TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN  Báo cáo chuyên đề Độc chất học mơi trường THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ TÍNH CHẤT HAI MẶT GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Nhóm thực hiện: Nhóm_DH10DL Nguyễn Xuân Du Nguyễn Thị Hồng Gấm 10157045 Lý Thảo Ngân 10157120 Dương Thị Kim Oanh 10157141 Nguyễn Thị Đan Tâm 10157161 Lào Văn Phấn 10157142 Thái Duy Bình Tháng 03, 2013 10157030 11157076 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt MỤC LỤC GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tính cấp thiết Việt Nam nước có chiều dài lịch sử sản xuất nơng nghiệp Khí hậu nhiệt đới nóng ẩm nước ta thuận lợi cho phát triển cậy trồng thuận lợi cho phát sinh, phát triển sâu bệnh, cỏ dại gây hại mùa màng Do vậy, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật để phòng trừ sâu hại, dịch bệnh bảo vệ mùa màng, giữ vững an ninh lương thực quốc gia biện pháp quan trọng chủ yếu Tuy nhiên, năm gần đây, việc sử dụng thuốc BVTV thâm canh sản xuất, đặc biệt nông nghiệp lâm nghiệp có xu hướng gia tăng chất lượng lẫn chủng loại Một thực tế đáng lo ngại việc sử dụng thuốc BVTV tràn lan, bừa bãi gây ảnh hưởng xấu đến môi trường đất, nước, khơng khí, sức khỏe người mơi trường sinh thái Chính vậy, nhóm thực đề tài: “ Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt” với mục tiêu giúp có hiểu biết định vai trò tác hại việc lạm dụng thuốc BVTV sản xuất nơng nghiệp Từ đó, đề xuất biện pháp quản lý, xử lý phù hợp nhằm phát huy tối đa lợi ích mà thuốc BVTV đem lại hạn chế đến mức tối thiểu tác hại mà gây 1.2 Mục tiêu đề tài - Tìm hiểu lịch sử hình thành phát triển, phân loại, cấu tạo… - thuốc BVTV Vai trò Thuốc BVTV Tác hại thuốc BVTV Cơ chế tác động thuốc BVTV Biện pháp sử dụng quản lý thuốc BVTV Biện pháp xử lý thuốc tồn dư GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt TỔNG QUAN VỀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) hay nơng dược chất độc có nguồn gốc từ tự nhiên hay hóa chất tổng hợp dùng để bảo vệ trồng nông sản, chống lại phá hoại sinh vật gây hại đến tài nguyên thực vật Những sinh vật gây hại gồm sâu hại, bệnh hại, cỏ dại, chuột tác nhân khác 2.1 Lịch sử hình thành phát triển 2.2.1 Trên giới Khi người bắt đầu canh tác nơng nghiệp có đấu tranh với dịch hại để bảo vệ mùa màng số biện pháp phịng trừ dịch hại hình thành Chính vậy, lịch sử thuốc BVTV có từ lâu đời (cách khoảng 10.000 năm) Vào thời kỳ năm 2500 TCN, hợp chất lưu huỳnh sử dụng để duyệt côn trùng, mạng nhện Năm 1500 TCN, có hợp chất để diệt bọ chét nhà Năm 1200 TCN, Trung quốc có thuốc xử lý hạt giống Năm 900 SCN, người ta dùng arsenic sulfides đểtrừ côn trùng vườn Thế kỷ thứ IV, người ta biết xử lý hạt lúa arsen trắng Từ cuối kỷ XVIII đến cuối kỷ XIX thời kỳ cách mạng công nghiệp Châu Âu Sản xuất nông nghiệp tập trung suất cao hơn, đồng thời tình hình dịch hại nhiều xảy phạm vi toàn giới Một số thuốc trừ sâu, dịch hại, diệt hại phổ biến cuối kỷ XIX đến năm 1930, chủ yếu chất vô arsen, celenium, sulfur… số chất thảo mộc vốn có chất độc Xong thời chưa biết đến độc hại Từ đầu kỷ XX, xuất biện pháp trừ sâu hại tích cực hiệu Đó đời DDT thuộc nhóm Clor hữu vào 1939, lien tục sau đời nhiều hợp chất hóa học khác Đây hợp chất chuỗi thuốc trừ sâu khám phá, tiêu diệt số lượng lớn trùng Trong suốt 25 năm sau đó, em vị cứu tinh nhân loại, giúp diệt trừ côn trùng tăng sản lượng nông sản Chu trình sản xuất tương đối rẻ nên áp dụng phổ biến rộng rãi nơi giới Năm 1940, người ta tổng hợp nên hợp chất có gốc lân hữu GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt Năm 1947, người ta tổng hợp nên hóa chất Carbamate Năm 1970 phát loại thuốc pyrethroide Hiện thuốc trừ sâu tồn ba hệ, tín độc hại hệ sau thường thấp hệ trước Thuốc trừ sâu hệ thứ thường thuốc chiết từ chất nicotin, hay pyrethrum chiết từ loại cúc khô, chất vơ phèn xanh, thạch tín… Thuốc trừ sâu hệ thứ hai tổng hợp chất hữu cơ: DDT, 666, Wofatox… (xuất vào thập niên 40) Thuốc trừ sâu hệ thứ ba, xuất vào năm 70 80 gốc lân hữu cơ, Cardbamate đời Pyrethroide, thuốc sinh học 2.2.2 Ở Việt Nam Tại Việt Nam, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật phổ biến từ kỷ XIX Trước đó, việc diệt trừ sâu, bệnh chủ yếu phương pháp bắt sâu hay biện pháp mang tính mê tín, bùa phép Vào kỷ XX, nông nghiệp Việt Nam bắt đầu phát triển đến mức định, hình thành nên đồn diền, trang trại nơng nghiệp lớn việc sử dụng thuốc BVTV bắt đầu gia tăng Trong thời kỳ này, Việt Nam sử dụng chủ yêu hợp chất hóa học vô nước khu vực giới Từ năm 50, Việt Nam sử dụng số thuốc BVTV DDT, Lindan, Oarathion-ethyl, polyclorocamphene… Tình hình sử dụng thuốc BVTV Việt Nam có bước chậm so với nước phát triển Thập niên 70 80 Việt Nam sử dụng hợp chất hóa học gốc clo hay gốc phosphor hữu (DDT thuộc nhóm clo hữu cơ, Metyl parathion, Monocrophos thuộc nhóm lân hữu cơ, Furadan thuộc nhóm Carbamate) nước pht1 triển ngưng sử dụng loại hợp chất Ví dụ Mỹ cấm sử dụng DDT từ năm 1992, đến năm 1993 Việt nam có lệnh cấm sử dụng thuốc BVTV có nhóm Clor hữu 2.2 Phân loại cấu tạo Việc phân loại thuốc BVTV thực theo nhiều cách phân loại theo đối tượng phòng trừ (thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh,…) phân loại GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt theo gốc hóa học (nhóm clo hữu cơ, nhóm lân hữu cơ,…) Các thuốc trừ sâu có nguồn gốc khác tính độc khả gây độc khác nhau: 2.3.1 Phân loại theo đối tượng phòng trừ: − Thuốc trừ sâu: thuốc phịng trừ loại trùng gây hại trồng, nông sản, gia súc, người Các loại thuốc trừ sâu nói chung độc với người mơi trường, sử dụng cần thận trọng, đảm bảo nguyên tắc IPM Theo tỷ lệ thuốc trừ sâu ngày giảm tổng số thuốc BVTV sử dụng − Thuốc trừ bệnh: thuốc phòng trừ loài vi sinh vật gây bệnh cho (nấm, vi khuẩn, tuyến trùng) Một số vi sinh vật quan trọng khác gây bệnh cho Virut, Mycoplasma tới chưa có thuốc diệt trừ Các thuốc trừ bệnh nói chung độc so với thuốc trừ sâu ngày sử dụng nhiều − Thuốc trừ cỏ: thuốc phòng trừ loại thực vật, rong, tảo mọc lẫn với trồng, làm cảng trở đến sinh trưởng trồng Thuốc trừ cỏ độc so với thuốc trừ sâu lại dễ gây hại trồng Thuốc trừ cỏ sử dụng ngày nhiều − Thuốc trừ chuột: thuốc dùng phòng trừ chuột loại gậm nhầm khác Các thuốc trừ chuột độc với người gia súc − Thuốc trừ nhện: thuốc chun dùng phịng trừ lồi nhện hại trồng Có nhiều loại thuốc trừ sâu có tác động với nhện − Thuốc trừ ốc sên: có nhiều lồi ốc gây hại cho trồng, có loại thuốc chun dùng để phịng trừ − Thuốc điều tiết sinh trưởng trồng: gọi thuốc kích thích sinh trưởng Là thuốc có khả kích thích rễ, tăng độ nảy mầm, tăng trưởng phát triển thực vật, rút ngắn giai đoạn sinh trưởng dẫn đến tăng suất nông sản Cũng có ức chế sinh trưởng dùng chống lốp đổ hạn chế chiều cao mà tăng nảy chồi, nảy hoa 2.3.2 Phân loại theo gốc hóa học 2.2.2.1 Thuốc trừ sâu: GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt − Nhóm thuốc thảo mộc: có độ độc cấp tính cao mau phân hủy mơi trường − Nhóm clo hữu cơ: DDT, 666, nhóm có độ độc cấp tính tương đối thấp tồn lưu lâu thể người, động vật môi trường, gây độc mãn tính nên nhiều sản phẩm bị cấm hạn chế sử dụng Hình 2.1 DDT (C14H9Cl5) Hình 2.2 BHC (C6H6Cl6) − Nhóm lân hữu cơ: Wofatox Bi-58, độ độc cấp tính loại thuốc thuộc nhóm tương đối cao mau phân hủy thể người mơi trường so với nhóm clo hữu Hình 2.3 Methyl parathion: C 8H10NO5PS GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt Hình 2.4 DDVP (Dichlovos): C 4H7Cl2O4P Hình 2.5 Dipterex (Trichlorfon): C 4H8Cl3O4P − Nhóm carbamate: Mipcin, Bassa, Sevin,…đây thuốc dùng rộng rãi thuốc tương đối rẻ tiền, hiệu lực cao, độ độc cấp tính tương đối cao, khả phân hủy tương tư nhóm lân hữu GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt Hình 2.6 Carbaryl − Nhóm Pyrethoide (Cúc tổng hợp): Decis, Sherpa, Sumicidine, nhóm dễ bay tương đối mau phân hủy môi trường thể người Hình 2.7 Permethrin: C 21H20Cl2O3 − Nhóm Nicotinoide: Là nhóm thuốc trừ sâu tổng hợp dựa vào cấu tạo chất Nicotine có thuốc lá, thuốc lào Thuốc có tác động tiếp xúc vị độc nhanh, khả nội hấp mạnh Phổ tác dụng rộng Hiện có chất Imidaclopri (Confidor), Dinotefuran (Oshin), Thiamethoxam (Actara)… GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt Hình 2.8 Cấu tạo hóa học chất Nicotine − Các hợp chất pheromone: Là chất tổng hợp có cấu tạo giống chất trùng tiết q trình sinh trưởng hoạt động Những chất thường dùng dẫn du5co6n trùng đến để tiêu diệt, với nồng độ cao làm rối loạn tính giao phối rối loạn sinh trưởng côn trùng − Các chất điều hịa sinh trưởng trùng (Nomolt, Applaud,…): chất làm rối loạn trình sinh trưởng phát triển côn trùng, dẫn đến bị chết Chủ yếu chất ức chế tạo thành chất kitin thể, làm côn trùng không lộn xác mà chết − Nhóm thuốc sinh học: thuốc trừ sâu có nguồn gốc sinh học thuốc vi sinh (nấm, vi khuẩn, virus), thuốc thảo mộc, chất xuất từ dịch nuôi cấy vi sinh vật (như chất Abamectin) Thuốc tác động qua đường tiếp xúc vị độc Các thuốc sinh học nói chung độc hại với người môi trường, mau phân hủy, thích hợp cho sản xuất nơng sản an tồn − Ngồi cịn có nhiều chất có nguồn gốc hóa học khác, số sản phẩm từ dầu mỏ dùng làm thuốc trừ sâu 2.2.2.2 Thuốc trừ nhện Nhiều loại thuốc trừ sâu có khả trừ nhện Ngồi cịn có số thuốc chun dùng từ nhện 2.2.2.3 Thuốc trừ bệnh Gồm nhóm lớn: - Nhóm thuốc vơ cơ: chủ yếu nhóm hóa học: GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 10 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt Xây dựng phát triển vùng chuyên canh sản xuất sản phẩm nông nghiệp sạch, không dùng thuốc bảo vệ thực vật hóa học phục vụ tiêu dùng xuất khẩu, góp phần nâng cao chất lượng hàng hóa, chống suy thối mơi trường 5.2 Giải pháp sản xuất nơng nghiệp 5.2.1 Áp dụng nguyên tắc đúng: Đúng thuốc: Thuốc BVTV sản xuất thành nhiều chủng loại, không sử dụng vừa không hiệu mà cịn gây lãng phí, nhiễm mơi trường Trong chủng loại chia loại chọn lọc, loại đa dạng Đúng liều lượng, nồng độ: Mỗi loại thuốc, trước đưa vào dùng cho trồng khảo nghiệm nhiều lần, từ phịng thí nghiệm đến đại trà Qua đó, người ta tìm liều lượng nồng độ tối ưu loài nhóm lồi dịch hại, loại trồng, chí giai đoạn sinh trưởng loại Đúng lúc: Xác định thời điểm cần phun thuốc đòi hỏi phải nắm quy luật phát sinh, phát triển dịch hại Đúng cách: Đối với loại thuốc BVTV hướng dẫn sử dụng thuốc đa dạng thuốc Chế phẩm dạng bột, thấm nước, dạng sữa phải pha với nước; dạng hạt, viên nhỏ rải vào đất; có dạng để phun mù, phun sương với lượng nhỏ có dạng thuốc để xơng hơi, khử trùng kho tàng Đa số thuốc BVTV trồng trọt thuộc dạng pha với nước rải vào đất 5.2.2 Áp dụng biện pháp quản lý dịch hại tổng hợp Chương trình quản lý dịch hại tổng hợp (Integrated Pests Management, viết tắt theo tiếng Anh IPM) “Hệ thống quản lý dịch hại vào mơi trường điều kiện sinh thái cụ thể biến động quần thể loài sinh vật gây hại mà sử dụng phương tiện kỹ thuật biện pháp thích hợp để khống chế quần thể sinh vật gây hại mức ngưỡng gây hại kinh tế” Cấu thành nên IPM hệ thống biện pháp phòng ngừa (kiểm dịch thực vật, điều tra phát tác nhân lạ gây hại trồng nơng sản để có biện pháp bao vây tiêu diệt kịp thời), biện pháp canh tác, sử dụng giống chống chịu, biện pháp sinh học công nghệ sinh học, biện pháp dùng thuốc bảo vệ thực vật GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 43 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt theo nguyên tắc đúng: thuốc, nồng độ liều lượng, lúc cách v.v… Việc ứng dụng IPM vào sản xuất giảm lượng thuốc BVTV đồng ruộng, bảo vệ lồi thiên địch có ích như: ếch nhái, rắn, chim, ong, bọ rùa, nhện vồ mồi v.v… Chương trình IPM phù hợp với chế khốn nơng nghiệp nay, góp phần nâng cao dân trí xóa đói, giảm nghèo nơng thơn, góp phần đắc lực vào chương trình sản xuất nơng nghiệp bền vững 5.2.3 Thực chương trình “3 giảm tăng” Chương trình “3 giảm, tăng” đời dực kế thừa chương trình quản lý dịch hại lúa (IPM) Đây tiến kỹ thuật lĩnh vực bảo vệ thực vật nhằm quản lý dinh dưỡng dịch hại tổng hợp lúa cách khoa học Đó là: Giảm lượng giống gieo sạ - Giảm lượng thuốc trừ sâu bệnh - Giảm lượng phân đạm;3 tăng tức là: - Tăng suất lúa - Tăng chất lượng lúa gạo - Tăng hiệu kinh tế Ngồi lợi ích nhìn thấy giảm chi phí; tăng suất, chất lượng, hiệu quả, chương trình “3 giảm, tăng” cịn giải tốn nhiễm mơi trường hạn chế việc sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu tràn lan 5.2.4 Áp dụng hệ thống thâm canh lúa cải tiến SIR Hệ thống thâm canh lúa cải tiến SIR: biện pháp ứng dụng kĩ thuật vào thâm canh lúa nhằm giảm mật độ giep cấy, nước tưới, phân bón thuốc trừ sâu Với nguyên tắc đơn giản, dễ thực cấy mạ non, cấy thưa, cấy dảnh, điều tiết nước hợp lý, làm cỏ sục bùn tăng cường sử dụng phân hữu tạo điều kiện cho lúa sinh trưởng phát triển tốt, tăng suất, giảm sâu bệnh đồng thời giảm chi phí giống, phân bón, thuốc BVTV, công lao động 5.2.5 Thực hành nông nghiệp tốt VietGAP VietGAP chữ viết tắt Vietnamese Good Agricultural Practices, nghĩa Thực hành sản xuất nơng nghiệp tốt Đó việc áp dụng biện pháp sản xuất nhằm tạo sản phẩm an toàn, đặc biệt sản phẩm rau tươi GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 44 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt VietGAP chương trình kiểm tra an toàn thực phẩm xuyên suốt từ A đến Z dây chuyền sản xuất Nó khâu chuẩn bị nông trại, canh tác đến khâu thu hoạch, sau thu hoạch, tồn trữ, kể yếu tố liên quan như: mơi trường, chất hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, bao bì điều kiện làm việc, phúc lợi người lao động nông trại 5.2.6 Công nghệ sinh thái - Ứng dụng mơ hình trồng hoa bờ ruộng Từ việc trồng hoa bờ ruộng mang lại nhiều lợi ích như: - Thu hút thiên địch ký sinh ăn mồi đến cư ngụ, có nhện, kiến ba khoang phát triển mạnh chúng sử dụng đội quân bảo vệ lúa, trực tiếp cơng lồi sâu rầy mà khơng cần phun thuốc hóa học - Hơn nữa, với lực lượng thiên địch đến ruộng đông đúc để lấy mật hoa tạo đa dạng sinh học, bảo vệ hệ sinh thái Đặc biệt, mơ hình thích hợp vùng lúa gần khu vực nuôi trồng thủy sản - Ngồi ra, chung quanh bờ ruộng có nhiều hoa với màu sắc sặc sỡ, tạo mỹ quan cho cánh đồng, điều làm cho người nơng dân phấn khởi, thoải mái thăm ruộng Ngoài việc ứng dụng mơ hình trồng hoa bờ ruộng cịn giảm đáng kể số lần phun thuốc trừ sâu góp phần bảo vệ đất nông nghiệp GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 45 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt Hình 5.1 Mơ hình trồng hoa bờ ruộng 5.3 Về xử lý Trên thực tế, có nhiều giải pháp nhà khoa học nước đưa nhằm xử lý dứt điểm thuốc bảo vệ thực vật tồn dư như: công nghệ thiêu đốt lò xi măng, phương pháp thiêu đốt hệ thống lị cấp, giải pháp hóa học, giải pháp sinh học 5.2.1 Công nghệ thiêu đốt lò xi măng: Vừa qua, Viện Bảo vệ thực vật tiến hành kiểm kê 25 loại thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) tồn đọng kho thuốc tỉnh Hải Phòng, Hà Tây (cũ) Hà Tĩnh Để xử lý số thuốc BVTV tồn dư nguy hiểm trên, Viện Bảo vệ thực vật kết hợp với Công ty Holcim Việt Nam tiến hành tiêu hủy thuốc cơng nghệ lị nung xi măng Đây loại lị nung chun dụng cơng ty Holcim việc tiêu hủy thuốc BVTV GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 46 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt Hình 5.2 Lị nung xi măng Holcim (Ảnh: ximangvietnam.com) Kết kiểm nghiệm ban đầu cho thấy, lị nung có điều kiện tốt để phân hủy thuốc BVTV tồn dư giảm thiểu khí độc thải trình nung đốt, dioxins furans Trên giới, có nhiều cơng nghệ tiêu hủy thuốc BVTV tồn dư nhiều công nghệ khác nhau, nhiên, công nghệ tiêu hủy thuốc BVTV lò nung xi măng cung cấp thêm hội cho việc xử lý loại hóa chất khó phân hủy cách an tồn 5.2.2 Phương pháp thiêu đốt hệ thống lị cấp: Cơng nghệ phối hợp phương pháp, xử lý hóa học làm giảm tối đa độc tính thuốc bảo vệ thực vật, tiếp xử lý nhiệt để tiêu hủy hồn tồn yếu tố độc hại thu nhỏ thể tích chất gây ô nhiễm cuối bê tông hóa, gốm hóa chất cịn lại Kết thử nghiệm số địa phương cho thấy công nghệ có tính khả thi cao điều kiện Việt Nam, tránh nguy ô nhiễm nghiêm trọng từ trình sử dụng lưu trữ thuốc bảo vệ thực vật đồng thời không gây thêm ô nhiễm thứ cấp GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 47 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt Tuy nhiên, theo Cục Bảo vệ môi trường, việc áp dụng cơng nghệ cịn gặp khó khăn việc đầu tư cơng nghệ xây dựng nơi tiêu hủy, Nhà nước địa phương cần đầu tư xây dựng điểm thu gom, lưu trữ tập trung thuốc bảo vệ thực vật để bước áp dụng công nghệ 5.2.3 Phân huỷ tia cực tím (UV) ánh sáng mặt trời: Các phản ứng phân huỷ tia cực tím (UV), ánh sáng mặt trời thường làm gãy mạch vòng gẫy mối liên kết Clo Cacbon nguyên tố khác cấu trúc phân tử chất hữu sau thay nhóm Cl nhóm Phenyl nhóm Hydroxyl giảm độ độc hoạt chất Ưu điểm biện pháp hiệu suất xử lý cao, chi phí cho xử lý thấp, rác thải an tồn ngồi mơi trường Tuy nhiên, nhược điểm biện pháp áp dụng để xử lý chất ô nhiễm chảy tràn chất thải rửa có nồng độ đậm đặc Nếu áp dụng để xử lý ô nhiễm đất lớp đất trực tiếp tia UV chiếu khơng dày 5mm Do đó, cần xử lý nhanh lớp đất bị ô nhiễm tới tầng sâu mm biện pháp sử dụng đặc biệt công nghệ xử lý trường 5.2.4 Phá huỷ vi sóng Plasma Biện pháp tiến hành thiết bị cấu tạo đặc biệt Chất hữu dẫn qua ống phản ứng Detector Plasma sinh sóng phát xạ electron cực ngắn (vi sóng) Sóng phát xạ electron tác dụng vào phân tử hữu tạo nhóm gốc tự sau dẫn tới phản ứng tạo SO 2, CO2, HPO32-, Cl2, Br2, … (sản phẩm tạo phụ thuộc vào chất HCBVTV) Ví dụ: Malathion bị phá huỷ sau: Plasma + C10H19OPS2 =>15O2 + 10CO2 + 9H2O + HPO3 Kết thực nghiệm theo biện pháp số loại HCBVTV phá huỷ đến 99% (với tốc độ từ 1,8 đến kg/h) Ưu điểm biện pháp hiệu suất xử lý cao, thiết bị gọn nhẹ Khí thải xử lý an tồn cho mơi trường Tuy nhiên, nhược điểm biện pháp sử dụng hiệu pha lỏng pha khí, chi phí cho xử lý cao, phải đầu tư lớn 5.2.5 Biện pháp ozon hoá/UV GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 48 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt Ozon hố kết hợp với chiếu tia cực tím biện pháp phân huỷ chất thải hữu dung dịch dung môi Kỹ thuật thường áp dụng để xử lý ô nhiễm thuốc trừ sâu Mỹ Phản ứng hoá học để phân huỷ hợp chất là: Thuốc trừ sâu, diệt cỏ + O3=> CO2 + H2O + nguyên tố khác Ưu điểm biện pháp sử dụng thiết bị gọn nhẹ, chi phí vận hành thấp, chất thải mơi trường sau xử lý loại độc, thời gian phân huỷ ngắn Nhược điểm biện pháp sử dụng có hiệu cao pha lỏng, pha khí Chi phí ban đầu cho xử lý lớn 5.2.6 Biện pháp oxy hoá khơng khí ướt Biện pháp dựa chế oxy hố hỗn hợp khơng khí nước nhiệt độ cao > 350 oC áp suất 150 atm Kết xử lý đạt hiệu 95% Chi phí cho xử lý theo biện pháp chưa nghiên cứu 5.2.7 Biện pháp oxy hoá nhiệt độ cao Biện pháp oxy hoá nhiệt độ cao có cơng đoạn chính: − Cơng đoạn 1: Công đoạn tách chất ô nhiễm hỗn hợp đất phương pháp hố chất nhiễm − Cơng đoạn 2: Là công đoạn phá huỷ chất ô nhiễm nhiệt độ cao Dùng nhiệt độ cao có lượng oxy dư để oxy hố chất nhiễm thành CO2, H2O, NOx, P2O5 Ưu điểm biện pháp xử lý nhiệt độ cao biện pháp tổng hợp vừa tách chất ô nhiễm khỏi đất, vừa làm triệt để chất nhiễm; khí thải an tồn cho mơi trường (khi có hệ thống lọc khí thải) Hiệu suất xử lý tiêu độc cao > 95%; cặn bã tro sau xử lý chiếm tỷ lệ nhỏ (0,01%) Hạn chế biện pháp chi phí cho xử lý cao, không áp dụng cho xử lý đất bị ô nhiễm kim loại nặng, cấu trúc đất sau xử lý bị phá huỷ, khí thải cần phải lọc trước thải môi trường 5.2.8 Biện pháp xử lý tồn dư HCBVTV phân huỷ sinh học Việc loại bỏ có hiệu tồn dư HCBVTV khó khăn mà nơng nghiệp phải đối mặt Vi sinh vật đất biết đến thể có khả phân huỷ nhiều HCBVTV dùng nông nghiệp Trong năm gần xu hướng sử dụng vi sinh vật để phân huỷ lượng tồn dư HCBVTV GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 49 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt cách an tồn trọng nghiên cứu Phân huỷ sinh học tồn dư HCBVTV đất, nước, rau phương pháp loại bỏ nguồn gây ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khoẻ cộng đồng kinh tế Biện pháp phân huỷ HCBVTV tác nhân sinh học dựa sở sử dụng nhóm vi sinh vật có sẵn mơi trường đất, sinh vật có khả phá huỷ phức tạp cấu trúc hoá học hoạt tính sinh học HCBVTV Nhiều nghiên cứu cho thấy môi trường đất quần thể vi sinh vật mơi trường đất ln ln có khả thích nghi thay đổi điều kiện sống Ở đất, HCBVTV bị phân huỷ thành hợp chất vơ nhờ phản ứng ơxy hố, thuỷ phân, khử oxy xảy tầng đất tác động quang hoá xảy tầng đất mặt Tập đoàn vi sinh vật đất phong phú phức tạp Chúng phân huỷ HCBVTV dùng thuốc nguồn cung cấp chất dinh dưỡng, cung cấp cacbon, nitơ lượng để chúng xây dựng thể Qúa trình phân huỷ vi sinh vật gồm hay nhiều giai đoạn, để lại sản phẩm trung gian cuối dẫn tới khống hóa hồn tồn sản phẩm thành CO 2, H2O số chất khác Một số loài thuốc thường bị số loài vi sinh vật phân huỷ Nhưng có số lồi vi sinh vật phân huỷ nhiều HCBVTV nhóm nhóm thuốc xa Các nghiên cứu cho thấy đất tồn nhiều nhóm vi sinh vật có khả phân huỷ hợp chất phơt hữu cơ, ví dụ nhóm Bacillus mycoides, B.subtilis, Proteus vulgaris,…, vi sinh vật thuộc nhóm hoại sinh đất Rất nhiều vi sinh vật có khả phân huỷ 2,4-D, có Achrombacter, Alcaligenes, Corynebacterrium, Flavobaterium, Pseudomonas, … Yadav J S cộng phát nấm Phanerochaete Chrysosporium có khả phân huỷ 2,4- D nhiều hợp chất hữu quan trọng có cấu trúc khác Clorinated phenol, PCBs, Dioxin, Monoaromatic Polyaromatic hydrocacbon, Nitromatic Năm 1974, Type and Finn báo khả thích nghi sử dụng thuốc bảo vệ thực vật nguồn dinh dưỡng cacbon số chủng Pseudomonas sp chúng phát triển mơi trường có chứa 2,4 -Dichlorophenoxy acetic axit 2,4-dichphenol Năm 1976, Franci cộng nghiên cứu khả chuyển hoá DDT Analogues chủng Pseudomonas sp Năm1977, Doughton Hsieh nghiên cứu phân huỷ parathion nguồn dinh dưỡng trình phân GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 50 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt huỷ diễn nhanh Ở Việt Nam, Nguyễn Thị Kim Cúc Phạm Việt Cường tiến hành phân lập tuyển chọn số chủng thuộc chi Pseudomonas có khả phân huỷ Metyl parathion đạt kết khả quan Qúa trình phân hủy HCBVTV sinh vật đất xảy môi trường có hiệu xuất chuyển hố thấp Để tăng tốc độ phân huỷ HCBVTV phù hợp với yêu cầu xử lý, người ta tối ưu hoá điều kiện sinh trưởng phát triển vi sinh vật như: pH , môi trường, độ ẩm, nhiệt độ, dinh dưỡng, độ thống khí, bổ xung vào mơi trường đất chế phẩm sinh vật có khả phân huỷ HCBVTV Một số trở ngại sử dụng vi sinh vật xử lý sinh học điều kiện môi trường nơi cần xử lý, có mặt kim loại nặng độc, nồng độ chất ô nhiễm hữu cao làm cho vi sinh vật tự nhiên không phát triển làm chết vi sinh vật đưa vào, giảm đáng kể ý nghĩa đáng ý nghĩa thực tế xử lý sinh học Có phát minh mở rộng khả sử dụng vi sinh vật để xử lý ô nhiễm môi trường Một ví dụ sử dụng chủng vi sinh vật kháng dung môi hữu nồng độ cao Ngoài ra, với kỹ thuật sinh học phân tử đai tạo chủng vi khuẩn có khả phân huỷ đồng thời nhiều hố chất độc hại mà khơng u cầu điều kiện nuôi cấy phức tạp không gây hại cho động thực vật người Phương pháp ứng dụng rộng rãi tương lai ý nghĩa thực tế xử lý chất thải độc hại ngày người chấp nhận 5.2.9 Ứng dụng công nghệ sinh thái xử lý đất bị ô nhiễm tồn dư thuốc BVTV Sử dụng thực vật để làm đất bị nhiễm thuốc BVTV công nghệ nghiên cứu năm gần Những lý tưởng để sử dụng làm mơi trường sản xuất sinh khối cao, kết hợp với khả chịu đựng chất ô nhiễm cao hơn; chúng tích lũy phân hủy dạng chất nhiễm sử dụng công nghệ dùng thực vật giải nhiễm Ví dụ: Cỏ Vetiver, dương xỉ GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 51 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Thuốc bảo vệ thực vật có vai trị quan trọng việc diệt cỏ, diệt sâu bệnh, giúp phịng trừ dịch hại nhanh chóng có hiệu cao Bên cạnh đó, thuốc bảo vệ thực vật cịn bảo vệ nơng sản trước phá hoại sinh vật gây hại (chuột, chim, …) để đảm bảo an ninh lương thực, thực phẩm Nhờ thuốc bảo vệ thực vật mà đời sống người nơng dân cải thiện, góp phần làm thay đổi diện mạo nông thôn phát triển kinh tế Song thuốc bảo vệ thực vật gây nhiều ảnh hưởng xấu tới người, sinh vật môi trường không sử dụng cách hợp lý Thời gian tồn thuốc bảo vệ thực vật lâu, lượng tích lũy thuốc BVTV thừa gây nhiễm mơi trường nước, đất khơng khí, gây ngộ độc cho động vật, tiêu diệt loài vi sinh vật có ích, kể người Việc lạm dụng thuốc BVTV làm tăng khả chống thuốc sinh vật có hại sau khoảng thời gian ngắn gây suy giảm tính đa dạng sinh học quần thể sinh vật 6.2 Kiến nghị Nghiêm cấm sử dụng loại thuốc có thời gian bán hủy lâu Tăng cường công tác quản lý kiểm tra Tuyên truyền cho người dân hiểu tác hại từ thuốc bảo vệ thực vật, hướng dẫn cách sử dụng thuốc BVTV hợp lý hiệu Chuyển hướng sử dụng thuốc bảo vệ thực vật ứng dụng công nghệ sinh thái, thuốc trừ sâu sinh học Ứng dụng rộng rãi kỹ thuật tiên tiến sản xuất nông nghiệp địa phương Xây dựng nơi chứa rác thải thuốc bảo vệ thực vật để thu gom tập trung xử lý quy định TÀI LIỆU THAM KHẢO  Nguyễn Mạnh Chinh, 2010, Cẩm nang thuốc bảo vệ thực vật, nhà xuất Nông Nghiệp GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 52 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt  Ts Phan Trung Quý, 2011, chất độc hữu cơ, chương 3, nhà xuất khoa học tự nhiên cơng nghệ  PGS.TS Ngyễn Trần nh, Giáo trình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, nhà xuất nông nghiệp Hà Nội  TS Lê Quốc Tuấn Bài giảng độc chất học môi trường http://www2.hcmuaf.edu.vn/?ur=quoctuan  P.T.S Lê Trưởng, 1985, Thuốc bảo vệ thực vật sinh cảnh, nhà xuất khoa học kỹ thuật  Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật vấn đề ô nhiễm chế phẩm hóa học sử dụng nơng nghiệp Việt Nam, http://luanvan.co/luan-van/tim-hieu-thuc-trang-cua-viec-su-dung-hoa-chatbao-ve-thuc-vat-va-van-de-o-nhiem-cac-che-pham-hoa-hoc-su-dung-trongnong-1721/  Quản lý chặt chẽ thuốc bảo vệ thật vật, 2009, http://www.baomoi.com/Quanly-chat-che-thuoc-bao-ve-thuc-vat/82/2854193.epi  Anh Vân, 2013, Phối hợp sáu bên quản lý thuốc bảo vệ thực vật, http://danviet.vn/120460p1c34/phoi-hop-6-ben-quan-ly-thuoc-bao-ve-thucvat.htm  Quản lý thuốc bảo vê thực vật sản xuất rau an toàn theo hướng RAT, http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/quan-ly-thuoc-thuoc-bao-ve-thuc-vat-trong-sanxuat-rau-an-toan-theo-huong-rat.1359874.html  Theo Đất Việt, Hủy thuốc bảo vệ thực vật lò nung xi măng, http://www.baovethucvat.com/tin-tuc/1-huy-thuoc-bao-ve-thuc-vat-trong-lonung-xi-mang.html  Công nghệ tiêu hủy thuốc bảo vệ thực vật, 2005, http://vietbao.vn/Khoahoc/Cong-nghe-moi-tieu-huy-thuoc-bao-ve-thuc-vat/20522571/197/  Các biện pháp xử lý đất ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật Thế Giới V iệt Nam, http://www.climategis.com/2011/03/cac-bien-phap-xu-ly-at-o-nhiemhoa-chat.html GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 53 .. .Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt MỤC LỤC GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tính cấp thiết Việt Nam nước có... thuốc BVTV Biện pháp sử dụng quản lý thuốc BVTV Biện pháp xử lý thuốc tồn dư GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt TỔNG QUAN VỀ THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT Thuốc bảo vệ. .. pháp dùng thuốc bảo vệ thực vật GVHD: Ts Lê Quốc Tuấn Trang 43 Thuốc bảo vệ thực vật tính chất hai mặt theo nguyên tắc đúng: thuốc, nồng độ liều lượng, lúc cách v.v… Việc ứng dụng IPM vào sản xuất