối với tự
nhiên và sức khoẻ con người.
2. Khó phân huỷ. Các chất POPs là những hoá chất có tính bền vững cao
đố
i với quá trình phân huỷ tự nhiên. Một khi đã phát thải vào môi trường, các
chất này có thể tồn tại trong thời gian dài.
3. Di chuyển tầm xa. Các chất POPs có thể di chuyển đi xa khỏi nguồn
phát thải ban đầu nhờ gió, nước và trong một quy mô nhỏ hơn là nhờ vào các
loài di cư.
4. Tích tụ sinh học. Các chất POPs có thể được hấp thụ dễ dàng vào các
mô mỡ và tích tụ trong cơ thể của các sinh vật sống. Mật độ các chất này tr
ở
nên cao hơn theo chiều lên của chuỗi thức ăn, đặc biệt là trong các loài sinh
vật lớn hơn và sống lâu hơn.
1.1.1.2. Một số hóa chất bảo vệ thực vật POPs điển hình
• DDT
Thuốc trừ sâu DDT là chữ viết tắt tiếng Anh của hóa chất Dichlo-
Dibenzen – Trichlothan, có tính năng trừ sâu rất tốt, dung để diệt các loài sâu
phá hoại lương thực, cây ăn quả, rau xanh và các loài côn trùng gây bệnh. DDT
còn được biế
t đến với các tên thương mai như Anfex, Arkotin,
Dicofol,Genitox…DDT ở dạng bột hay xám nhạt, không tan trong nước, rất tan
trong cychlorhexanon, tan ít hơn trong xylem và aceton, ít tan trong dầu hỏa.
Tính chất của DDT khá ổn định, có hiệu quả lâu dài, hơn nữa DDT
không dễ dàng hòa tan trong nước cho nên về kinh tế nó đã thể hiện tính ưu
việt so với các loài thuốc trừ sâu khác. Bắt đầu từ năm 1943, thuốc trừ sâu
DDT đã được sử dụng rộng rãi với số lượ
ng lớn trên toàn thế giới.
phóng đại và khuếch tán có tính nguy h
ại rất lớn đến con người và các loại
sinh vật khác. DDT phá hoại môi trường và sinh thái ở mức độ rất lớn.
• Alpha Hexachlorocyclohexane
Tên hóa học: alpha- hexachlorocyclohexane (
α
- HCH)
Tên IUPAC: (1a,2a,3b,4a,5b,6b)- Hexachlorocyclohexane
- Cấu trúc hóa học:
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 9
(+)-alpha-HCH (-)-alpha-HCH
* Sử dụng
−
α
HCH là một trong năm đồng phân của HCH có trong thành phần
của HCH kỹ thuật (chứa 55 - 80%
−
α
HCH), dùng làm thuốc bảo vệ thực vật
thuộc họ clo hữu cơ được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới trong nhiều năm
trước đây.
* Độc tính:
Trong đất,
−
α
HCH bị phân hủy sinh học ở điều kiện hiếu khí. Trong
điều kiện kị khí,
−
α
HCH).
−
α
HCH có thể gây ảnh hưởng xấu đến
sức khỏe con người khi sống ở vùng ô nhiễm.
Những ảnh hưởng xấu như rối loạn bệnh học thần kinh hay tâm lí học thần
kinh và sự xáo trộn chức năng dạ dày khi nghiên cứu những công nhân tiếp
xúc với HCH kỹ thuật trong quá trình sản xuất thuốc trừ sâu và phân bón. Khi
con người tiếp xúc với HCH kỹ thuật (trong thành phần có chứa
−
α
HCH) sẽ
gây ra các triệu chứng như rối loạn thần kinh, bệnh thần kinh, rối loạn tiêu
hóa, bị dị ứng khuôn mặt và chân tay, đau đầu và chóng mặt, khó chịu, nôn
mửa. Ngoài ra còn một số triệu chứng khác như run rẩy, lo âu, lú lẫn, mất
ngủ, trí nhớ suy giảm. Viện Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC) đã phân loại
−
α
HCH thuộc nhóm 2B, có thể gây ung thư cho con người.
* Độc cấp tính/Ngộ độc thần kinh
Giá trị LD50 với chuột nhắt là 1000 và 4000 mg/kg trọng lượng cơ thể
và với chuột cống là 500 - 4674 mg/kg trọng lượng cơ thể. Biểu hiện ngộ độc
liên quan tới sự kích thích thần kinh trung ương: tư thế cong, tưa lưỡi, biếng
ăn, rùng mình, chấn động và chuột rút [16].
* Độc tiền mãn tính
Trong thí nghiệm 90 ngày trên chuột với liều l
ượng 0, 2, 10, 50, hay
250 mg alpha- HCH/kg thức ăn, sự tăng trưởng chậm của các cơ quan (gan,
Những nghiên cứu về khả n
ăng gây ung thư của alpha-HCH rất hạn
chế, nhiều thí nghiệm trên chuột được tiến hành, nhưng giá trị rất ít. Mặc dù
vậy, kết quả cũng cho thấy rằng tại liều lượng cao của alpha-HCH sẽ gây tăng
sản các u nhỏ và ung thư biểu mô tế bào gan đối với chuột. Alpha-HCH cũng
làm thúc đẩy khối u trong gan của chuột. Cơ quan Nghiên cứu ung thư quốc
tế (IARC) phân loại alpha- HCH trong nhóm 2A: có khả năng gây ung th
ư
cho người. USEPA cũng liệt kê alpha-HCH là chất có tiềm năng gây ung thư
cho người.
* Độc học miễn dịch
Chuột điều trị alpha-HCH (50 và 250 mg/kg/ngày tương đương 0,5 và
2,5 mg/kg/trọng lượng cơ thể/ngày) cho thấy biểu hiện của ức chế miễn dịch
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 12
(giảm mức độ immunoglobulins G và M trong huyết thanh).
• Beta Hexachlorocyclohexane
* Tên hóa học
Tên hóa học: beta- hexachlorocyclohexane (
−
β
HCH)
Tên IUPAC: (1- alpha, 2- beta, 3- alpha, 4- beta, 5- alpha, 6- beta)-
Hexachlorocyclohexane
- Cấu trúc hóa học:
* Sử dụng
−
β
kinh: kích thích, cong người, tưa lưỡi, lo lắng, chấn động, bấn loạn và co rút.
- Độc tiền mãn tính
Nghiên cứu 13 tuần với chuột tại liều tiếp xúc miệ
ng với beta-HCH là
0, 2, 10, 50, 250 mg/kg thức ăn. Những tác động lên gan được phát hiện trong
tất cả các nhóm thí nghiệm. Tại liều cao nhất (250 mg/kg thức ăn), một nửa cá
thể chết sau khi mất nước, kém hoạt động nhanh chóng và hôn mê. Tác động
quan sát được bao gồm ức chế tăng trưởng, giảm tế bào hồng cầu và bạch cầu,
tăng enzym gan và ảnh hưởng gan (tăng trọng lượng gan, phình to tế bào gan).
- Độc mãn tính
Nghiên cứu trong 52 tuần ti
ếp xúc qua miệng trong chuột tại liều lượng
10, 100 và 800 mg/kg beta- HCH (tương đương 0,5, 5 và 40 mg/kg trọng
lượng cơ thể/ngày) dẫn tới sự phình to gan và thay đổi mô học. Hầu như tất cả
động vật chết.
Nghiên cứu sự sinh sản 2 thế hệ trong chuột khi tiếp xúc với 10 mg/kg
thức ăn kéo theo tỉ lệ tử vong và không sinh sản tăng.
- Độc tính gen
Beta-HCH không gây biến đổi gen với vi khuẩn (Salmonella
typhimurium strains TA 98, TA 100, TA 1535 and TA 1537) khi có hoặc
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 14
không có kích hoạt chuyển hoá và không dẫn tới hư hỏng DNA trong vi
khuẩn. Kết quả tích cực này được nhìn nhận trong các nghiên cứu nhiễm sắc
thể tuỷ xương của chuột (EFSA, 2005).
- Khả năng gây ung thư
Những nghiên cứu về khả năng ung thư của beta- HCH rất hạn hẹp.
Một vài công trình trên chuột được tiến hành nhưng giá trị cũng không đáng
kể. Những nghiên cứu trên chuột không thích đáng do tử vong cao và s
sự sinh sản. Ở chim cái với hàm lượng cao của các thuốc trừ sâu clo khác
nhau có cả beta- HCH, điều kiện thể chất của thế hệ con đời thứ nhất và thứ
hai kém hơn.
Số liệu theo dõi tác động trên gấu trắng b
ắc cực Svalbard bộc lộ một
mối tương quan tiêu cực giữa retinol và HCH. Retinol là chất thiết yếu, đòi
hỏi trong quá trình sinh sản, phát triển bào thai, cũng như trong tăng trưởng,
giới tính và nuôi dưỡng mô.
• Lindane
* Tên hóa học
- Tên hóa học: gamma, 1, 2, 3, 4, 5, 6- hexachlorocyclohexane
- Cấu trúc hóa học:
.
* Sử dụng
γ-HCH được Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) đăng ký sử dụng trong những
năm 1940 và sau đó đã được phê duyệt để sử dụng trên nhiều loại cây trồng (bao
gồm cả xử lý hạt giống), thuốc lá, rau nhà kính, cây cảnh và lâm nghiệp.
γ- HCH có trong thành phần của một số loại kem dưỡng da, dầu gội
đầu hoặc được sử dụng như một loại thuốc (kê theo đơ
n) để điều trị ghẻ và
chống chấy.
*Độc cấp tính: Theo cấp phân loại của WHO Lindan có độc tính vừa
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 16
(II). Đường hấp thu chủ yếu của Lindan đường hô hấp, tiêu hóa và qua da.
Tác động chủ yếu do phơi nhiễm với lindan là kích thích hệ thần kinh co
giật.Các dấu hiệu và triệu chứng của nhiễm độc lindan và HCH từ nhẹ đến
vừa là: chóng mặt, buồn nôn, đau dạ dày, nôn, suy yếu, dễ kích thích, lo âu và
dễ cáu giận. Ở thể nhiễm độc nặng hơn có thể gây giật cơ, co giật, khó thở.
s
ố loài động vật nó được chuyển hóa thành chlordecone alcohol. Chlordecone
alcohol được hình thành trong con người và một số loài động vật thí nghiệm như
chuột, lợn… khi khử nhóm cacbonyl trong phản ứng hydrat hóa. Chlordecone
alcohol được bài tiết qua mật chủ yếu dạng kết hợp với glucuronide, trong khi đó
chlordecone được bài tiết qua mật chủ yếu là dạng tự do.
- Độc tính:
+ Đối với động vật: Chlordecone có độ độc cấp tính cao trong các nghiên
cứu trên động vật thí nghiệ
m, với LD50 xấp xỉ 100 mg/kg đối với chuột và
khoảng 65 mg/kg đối với thỏ, 250 mg/kg đối với chó. Tác động của độ độc cấp
tính bao gồm cơn chấn động của ngộ độc thần kinh trên hệ thần kinh/cơ, hệ
xương. Ảnh hưởng độc thần kinh của Chlordecone cũng được nhận thấy đối với
gà, chim cút, cá, chuột đồng, chuột nhắt, chuột cống và con người.
Các thí nghiệm độc cấp tính qua đường miệng có liên quan tới những
tác động sinh sản và nhiễm độc gan.
Quá trình tiếp xúc liên tục ở liều lượng thấp cỡ 10 mg/kg trọng lượng
cơ thể/ngày với chlordecone cũng gây ngộ độc cho hệ sinh sản, hệ thần kinh,
cơ xương và gan; bên cạnh những ảnh hưởng đã biết đối với một số cơ quan
khác như thận, tuyến giáp, tuyến thượ
ng thận [16].
Liều lượng thấp nhất gây tác động xấu có thể quan sát (LOAEL) trong
3 tháng thí nghiệm trên chuột với biểu hiện hoại tử ở gan, phình tuyến thượng
thận, chấn động hay những biểu hiện thái quá là 1,17 mg/kg trọng lượng cơ
thể/ngày (Cannon and Kimbrough, 1979, trích trong US ATSDR, 1995). Khả
Copyright: Tài liệu đại học ©