BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
NGUYỄN VĂN TOÀN
ẢNH HƢỞNG CỦA SỬ DỤNG KẾT HỢP
THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT HOẠT CHẤT
CHLORPYRIFOS ETHYL VÀ FENOBUCARB
ĐẾN HOẠT TÍNH ENZYME CHOLINESTERASE
Ở CÁ LÓC (CHANNA STRIATA)
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ
NGÀNH MÔI TRƢỜNG ĐẤT VÀ NƢỚC
MÃ NGÀNH 9440303
Cần Thơ – 2018
term harmful on cholinessterase activity of snakehead fish. Using Bascide 50EC at
the recommended maximum dose didn‟t cause seriously effect for snakehead fish,
the rate of ChE inhibition from 1,2% - 28%. Using Mondeo 60EC and mixture
Bascide 50EC with Mondeo 60EC at the recommended maximum doses didn‟t only
lead to occur dead fish but also cause high and prolong ChE inhibition, the rate of
inhibition from 22,4% - 79,1% (single Mondeo 60EC) and 25,8% - 6,2% (mixture),
respectively. The measurement ChE activty of snakehead fish can be marked by the
use of Bascide 50EC for ricefield within 3 days after spraying, but Mondeo 60EC or
mixture of two these pesticides is more than 14 days. Applying 2-PAM re-activation
technique after one day of exposure is the best method for monitoring and warning
of organophosphate pesticide contamination.
Key words: Channa striata, Cholinesterase, Chlorpyrifos Ethyl, Fenobucarb,
Combination, Bio-marker, Rice field, Reactivation
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 3
1.3 Nội dung nghiên cứu ............................................................................................ 3
1.4 Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................ 4
1.5 Ý nghĩa của luận án .............................................................................................. 4
1.6 Điểm mới của luận án .......................................................................................... 4
2
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................... 5
2.1 Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ............................................................. 5
2.1.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên thế giới .................................................... 5
2.1.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam và Đồng Bằng Sông Cửu Long .. 7
2.1.2.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Việt Nam ................................................. 7
2.1.2.2 Tình hình sử dụng thuốc BVTV ở Đồng Bằng Sông Cửu Long .................... 9
2.2 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng và các yếu tố ảnh hƣởng ......... 11
2.2.1 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng ............................................... 11
2.2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng .............. 12
2.3 Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng đất, nƣớc .......................................... 15
2.3.1 Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng đất .................................................. 15
2.3.2 Dƣ lƣợng thuốc BVTV trong môi trƣờng nƣớc ............................................... 16
2.4 Độc tính của thuốc BVTV và ảnh hƣởng khi phối trộn ..................................... 16
2.4.1 Độc tính của thuốc BVTV ............................................................................... 16
2.4.2 Ảnh hƣởng của sự hỗn hợp thuốc BVTV đến độc tính của thuốc BVTV ....... 18
2.5 Tổng quan về enzyme cholinesterase và các yếu tố ảnh hƣởng đến enzyme ... 20
2.5.1 Sơ lƣợc về Cholinesterase ................................................................................ 20
vii
2.5.2 Cơ chế ảnh hƣởng của thuốc BVTV đến ChE ................................................. 22
2.5.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính Cholinesterase ........................................ 24
3.4.1 Nội dung 1: Khảo sát tình hình sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác
lúa ở ĐBSCL............................................................................................................. 44
3.4.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos
ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm............... 45
3.4.3 Nội dung 3: Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV
Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến ChE ở cá lóc ngoài đồng ruộng .................. 47
3.5 Xử lý mẫu và phân tích ChE, tái kích hoạt ........................................................ 48
3.6 Tính hoạt tính ChE, tỷ lệ ức chế và xử lý kết quả .............................................. 50
3.6.1 Xác định hoạt tính ChE .................................................................................... 50
3.6.2 Xác định tỷ lệ ức chế:....................................................................................... 50
3.6.3 Xác định tỷ lệ tái kích hoạt ChE: ..................................................................... 50
3.6.4 Xử lý kết quả .................................................................................................... 51
4
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 53
4.1 Nội dung 1: Hiện trạng sử dụng thuốc BVTV ở một số vùng canh tác lúa ở
Đồng bằng sông Cửu Long ....................................................................................... 53
4.1.1 Các loại thuốc sử dụng trên đồng ruộng ở các vùng nghiên cứu ..................... 53
4.1.1.1 Các loại thuốc trừ côn trùng sử dụng ở vùng nghiên cứu ............................ 54
4.1.1.2 Các loại thuốc trừ bệnh sử dụng ở vùng nghiên cứu .................................... 56
4.1.1.3 Các loại thuốc trừ cỏ sử dụng ở vùng nghiên cứu ........................................ 57
4.1.1.4 Các loại thuốc trừ ốc sử dụng ở vùng nghiên cứu ........................................ 57
4.1.1.5 Các loại thuốc trừ chuột và thuốc điều hòa sinh trƣởng ............................... 58
4.1.2 Tần suất và liều lƣợng thuốc BVTV sử dụng trong canh tác lúa..................... 58
4.1.2.1 Tần suất phun thuốc BVTV trong canh tác lúa ............................................ 58
4.1.2.2 Liều lƣợng sử dụng thuốc BVTV ................................................................. 61
4.2 Nội dung 2: Ảnh hƣởng của phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và
Fenobucarb đến ChE ở cá lóc trong điều kiện phòng thí nghiệm ............................ 63
4.2.1 Nhiệt độ, DO, pH trong thời gian phơi nhiễm thuốc BVTV ........................... 63
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT................................................... 102
5.1 Kết luận ............................................................................................................ 102
5.2 Đề xuất .............................................................................................................. 103
x
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Ƣớc tính chi phí sử dụng thuốc BVTV trên thị trƣờng thế giới và Mỹ (đơn
vị tính: triệu đôla) ........................................................................................................ 5
Bảng 2.2: Ƣớc tính khối lƣợng hoạt chất thuốc BVTV sử dụng trên thế giới và Mỹ
(đơn vị tính: triệu pound hoạt chất) ............................................................................. 6
Bảng 2.3: Tình hình nhập khẩu hóa chất BVTV tại Việt Nam gần đây ...................... 8
Bảng 2.4: Số lƣợng hoạt chất đƣợc phép sử dụng ở Việt Nam từ 2007 - 2016 .......... 8
Bảng 2.5: Danh mục thuốc BVTV đƣợc phép sử dụng ở Việt Nam năm 2016 .......... 9
Bảng 2.6: Thống kê công tác thanh kiểm tra cơ sở kinh doanh thuốc BVTV ở các
tỉnh phía Nam giai đoạn 2006 - 2011 .......................................................................... 9
Bảng 2.7: Chi phí thuốc BVTV và số lần phun ở Việt Nam và các nƣớc khác ........ 10
Bảng 2.8: Phân loại độc tính thuốc BVTV theo LC50 ............................................... 17
Bảng 2.9: Giá trị LC50 – 96 giờ của một số loài cá phổ biến ở ĐBSCL .................. 17
Bảng 2.10: Tổng quan 4 tỉnh Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp và Hậu Giang, 2014
.................................................................................................................................... 41
Bảng 3.1:Số hộ đƣợc phỏng vấn tình hình sử dụng thuốc BVTV trong canh tác lúa 44
Bảng 3.2: Tóm tắt thông tin bố trí và theo dõi thí nghiệm ........................................ 46
Bảng 3.3: Tóm tắt thông tin bố trí và theo dõi thí nghiệm trên ruộng ....................... 47
Bảng 4.1: Chủng loại thuốc BVTV sử dụng ở các vùng nghiên cứu ........................ 53
Bảng 4.2: Tỷ lệ % theo nhóm tần suất phun ở các vùng nghiên cứu ....................... 60
Bảng 4.3: Liều lƣợng sử dụng thuốc BVTV ở các vùng nghiên cứu (tỷ lệ %) ......... 61
Bảng 4.4: Tỷ lệ (%) phối trộn thuốc BVTV trƣớc khi phun ở các vùng nghiên cứu 62
Hình 2.8: Số lƣợng tên thƣơng mại thuốc BVTV có chứa hoạt chất Fenobucarb đƣợc
ban hành thay đổi qua các năm giai đoạn 2011 - 2016.............................................. 37
Hình 2.9: Các quá trình chính xảy ra trong sự trao đổi chất Chlorpyrifos ethyl ...... 39
Hình 3.1: Cá lóc (Channa striata) sử dụng trong nghiên cứu ................................... 42
Hình 3.2: Thuốc BVTV Mondeo 60EC và Bascide 50EC sử dụng cho thí nghiệm .... 43
Hình 4.1: Tần suất xuất hiện các hoạt chất thuốc trừ sâu ở các vùng nghiên cứu..... 55
Hình 4.2: Tần suất xuất hiện các hoạt chất trừ bệnh ở các vùng nghiên cứu ............ 56
Hình 4.3: Tần suất sử dụng các hoạt chất trừ cỏ ở các vùng nghiên cứu .................. 57
Hình 4.4: Tần suất sử dụng các gốc thuốc trừ ốc ở các vùng nghiên cứu ................. 58
Hình 4.5: Tần suất phun các loại thuốc BVTV ở vùng nghiên cứu .......................... 59
Hình 4.6: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ±
SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt
chất theo thời gian ở mức nồng độ 1% LC50 - 96 giờ. T .......................................... 67
Hình 4.7: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ±
SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt
chất theo thời gian ở mức nồng độ 2% LC50 - 96 giờ. ............................................. 69
xiii
Hình 4.8: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ±
SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt
chất theo thời gian ở mức nồng độ 5%LC50 - 96 giờ.. ............................................. 70
Hình 4.9: Tỷ lệ ức chế hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ±
SE) sau khi phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos Ethyl hay kết hợp hai hoạt
chất theo thời gian ở mức nồng độ 10%LC50 - 96 giờ. ............................................ 73
Hình 4.10: Hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ± SE) sau khi
phơi nhiễm với Fenobucarb, Chlorpyrifos ethyl hay hỗn hợp theo thời gian ở mức
nồng độ 5%LC50 - 96 giờ đƣợc cho ra môi trƣờng nƣớc máy. ................................ 77
Hình 4.11: Hoạt tính ChE (% so với đối chứng) trong não cá lóc (TB ± SE) sau khi
Acetylcholinesterase
Butyrylcholinesterase
Bảo vệ thực vật
CE
Chlorpyrifos ethyl
ChE
Cholinesterase
ĐBSCL
DO
DT50
Đồng bằng sông Cửu Long
Dissolved Oxygen: Nồng độ oxy hòa tan trong nƣớc
Disappearance times: Thời gian bán phân huỷ
et al. và ctv. Cộng tác viên
FE
Fenobucarb
Koc
Organic carbon partition coefficient: Hệ số riêng phần carbon hữu cơ
Kow
LC50
Octanol/water partition coefficient: Hệ số riêng phần octanol/ nƣớc
1
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng canh tác nông nghiệp trọng
điểm của cả nƣớc với trên 4,3 triệu ha đất canh tác lúa và hơn 750 ngàn ha đất
nuôi trồng thủy sản và cung cấp hơn 55% sản lƣợng lúa cả nƣớc (Niên giám
thống kê, 2016). Năm 2000, diện tích lúa ĐBSCL là hơn 3,9 triệu ha với sản
lƣợng 16,7 triệu tấn thì các năm 2005, 2010, 2015 dù diện tích lúa tăng không
đáng kể, dao động từ 0,97 – 1,09 lần nhƣng sản lƣợng lúa tăng rất cao, lần lƣợt
tăng 1,2, 1,3 và 1,5 lần (Niên giám thống kê, 2006, 2016). Để đạt đƣợc điều đó
ngoài cải tiến kỹ thuật canh tác thì các biện pháp thâm canh, tăng vụ đã đƣợc áp
dụng, tăng cƣờng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV), giúp kìm hãm sâu
bệnh, bảo vệ mùa màng. Đó là những lợi ích trƣớc mắt của thuốc BVTV mà
chúng ta có thể thấy đƣợc. Tuy nhiên, mặt trái của thuốc BVTV là sự tác động
tiêu cực đến sức khoẻ của ngƣời dân trồng lúa, tiêu diệt các loài thiên địch và các
sinh vật khác. Khi phun thuốc BVTV trên đồng ruộng thì có trên 50% lƣợng
thuốc rơi xuống đất và nƣớc (Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết, 2005), làm ô nhiễm
môi trƣờng đất, nƣớc và gây độc cho sinh vật, đặc biệt là các loài cá sẽ chịu ảnh
hƣởng rất lớn. Mặc dù các nhóm thuốc BVTV đƣợc sử dụng phổ biến hiện nay
(lân hữu cơ, carbamate, cúc tổng hợp, …) không tồn tại lâu trong môi trƣờng
nhƣng có tính độc cấp tính rất cao cho động vật có xƣơng sống và không xƣơng
sống (Fulton and Key, 2001). Tổng hợp nhiều thông tin, Edwards et al., (1997)
cho rằng có nhiều nguyên nhân làm giảm sản lƣợng cá trong tự nhiên, bao gồm
việc thay đổi từ canh tác lúa một vụ/năm sang lúa nhiều vụ/năm, sử dụng thuốc
BVTV cũng nhƣ việc khai thác quá mức của con ngƣời …
Khi phun thuốc BVTV trên ruộng lúa, nông dân thƣờng hỗn hợp hai hoặc
nhiều loại thuốc nhằm tiết kiệm công phun thuốc và diệt đƣợc nhiều đối tƣợng
Enzyme Cholinesterase (ChE) có vai trò quan trọng trong điều tiết chức
năng bình thƣờng của quá trình truyền tín hiệu thần kinh qua các tế bào thần kinh
ở sinh vật sống. ChE rất nhạy cảm với thuốc BVTV gốc Lân hữu cơ và
Carbamate (Stenersen, 2004); khi ChE bị ức chế có thể ảnh hƣởng đến hoạt động
hô hấp, di chuyển, bắt mồi và gây chết sinh vật (Peakall, 1992). Hầu hết các loài
thủy sinh vật chết khi ChE bị ức chế hơn 70% (Fulton and Key, 2001; Aprea et
al., 2002) và ngƣỡng giới hạn sinh học cho phép ChE bị ức chế không quá 30%
mức bình thƣờng (Aprea et al., 2002). Đo hoạt tính ChE có thể giúp phát hiện
sớm ảnh hƣởng bất lợi của môi trƣờng đến sinh vật (Coppage et al., 1975;
Peakall, 1992; Cong et al., 2006). Do vậy, ChE có thể sử dụng làm chỉ thị cảnh
báo ô nhiễm và tác hại của ô nhiễm thuốc BVTV gốc Lân hữu cơ và Carbamate
đến sinh vật. Kỹ thuật tái kích hoạt khi ChE bị ức chế bởi lân hữu cơ bằng hoá chất
2
Pralidoxime (2-PAM) và phƣơng pháp pha loãng rồi ủ mẫu ở nhiệt độ và thời gian
thích hợp khi ChE bị ức chế bởi Carbamate đã đƣợc đề xuất áp dụng khi không có
sinh vật đối chứng (Rotenberg, 1995).
Trên thế giới, nhiều nghiên cứu trong điều kiện phòng thí nghiệm và ngoài
thực địa đã sử dụng ChE nhƣ chỉ dấu sinh học cảnh báo nhiễm bẩn thuốc BVTV
(Andresscu et al., 2006; Laetz et al., 2009;…). Những nghiên cứu bƣớc đầu ở Việt
Nam cho thấy có thể sử dụng ChE ở cá chép Cyprinus carpio, cá mè vinh Puntius
gonionotus (Đỗ Thị Thanh Hƣơng, 1999; Nguyễn Trọng Hồng Phúc et al., 2010), cá
lóc Channa striata (Cong et al., 2006, 2008), cá rô đồng Anabas testudineus (Ngô Tố
Linh, 2008; Nguyễn Khắc Du, 2010; Nguyen Thanh Tam et al., 2015) để đánh dấu
tác tác hại của nhiễm bẩn thuốc BVTV hoạt chất Diazinon, Acephate, Isoprocarb,
Fenobucarb,… Tuy nhiên, sự tác động của hỗn hợp thuốc BVTV đến ChE vẫn chƣa
đƣợc tìm hiểu nhiều. Do đó, luận án “Ảnh hƣởng của sử dụng kết hợp thuốc bảo vệ
thực vật hoạt chất Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb đến hoạt tính enzyme
Cholinesterase cá lóc (Channa striata)” đã đƣợc thực hiện.
Khoa Môi trƣờng và tài nguyên thiên nhiên, Đại học Cần Thơ) và ngoài đồng
ruộng (xã Tân Long, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang).
1.5 Ý nghĩa của luận án
Kết quả nghiên cứu của luận án cho thấy việc hỗn hợp thuốc BVTV hoạt
chất Fenobucarb với Chlorpyrifos ethyl dù không làm tăng hay giảm tính ảnh
hƣởng đến ChE ở não cá lóc nhƣng kéo dài thời gian ức chế cao hoạt tính ChE ở
cá lóc hơn trƣờng hợp từng đơn chất. Qua đó cho thấy thói quen hỗn hợp thuốc
khi sử dụng góp phần đe dọa đến cá lóc nói riêng và thủy sinh vật nói chung.
Kết quả nghiên cứu khẳng định thêm đo ChE ở cá lóc có thể xem nhƣ
phƣơng pháp sinh học nhận ra ảnh hƣởng của nhiễm bẩn thuốc BVTV lân hữu cơ
và carbamate đến cá lóc.
1.6 Điểm mới của luận án
Luận án cập nhật thêm thông tin về các loại thuốc BVTV đƣợc sử dụng
phổ biến ở một số vùng chuyên canh lúa ở ĐBSCL. Luận án cũng cho thấy khi
phối trộn thuốc BVTV Chlorpyrifos ethyl và Fenobucarb làm kéo dài thời gian
ảnh hƣởng nghiêm trọng đến ChE cá lóc hơn trƣờng hợp đơn lẻ. Kết quả nghiên
cứu cho thấy ChE trong não cá lóc rất nhạy cảm với thuốc BVTV Chlorpyrifos
ethyl và Fenobucarb và có thể sử dụng để cảnh báo nhiễm bẩn và tác hại thuốc
BVTV đến cá lóc nói riêng và thủy sinh vật nói chung.
4
2
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật
2.1.1 Tình hình sử dụng thuốc BVTV trên thế giới
Trên thế giới, thuốc BVTV đƣợc sử dụng rất nhiều với khoảng hơn 2,2 triệu
tấn/năm với 45% sử dụng ở Châu Âu, 25% sử dụng ở Mỹ và hơn 25% lƣợng thuốc
Trừ nấm
3.500
6.355
6.027
9.216 14.565
Thế giới
Thuốc khác
1.200
2.639
2.848
3.557
606
Tổng
18.500 37.696
31.756 39.443 55.921
Trừ cỏ
2.770
6.276
6.410
5.856
5.115
Trừ sâu
1.200
3.552
3.124
4.337
2.184
Trừ nấm
580
798
thị trƣờng thuốc BVTV nƣớc Mỹ.
Bảng 2.2: Ƣớc tính khối lƣợng hoạt chất thuốc BVTV sử dụng trên thế giới và Mỹ
(đơn vị tính: triệu pound hoạt chất)
Thị trƣờng
Thế giới
Mỹ
Loại thuốc BVTV
Trừ cỏ
Trừ sâu
Trừ bệnh
Thuốc khác
Tổng
Trừ cỏ
Trừ sâu
Trừ bệnh
Thuốc khác
Tổng
1988
N/A
N/A
N/A
N/A
N/A
660
268
132
518
1.705
5.211
531
93
70
439
1.133
2012
2.847
1.065
779
1.11
5.821
678
64
105
435
1.282
(Nguồn: EPA, Pesticides Industry Sales and Usage 1990, 1997, 2004, 2011, 2017)
Theo Abhilash (2011), Ấn Độ là nƣớc sản xuất thuốc BVTV lớn nhất ở châu
Á và đứng thứ mƣời hai trên thế giới về việc sử dụng thuốc BVTV. Mặc dù lƣợng
thuốc BVTV sử dụng thấp hơn rất nhiều so với các nƣớc khác nhƣng vấn đề ô
nhiễm thuốc trừ sâu là nghiêm trọng. Có hơn 234 hoạt chất, 500 tên thƣơng mại
thuốc BVTV đã đăng ký và có hơn 125 nhà sản xuất quy mô lớn và vừa. Việc sử
dụng thuốc BVTV từ 2005 - 2010 là rất lớn với nhiều hoạt chất khác nhau (Hình
2.1) và Ấn Độ là một trong số ít các quốc gia vẫn còn sử dụng một số loại thuốc trừ
thập niên 1980, số lƣợng thuốc BVTV sử dụng là 10.000 tấn/năm; đầu thập niên
1990 đã tăng lên 2 - 3 lần, số lƣợng thuốc BVTV là 21.600 tấn vào năm 1990 (Dung
7
and Dung, 1999; Berg, 2001) và dao động trong khoảng từ 20.300 tấn đến 48.288
tấn từ năm 1991đến 2004 (Phạm Văn Toàn, 2013) và tăng mạnh đến 103.612 tấn ở
năm 2012 và 116.582 tấn năm 2014 (Tổng cục Môi trƣờng, 2015) (Bảng 2.3).
Bảng 2.3: Tình hình nhập khẩu hóa chất BVTV tại Việt Nam gần đây
Năm
2010
2011
2012
2013
2014
Tổng
khối
lƣợng
(Tấn TP)
72.560
85.084
103.612
90.201
116.582
Thuốc trừ sâu
Tên TP
18.648
15.976
23,2
46.469
44,8
20.926
23,2
20.927
23,2
42.577
36,3
30.603
26,3
(Nguồn:Tổng cục Môi Trường, 2015)
Tên TP
Số lƣợng hoạt chất BVTV đƣợc phép sử dụng cũng tăng dần theo thời gian
(Bảng 2.4). Trong thời gian 10 năm từ 2007 đến 2016 số tên hoạt chất thuốc trừ sâu
tăng 2,94 lần, thuốc trừ bệnh tăng 2,84 lần, trừ cỏ tăng 1,81 lần, một số nhóm khác
có tăng nhƣng không nhiều.
Bảng 2.4: Số lƣợng hoạt chất đƣợc phép sử dụng ở Việt Nam từ 2007 - 2016
Số lƣợng hoạt chất đƣợc phép sử dụng trong nông nghiệp
Tên thuốc BVTV
Trừ sâu
Trừ bệnh
Trừ cỏ
Trừ chuột
Điều hòa sinh
trƣởng
Dẫn dụ côn trùng
374
169
10
2012
662
468
195
10
2013
745
552
217
10
2015
769
607
223
10
2016
775
608
227
10
40
6
19
5
994
8
20
5
1.176
8
8
8
8
21
25
26
27
5
5
5
5
1.418 1.614 1.699 1.710
(Nguồn: www.ppd.gov.vn)
Bên cạnh sự gia tăng về số lƣợng hoạt chất thuốc BVTV thì tên thƣơng phẩm
cũng không ngừng gia tăng (Bảng 2.5). Năm 2016 có tổng cộng 3.998 tên thƣơng
phẩm thuốc BVTV của 1.710 hoạt chất thuốc BVTV và các dạng phối trộn đƣợc
phép sử dụng (www.ppd.gov.vn).
28
142
9
144
6
3.998
Tƣơng tự, số cửa hàng buôn bán thuốc BVTV cũng gia tăng liên tục, từ 9.926
cửa hàng năm 2006 tăng đều đến năm 2011 là 13.026 cửa hàng, trung bình hằng
năm là 11.398 cửa hàng. Trái lại, số cửa hàng vi phạm trong buôn bán thuốc BVTV
giảm từ 10,6% năm 2006 xuống còn 6,6% năm 2011, trung bình 9,6% hằng năm
(Bảng 2.6). Sự vi phạm này chủ yếu là vi phạm về nhãn mác, không đủ điều kiện
kinh doanh, thuốc quá hạn sử dụng, thuốc không đủ định lƣợng, thuốc ngoài danh
mục, quảng cáo nội dung chƣa đúng với đăng ký, đặc biệt là buôn bán thuốc giả,…
(Cục bảo vệ thực vật, 2012).
Bảng 2.6: Thống kê công tác thanh kiểm tra cơ sở kinh doanh thuốc BVTV ở các
tỉnh phía Nam giai đoạn 2006 - 2011
Năm
Số cửa hàng bán thuốc
BVTV
Số cửa hàng bán thuốc
BVTV đƣợc kiểm tra
Số cửa hàng vi phạm
% Kiểm tra
% Vi phạm
2006
2007
7.942
7.142
742
70,84
726
66,76
832
66,20
662
64,54
616
49,32
524
60,97
683
62,66
10,55
10,46
11,23
QUỐC GIA/KHU VỰC
CHI PHÍ (USD/HA))
SỐ LẦN PHUN
Trung Quốc
25,6
3,5
Ấn Độ
Philippines
Indonesia
Miền Bắc Việt Nam
Miền Nam Việt Nam
24,9
26,1
7,7
22,3
39,3
2,4
2,0
2,2
1,0
5,3
(Nguồn: Meisner, 2005)
2.2 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng và các yếu tố ảnh hƣởng
2.2.1 Sự phát tán của thuốc BVTV trong môi trƣờng
Theo Lê Huy Bá và Lâm Minh Triết (2005) thì khi phun thuốc BVTV cho
cây lúa thì có trên 50% lƣợng thuốc rơi xuống đất và nƣớc, phần còn lại nằm trên
cây trồng và phần nhỏ bay hơi vào môi trƣờng không khí và chịu tác động của nhiều
quá trình lý hóa, sinh học nên chúng bị biến đổi, di chuyển và phân bố trong các
dạng môi trƣờng khác nhau. Theo Pham Van Toan (2011), sau khi sử dụng, thuốc
BVTV có thể hiện diện ở nhiều môi trƣờng nhƣ nƣớc mặt, nƣớc ngầm, đất và không
khí (Hình 2.2) nhƣng nguồn nƣớc mặt dễ nhận dạng nhất. Nguồn nƣớc mặt bị nhiễm
bẩn thuốc BVTV có thể từ nhiều nguồn khác nhau: Khi phun thuốc BVTV, thuốc
ngoài bám trên cây trồng, phần còn lại rơi vào môi trƣờng đất và nƣớc; do sự súc rửa
các dụng cụ phun thuốc BVTV; do phun thuốc BVTV dọc theo các bờ mƣơng, kênh
tƣới tiêu, dẫn nƣớc; Sự chảy tràn nƣớc nhiễm bẩn thuốc BVTV; do nƣớc mƣa có sự
hiện diện của thuốc BVTV. Do đó, các sinh vật sống trong môi trƣờng nƣớc có thể
bị ảnh hƣởng mạnh bởi thuốc BVTV và việc quan trắc, đo đạt dƣ lƣợng thuốc
BVTV trong môi trƣờng nƣớc cũng nhƣ các nghiên cứu về sự ảnh hƣởng của thuốc
đến thủy sinh vật (nhất là các loài cá) là rất quan trọng và nên quan tâm nghiên cứu.
Theo Lê Huy Bá (2002) thì đất là nơi tập trung nhiều dƣ lƣợng thuốc BVTV nhất,
11
nồng độ thuốc BVTV trong môi trƣờng đất thƣờng cao hơn từ 10 – 100 lần so với
môi trƣờng nƣớc. Thuốc BVTV đi vào môi trƣờng đất từ nhiều nguồn khác nhau
nhƣ phun lên cây trồng cuốn trôi vào nƣớc, đất; theo mƣa, theo xác các sinh vật,…
Nƣớc cũng là nơi tập trung dƣ lƣợng thuốc BVTV có có mối quan hệ mật thiết với
môi trƣờng đất. Các loại thuốc BVTV có hệ số hấp phụ Koc (adsorption coefficient)
càng lớn thì càng có khuynh hƣớng bám vào đất nên nồng độ của thuốc BVTV trong
môi trƣờng đất thƣờng rất cao so với các môi trƣờng khác. Các chất có K oc lớn hơn
1.900 thì có xu hƣớng bám vào các vật chất hữu cơ lơ lửng hay các bùn đáy thủy
bảo vệ cây của thuốc, giảm nguy cơ ngộ độc cho con ngƣời và động vật khác khi
dùng nông phẩm đó. Cây non có tốc độ sinh trƣởng mạnh, sự hòa loãng sinh học
càng tăng (Nguyễn Trần Oánh và ctv., 2007)..
Sự phân hủy do vi sinh vật đất: Tập đoàn vi sinh vật trong đất rất phong phú
và phức tạp, chúng có khả năng phân hủy thuốc BVTV và dùng thuốc nhƣ nguồn
dinh dƣỡng cung cấp cacbon, nitơ và năng lƣợng. Quá trình phân hủy của vi sinh vật
có thể gồm một hay nhiều giai đoạn, để lại các sản phẩm trung gian và cuối cùng là
sự khoáng hóa hoàn toàn sản phẩm. Mỗi loại thuốc thƣờng chỉ bị một số loài vi sinh
vật phân hủy nhƣng cũng có một số loài vi sinh vật (VSV) phân hủy đƣợc nhiều
thuốc BVTV trong cùng một nhóm hoặc ở các nhóm thuốc khác nhau. Những thuốc
dễ tan trong nƣớc, ít bị đất hấp thụ thƣờng bị vi khuẩn phân hủy. Ngƣợc lại, những
thuốc khó tan, dễ bị đất hấp thụ lại bị nấm phân hủy là chủ yếu (Nguyễn Trần Oánh
và ctv., 2007).
Bên cạnh vi sinh vật, trong đất còn có một số enzyme ngoại bào (exoenzym)
có khả năng phân hủy thuốc BVTV nhƣ men esteraza, dehdrogenaza,…
13