BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TRƯƠNG QUỐC TẤT

ĐÁNH GIÁ SỰ LƯU TỒN VÀ PHÂN LẬP VI KHUẨN
CÓ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY CHLORPYRIFOS ETHYL
TRÊN BA MÔ HÌNH CANH TÁC:
CHUYÊN LÚA, LÚA - MÀU VÀ CHUYÊN MÀU
Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT

2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TRƯƠNG QUỐC TẤT

ĐÁNH GIÁ SỰ LƯU TỒN VÀ PHÂN LẬP VI KHUẨN
CÓ KHẢ NĂNG PHÂN HỦY CHLORPYRIFOS ETHYL
TRÊN BA MÔ HÌNH CANH TÁC:
CHUYÊN LÚA, LÚA - MÀU VÀ CHUYÊN MÀU
Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT


kiện đồng ruộng. Trong điều kiện nhà lưới, thí nghiệm được thực hiện trên đất
phù sa được thu từ mô hình chuyên lúa để đánh giá ảnh hưởng của sự thay đổi
mô hình canh tác đến sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất. Ở điều kiện đồng
ruộng, thí nghiệm được thực hiện nhằm đánh giá sự thay đổi và không thay
đổi mô hình canh tác ảnh hưởng như thế nào đến sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl
trong đất. Hàm lượng chlorpyrifos ethyl được phun theo khuyến cáo và dư
lượng chlorpyrifos ethyl trong đất được xác định vào 4 thời điểm sau phun
chlorpyrifos ethyl. Đánh giá dư lượng chlorpyrifos ethyl trong đất ở điều kiện
đồng ruộng đã cho thấy ở mô hình canh tác thích hợp, sự phân hủy
chlorpyrifos ethyl cao hơn ở đất phù sa và cao nhất trong mô hình lúa-màu.
Khi thay đổi mô hình canh tác, dư lượng chlorpyrifos ethyl trong đất bị ảnh
hưởng bởi mô hình canh tác. Trong đất, dư lượng chlorpyrifos ethyl cao nhất
trong mô hình chuyên lúa và thấp nhất trong mô hình một vụ lúa, hai vụ màu.
Bên cạnh đó, kết quả thí nghiệm trong nhà lưới cũng cho thấy mô hình canh
tác cũng ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy chlorpyrifos ethyl trong đất.
Bốn mẫu đất được lấy từ ruộng lúa ở tỉnh Hậu Giang và Tiền Giang đã
được sử dụng để đánh giá sự phân hủy chlorpyrifos ethyl bởi các quần xã vi
khuẩn kị khí. Thí nghiệm được thiết lập trong lọ thủy tinh 50 ml có chứa môi
trường khoáng tối thiểu (30 mL), đất (10 g) và chlorpyrifos ethyl (35 ppm).
Phân tích chlorpyrifos ethyl trong suốt thời gian nuôi ủ cho thấy 4 quần xã vi
i


khuẩn từ 4 mẫu đất đều có khả năng phân hủy gần như cạn kiệt chlorpyrifos
ethyl. Tốc độ phân hủy chlorpyrifos ethyl đã tăng gấp đôi sau khi mật độ vi
khuẩn được nhân lên trong quá trình ủ. Tốc độ phân hủy chlorpyrifos ethyl
trong thời gian 4 tháng nuôi ủ của hai quần xã vi khuẩn từ đất phù sa cao hơn
so với hai quần xã vi khuẩn từ đất phèn. Tất cả bốn quần xã vi khuẩn đã phân
hủy chlorpyrifos ethyl bằng cách khử -Cl trong hô hấp kị khí. Điều này cho
thấy rằng các vi khuẩn trong nhóm Chloroflexi đã có mặt trong các mẫu đất.

is a organophosphate insecticide, which is less soluble in water and can be
highly adsorbed in the soil. Chlorpyrifos is highly toxic; therefore, long term
use of chlorpyrifos in agriculture can result in soil and water pollution and
affect severely public health. Increased biodegradation of chlorpyrifos in soil
can help alleviating chlorpyrifos-induced pollution in cultivation. This thesis is
firstly aimed to evaluate chlorpyrifos-residue in the soil and also examine
effects of three cropping models, including paddy rice, rice-cash crops and
cash crops to the accumulation of chlorpyrifos in alluvial soil and acid sulfate
soil. Secondly, the thesis also assesses the anaerobic digestion of chlorpyrifos
by bacteria community, the diversity of chlorpyrifos-degrading bacteriaat
sulfate soil in paddy rice. Thirdly, isolation of chlorpyrifos- aerobic degrading
bacteria and assessment of effects of the three cropping models to the diversity
of chlorpyrifos- aerobic degrading bacteria in the soil is also examined in the
thesis.
Evaluating the residues of chlorpyrifos in alluvial soil and acid sulfate
soil was done by soil sampling at harvest time and depths 0 - 20 cm from
fields of paddy rice, rice-cash crops and cash crops in Vinh Long, Tien Giang
and Hau Giang provinces. The result showed that chlorpyrifos still remained
in soils after crop harvest with highest at alluvial soil in rice-cash crops (291
ppb) and lowest in paddy rice (3.51 ppb).
To evaluate effects of cropping models to the residues of chlorpyrifos in
soil, experiments were established in the field and greenhouse. In the
greenhouse, alluvial soil collected from paddy rice was used to evaluate
changes of cropping models, which affected the chlorpyrifos residue in soil.
In the field, experiments were to evaluate whether changes and no changes in
cropping models affected the chlorpyrifos residues in soil. Chlorpyrifos was
sprayed at the recommended concentration and chlorpyrifos residues in
soil were measured at 4 time points after chlorpyrifos application. Evaluating
the residues of chlorpyrifos in soil from the field showed that in consistent
cropping models, the decomposition of chlorpyrifos was higher at alluvial soil

addition, this study isolated, identified 4 chlorpyrifos-degrading bacterial
strains.
In summary, this study showed that there were chlorpyrifos residues in
agricultural soil, and there were aerobic and anaerobic chlorpyrifos-degrading
bacteria in agricultural soil from the Mekong Delta. On the other hand, this
study also demonstrated that the cropping systems affected the accumulation
of chlorpyrifos in the soil and also the composition of communities of the
chlorpyrifos-degrading bacteria. However, further research on capability of
these bacteria to degrade chlorpyrifos in agriculture soil from the field and the
greenhouse conditions should be carried out to apply these findings to the
treatment chlorpyrifos contaimination in agricultural soil.
Keywords: acid sulfate soil, alluvial soil, Chlorpyrifos-degrading bacteria,
cropping, isolate, residue

iv


LỜI CẢM TẠ
Xin chân thành biết ơn Thầy hướng dẫn khoa học:
Đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn các nội dung, phương pháp và kế hoạch triển
khai thành công các thí nghiệm;
Luận án này không thể hoàn thành nếu không có sự giúp đỡ, hướng dẫn khoa
học và động viên của Thầy.
Xin chân thành cảm ơn:
-

Ban giám hiệu Trường Đại học Cần Thơ;

-


vi


MỤC LỤC
Trang
TÓM TẮT .................................................................................................................. i
LỜI CẢM TẠ ........................................................................................................... v
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... vi
MỤC LỤC ..............................................................................................................vii
DANH SÁCH BẢNG .............................................................................................. xi
DANH SÁCH HÌNH .............................................................................................xiii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...............................................................................xvii
Chương 1. GIỚI THIỆU ........................................................................................ 1
1.1 Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 2
1.3 Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 3
1.4 Ý nghĩa của luận án ........................................................................................... 3
1.5 Những điểm mới của luận án ............................................................................. 4
Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 5
2.1. Tổng quan về thuốc BVTV và tình hình sử dụng thuốc BVTV hiện nay ......... 5
2.1.1 Tổng quan về thuốc BVTV ............................................................................. 5
2.1.2 Tình hình sử dụng và nguy cơ ô nhiễm thuốc BVTV trên thế giới và ở
Việt Nam ................................................................................................................. 10
2.1.3 Phân hủy sinh học và phục hồi đất ô nhiễm thuốc BVTV bằng biện pháp
sinh học ................................................................................................................... 15
2.1.4 Tổng quan về chlorpyrifos ethyl .................................................................... 20
2.2 Tổng quan về ĐBSCL....................................................................................... 26
2.2.1 Vị trí địa lí và điều kiện tự nhiên ................................................................... 26
2.2.2 Phân bố và đặc tính các nhóm đất chính........................................................ 27
Chương 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................... 33

4.1.2 Kết quả đánh giá dư lượng chlorpyrifos ethyl trong đất................................ 62
4.2 Nội dung 2: Đánh giá sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất phèn, đất phù
sa và ảnh hưởng của 3 mô hình canh tác chuyên lúa, lúa - màu và chuyên màu
đến sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất ở điều kiện đồng ruộng và điều
kiện
nhà lưới ................................................................................................................... 64
4.2.1 Đánh giá sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất phù sa trên 3 mô hình
canh tác chuyên lúa, lúa - màu và chuyên màu trong điều kiện nhà lưới ............... 64

viii


4.2.2 Đánh giá ảnh hưởng của 3 mô hình canh tác chuyên lúa, 2 lúa - 1 màu, 1
lúa - 2 màu lên sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất phù sa ở Long Khánh,
Cai Lậy, Tiền Giang................................................................................................ 67
4.2.3 Đánh giá sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất phèn, đất phù sa trên 3
mô hình canh tác chuyên lúa, lúa - màu và chuyên màu ........................................ 70
4.3 Nội dung 3: Đánh giá khả năng phân hủy yếm khí chlorpyrifos ethyl của
quần xã vi khuẩn trong đất phèn, đất phù sa chuyên lúa ở Hậu Giang và Tiền
Giang ....................................................................................................................... 74
4.3.1 Kết quả đánh giá khả năng phân hủy yếm khí chlorpyrifos ethyl của 4
quần xã vi khuẩn trong dung dịch đất ..................................................................... 74
4.3.2 Sự hình thành các sản phẩm trung gian trong quá trình chuyển hóa
chlorpyrifos ethyl khi bị phân hủy bởi quần xã vi khuẩn kỵ khí ............................ 78
4.3.3 Đa dạng vi khuẩn phân hủy yếm khí chlorpyrifos ethyl trong đất ................ 80
4.4 Nội dung 4: Phân lập vi khuẩn hiếu khí bản địa phân hủy chlorpyrifos
ethyl từ đất phèn và đất phù sa ở điều kiện đồng ruộng và đất phù sa ở điều
kiện nhà lưới trên 3 mô hình canh tác: chuyên lúa, lúa - màu và chuyên màu ở
Đồng bằng sông Cửu Long ..................................................................................... 84
4.4.1 Kết quả phân lập vi khuẩn hiếu khí bản địa có khả năng phân hủy


x


DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Các cấp độ phân loại độ độc của một chất theo WHO ............................ 6
Bảng 2.2: Các cấp độ phân loại độ độc của thuốc BVTV ở Việt Nam................... 6
Bảng 2.3: Khả năng hấp phụ vào đất và trầm tích của hoạt chất BVTV dựa
vào Koc ..................................................................................................................... 9
Bảng 3.1: Nguồn gốc mẫu đất dùng trong thí nghiệm nuôi ủ vi khuẩn kị khí ....... 43
Bảng 3.2: Một số đặc tính lý hóa của các loại đất sử dụng trong thí nghiệm
nuôi ủ yếm khí ........................................................................................................ 43
Bảng 3.3: Thành phần của nghiệm thức trong thí nghiệm nuôi ủ yếm khí............ 46
Bảng 3.4: Thành phần của từng nghiệm thức khảo sát hoạt động phân hủy
chlorpyrifos ethyl của dòng vi khuẩn ký hiệu PH_C4.3......................................... 57
Bảng 3.5: Thành phần các nghiệm thức khảo sát sự phân hủy chlorpyrifos
ethyl của dòng vi khuẩn PH_C4.3 và tổ hợp 4 dòng vi khuẩn trong môi trường
đất ........................................................................................................................... 59
Bảng 4.1: Tính chất của đất phèn ở huyện Phụng Hiệp tỉnh Hậu Giang ............... 60
Bảng 4.2: Tính chất của đất phù sa ở huyện Bình Minh và Bình Tân, tỉnh
Vĩnh Long ............................................................................................................... 61
Bảng 4.3: Một số đặc tính hóa học của đất thí nghiệm ở huyện Cai Lậy, tỉnh
Tiền Giang .............................................................................................................. 67
Bảng 4.4: Tính chất của đất phù sa ở huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang .................. 85
Bảng 4.5: Đặc điểm hình thái và đặc tính sinh hóa của các dòng vi khuẩn ........... 98
Bảng 4.6: Định danh các dòng vi khuẩn thể hiện sự phân hủy chlorpyrifos
ethyl theo độ tương đồng của đoạn gene 16S rRNA ............................................ 100
Bảng 4.7: Các yếu tố môi trường tối ưu cho sự tăng trưởng của các dòng
vi khuẩn................................................................................................................. 104

Hình 4.3: Lưu tồn của chlorpyrifos ethyl trong đất phù sa trên các mô hình
canh tác trong điều kiện nhà lưới (2014) ................................................................ 66
Hình 4.4: Lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất phù sa trên các mô hình canh
tác ở Long Khánh - Cai Lậy - Tiền Giang (vụ Đông Xuân 2013).......................... 69
xii


Hình 4.5: Lưu tồn của chlorpyrifos ethyl trong đất phù sa ở mô hình 1 lúa - 2
màu (đậu xanh) tại Long Khánh, Cai Lậy, Tiền Giang (vụ Hè Thu 2013) ............ 70
Hình 4.6: Tốc độ suy giảm của chlorpyrifos ethyl trong 3 mô hình canh tác tại
Bình Tân, Vĩnh Long (vụ Đông Xuân 2013) .......................................................... 71
Hình 4.7: Tốc độ mất đi của chlorpyrifos ethyl trong đất phèn ở mô hình
chuyên lúa và chuyên mía (vụ Đông Xuân 2013) (n = 4, Sai số chuẩn) ................ 73
Hình 4.8: Khả năng phân hủy chlopyrifos ethyl của quần xã vi khuẩn
CL01 (a) và CL02 (b) ............................................................................................. 74
Hình 4.9: Tốc độ phân hủy chlorpyrifos ethyl ở các nghiệm thức của quần xã
vi khuẩn ký hiệu CL01 và CL02 ............................................................................. 75
Hình 4.10: Khả năng phân hủy chlopyrifos ethyl của hệ VK PH01 (a) và
PH02 (b) .................................................................................................................. 76
Hình 4.11: Tốc độ phân hủy chlorpyrifos ethyl ở các nghiệm thức của cộng
động vi khuẩn ký hiệu PH01 và PH02.................................................................... 77
Hình 4.12: Sơ đồ chuyển hóa của chlorpyrifos ethyl trong nghiệm thức
bổ sung acid hữu cơ ................................................................................................ 78
Hình 4.13: Sắc ký đồ sản phẩm trung gian trong quá trình phân hủy yếm khí
chlorpyrifos ethyl khi scan trên GCMS .................................................................. 78
Hình 4.14: Điện di đồ sản phẩm PCR của nhóm vi khuẩn Chloroflexi trong
các nghiệm thức mẫu đất PH01 với cặp mồi 338F/1101R ..................................... 81
Hình 4.15: Điện di đồ sản phẩm PCR của nhóm vi khuẩn Chloroflexi trong
các nghiệm thức mẫu đất PH01 với cặp mồi 341F-GC/534R ................................ 81
Hình 4.16: Điện di đồ sản phẩm PCR (DGGE) của các nghiệm thức

Hình 4.31: Ảnh hưởng của nguồn carbon đến sự gia tăng mật số vi khuẩn ........ 101
Hình 4.32: Ảnh hưởng của pH đến mật số của 4 dòng vi khuẩn ......................... 102
Hình 4.33: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến mật số của 4 dòng vi khuẩn ................. 103
Hình 4.34: Mật số vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy có và
không có bổ sung TSB .......................................................................................... 105
Hình 4.35: Khả năng phân hủy chlorpyrifos ethyl của dòng vi khuẩn
Barrientosimonas humi C4.3 theo thời gian ......................................................... 106
Hình 4.36: Khả năng phân hủy chlorpyrifos ethyl của dòng vi khuẩn
Barrientosimonas humi C4.3 và nhóm vi khuẩn (n=3, sai số chuẩn) .................. 107

xiv


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ADI

acceptable daily intake (lượng chất độc không gây hại cơ thể
người được chấp
nhận)

ADN
a.i

active ingredient (hoạt chất thuốc)

BVTV

bảo vệ thực vật

BM


DCM

Dichloromethane

DGGE

Denaturing Gradient Gel Electrophoresis

DNA

Deoxyribonucleic acid

FAO

Food and Agriculture Organization (tổ chức lương thực và
nông nghiệp)

GC/MS
phổ)

Gas Chromatography Mass Spectrometry (sắc kí khí khối

HPLC

High Perfomance Liquid Chromatography (sắc kí lỏng cao áp)

Kd

Distribution coefficient (hệ số phân phố i)

NT

Nghiệm thức

PCB

Polychlorinated biphenyls

PCR

Polymerase chain reaction

PE

Petroleum ether

ppb

parts per billion (một phần tỷ)

ppm

parts per million (một phần triệu)

TCP

3,5,6-trichloro-2-pyridinol

WHO


học Leuven của Bỉ cho thấy chlorpyrifos ethyl được nông dân sử dụng trên cả
3 mô hình canh tác chuyên lúa, luân canh lúa - màu, chuyên màu và lượng sử
dụng cao nhất trên mô hình chuyên màu, khi chuyển đổi sang mô hình luân
canh lúa - màu thì lượng sử dụng thấp nhất và sử dụng với lượng cao hơn
khuyến cao từ 2-15 lần. Do đó, việc sử dụng chlorpyrifos ethyl lâu dài có thể
làm lưu tồn hoạt chất này ở trong đất, sự phóng thích chlorpyrifos ethyl từ
trong đất kết hợp với sự rửa trôi sẽ gây nguy cơ ô nhiễm loại hoạt chất này
trong tầng nước mặt cũng như các môi trường khác. Trong đất chlorpyrifos
ethyl có thể bị phân hủy bằng các con đường hóa học, vật lý và sinh học. Sự
phân hủy sinh học thuốc BVTV nói chung và chlorpyrifos ethyl nói riêng đang
rất được quan tâm. Phân hủy sinh học là khi các vi sinh vật đất có tham gia
vào quá trình phân hủy (Andreu and Picó, 2004). Trong quá trình phân hủy
sinh học những loài vi sinh vật đất đóng vai trò hết sức quan trọng vì chúng có
1


thể sử dụng hoặc phân hủy các loại thuốc BVTV, đặc biệt là những loại thuốc
có độ bền cao. Vì vậy, sự phân hủy sinh học làm giảm dư lượng thuốc BVTV
một cách hiệu quả, bền vững, thân thiện với môi trường mà ít tốn kém và cũng
là yếu tố chính quyết định số phận của các loại thuốc BVTV. Nhiều nhà
nghiên cứu trên thế giới đã phân lập được các dòng vi khuẩn có khả năng phân
hủy tốt chlorpyrifos ethyl như: Dòng vi khuẩn Enterobacter chủng B14 (Singh
et al., 2004), Alcaligenes faecalis DSP3 (Yang et al., 2006), Paracoccus-TRP
(Gangming et al., 2008).
Mặt khác, ở ĐBSCL, nông dân đang canh tác trên 2 nhóm đất (đất phèn
và đất phù sa) điển hình, với 3 kiểu mô hình phổ biến: chuyên lúa (ngập nước
thường xuyên, điều kiện yếm khí chiếm ưu thế, lúa - màu (ngập khô luân
phiên, điều kiện yếm khí xen kẽ hiếu khí) và chuyên màu (môi trường cạn,
điều kiện hiếu khí chiếm ưu thế). Mô hình canh tác quyết định loại cây trồng
(lúa hoặc rau màu) và tạo nên đặc tính lí hóa, sinh học đặc trưng của đất ở mỗi

loại đất thích hợp để giảm thiểu tối đa dư lượng chlorpyrifos ethyl trong đất
nhờ hoạt động phân hủy của quần xã vi khuẩn. Mặt khác, các dòng vi khuẩn
có khả năng phân hủy chlorpyrifos ethyl đã được tuyển chọn từ kết quả nghiên
cứu của luận án được làm tiền đề cho những nghiên cứu ứng dụng các dòng vi
khuẩn này vào xử lí dư lượng chlorpyrifos ethyl trong đất canh tác nông
nghiệp.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Luận án được thực hiện với các nội dung sau:
1) Đánh giá dư lượng chlorpyrifos ethyl trong đất phèn chuyên lúa,
chuyên mía và trong đất phù sa chuyên lúa, lúa - màu và chuyên màu ở
ĐBSCL.
2) Đánh giá sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất phèn, đất phù sa và ảnh
hưởng của 3 mô hình canh tác chuyên lúa, lúa - màu và chuyên màu đến sự
lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất ở điều kiện đồng ruộng và điều kiện nhà
lưới.
3) Đánh giá khả năng phân hủy yếm khí chlorpyrifos ethyl của quần xã vi
khuẩn trong đất phèn và đất phù sa chuyên canh lúa ở Phụng Hiệp - Hậu
Giang và Cai Lậy - Tiền Giang.
4) Tuyển chọn, phân lập và định danh vi khuẩn hiếu khí phân hủy
chlorpyrifos ethyl từ đất phèn và đất phù sa chuyên lúa, lúa - màu và chuyên
màu trong điều kiện đồng ruộng và điều kiện nhà lưới ở ĐBSCL.
5) Đánh giá khả năng phân hủy chlorpyrifos ethyl của dòng vi khuẩn
Barrientosiimonas humi C4.3 trong môi trường khoáng tối thiểu và trong đất.
1.4 Ý nghĩa của luận án
Về mặt khoa học, luận án cung cấp các kiến thức cơ bản về dư lượng
chlorpyrifos ethyl trong đất trên 3 mô hình canh tác: chuyên lúa, lúa - màu và
chuyên màu ở ĐBSCL; đánh giá được sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl khi chúng
đi vào trong đất canh tác nông nghiệp, cũng như ảnh hưởng của mô hình canh
tác đến sự lưu tồn chlorpyrifos ethyl trong đất; Giải thích được cơ chế thích
nghi, dẫn đến sự hình thành vi khuẩn phân hủy chlorpyrifos ethyl trong đất.

2.1 Tổng quan về thuốc BVTV và tình hình sử dụng thuốc BVTV
hiện nay
2.1.1 Tổng quan về thuốc BVTV
2.1.1.1 Khái niệm về thuốc BVTV
Trong tự nhiên không có loài được gọi là dịch hại. Con người gán tên gọi
dịch hại “Pest” cho bất kỳ loài thực vật, động vật hoặc vi sinh vật gây ảnh
hưởng lên việc sản xuất, cung cấp lương thực và sức khỏe cộng đồng. Thuốc
trừ dịch hại “Pesticide” được dùng để quản lý các loài dịch hại. Đây là những
sản phẩm hiện diện vì mục đích ngăn chặn, tiêu diệt và đẩy lùi bất kỳ loài sinh
vật mà con người không mong muốn (Delaplane, 1996).
Thuật ngữ thuốc trừ dịch hại “Pesticide” được tổ chức nông lương thế
giới (FAO) chấp nhận là một thuật ngữ tổng hợp bao gồm tất cả các hóa chất
được sử dụng để tiêu diệt hay kiểm soát các loài dịch hại “Pests”. Trong nông
nghiệp, điều này bao gồm thuốc trừ cỏ, thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh (nấm và
vi khuẩn), thuốc trừ tuyến trùng, và thuốc trừ chuột (Edwin, 1996).
Ở Việt Nam, khái niệm thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) được dùng để chỉ
các loại thuốc trừ dịch hại trong nông nghiệp. Theo Trần Quang Hùng (1999),
thuốc BVTV là những hợp chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc tổng hợp hóa
học dùng để phòng và trừ sâu, bệnh, cỏ dại, chuột,... hại cây trồng và nông sản
được gọi chung là sinh vật hại cây trồng và nông sản.
2.1.1.2 Phân loại thuốc BVTV
Thuốc BVTV được phân loại theo nhiều cách khác nhau tùy thuộc vào
cơ sở phân loại. Theo WHO (World Health Organization - Tổ chức Y tế Thế
giới) căn cứ độ độc cấp tính của thuốc BVTV chia chúng thành 4 nhóm độc
khác nhau: Ia (rất độc), Ib (độc cao), II (độc trung bình), III (ít độc) và IV (rất
ít độc). Do tính độc hại đối với con người nên WHO đã phân chia thành các
nhóm độc với những kí hiệu đặc trưng để nhận biết và sử dụng giá trị LD 50
(lethal dose 50) để đánh giá độ độc của một chất. LD50 là liều chất độc gây
chết một nửa số động vật quan sát và thường được dùng để cân nhắc về mức
độ gây độc tương đối của một chất độc. Giá trị LD50 thường được khảo sát trên

< 10

20 – 200

40 – 400

5 – 50

10 – 100

200 – 2.000

400 – 4.000

50 – 500

100 – 1.000

> 2.000

> 4.000

> 500

> 1.000

(Nguồn: Trần Quang Hùng, 1999)

Nếu chỉ dùng LD50 để thể hiện độ độc của một hóa chất thì người sử
dụng sẽ rất khó để nhận biết mức độ độc hại của nó. Vì thế các nhà khoa học

1001.000

400 4.000

500 -2.000

2.000 3.000

1.000

4.000

>2.000

>3.000

Phân nhóm
(kí hiệu)

Biểu tượng
nhóm độc

Độc trung
bình (III)
Độc nhẹ
(IV)

Không biểu
tượng


người; Các hợp chất pheromone là những hóa chất đặc biệt do sinh vật tiết ra
để kích thích hành vi của những sinh vật khác cùng loài. Các chất điều hòa
sinh trưởng côn trùng (Nomolt, Applaud,…): là những chất được dùng để biến
đổi sự phát triển của côn trùng. Hợp chất pheromone rất ít độc với người và
môi trường; Nhóm thuốc trừ sâu vi sinh (Dipel, Thuricide, Xentari, NPV,....):
Rất ít độc với người và các sinh vật không phải là dịch hại; Ngoài ra còn có
nhiều chất có nguồn gốc hóa học khác, một số sản phẩm từ dầu mỏ được dùng
làm thuốc trừ sâu (Nguyễn Trần Oánh và ctv., 1997).
2.1.1.3 Động thái thuốc BVTV trong môi trường
Khi phun thuốc có đến 50% đi vào môi trường (Lê Huy Bá và Lâm Minh
Triết, 2005), một phần phát tán vào khí quyển, phần lớn còn lại được đưa vào
môi trường đất, nước và trầm tích đáy với thời gian tồn dư lâu dài đã gây tác
động tiêu cực cho môi trường, ngăn chặn sự sinh trưởng và phá hủy hệ sinh
thái đất, thủy vực (Margni et al., 2002). Những yếu tố quyết định số phận
thuốc BVTV trong đất là các yếu tố lý, hóa, sinh trong môi trường. Những yếu
tố này có thể kết hợp làm ảnh hưởng đến tính bền của thuốc, bao gồm sự phân
hủy hóa học và sinh học, hay làm ảnh hưởng đến tính di động của thuốc, bao
gồm sự hấp phụ trên tầng mặt, sự hấp thụ từ thực vật, bay hơi, rửa trôi và thấm
lậu (Gilani et al., 2010). Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng ô nhiễm thuốc
BVTV sau khi phun xịt gồm 2 nguồn chính: nguồn điểm - nguồn tiếp nhận
7