BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

HÀ NGUYỄN KHÁNH BĂNG

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DƯ
LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC
VẬT TRONG ĐẤT

KỸ THUẬT PHÂN TÍCH AN TỒN THỰC
PHẨM VÀ MƠI TRƯỜNG

TP. HỒ CHÍ MINH THÁNG 07 NĂM 2021
1


BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DƯ
LƯỢNG THUỐC BẢO VỆ THỰC
VẬT TRONG ĐẤT

KỸ THUẬT PHÂN TÍCH AN TỒN THỰC
PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

NGƯỜI LÀM TIỂU LUẬN:

NGUYỄN THỊ THU HIỀN

HÀ NGUYỄN KHÁNH BĂNG

2


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan chuyên đề bài tập kết thúc học phần mơn KỸ THUẬT
PHÂN TÍCH AN TỒN THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG , đề tài “ Phương
pháp xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong đất” do tơi tự tìm tài liệu,
nghiên cứu, tổng hợp, phân tích, trình bày và biện giải.
Tơi xin cam đoan bài viết chuyên đề “Phương pháp xác định dư lượng
thuốc bảo vệ thực vật trong đất ” là trung thực và không sao chép của người khác.
Các tài liệu phục vụ cho phân tích, nhận xét, đánh giá… được thu thập từ các
nguồn khác nhau, có nguồn gốc đáng tin cậy, rõ ràng, đảm bảo tính khoa học,
khách quan và có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.
Long An, ngày 03 tháng 09 năm 2021.
Hà Nguyễn Khánh Băng

3


MỤC LỤC
MỤC LỤC .......................................................................................................................4
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ......................................................................................6
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................. 7
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................................................8
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 10

2

Tìm hiểu chung về Đất .......................................................................................... 11
2.1

Sự hình thành đất .......................................................................................... 11

2.2

Đặc tính của đất ............................................................................................ 13

1.2.1 Các tính chất vật lý tối ưu .............................................................................13
1.2.2 Các tính chất hóa học tối ưu .........................................................................14
1.2.3 Những tính chất sinh học tối ưu ...................................................................15
2.3

Tiêu chuẩn đất trồng là gì? ...........................................................................16

1.3.1 Ơ nhiễm môi trường đất do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật. ........................ 16
1.3.2 Tiêu chuẩn thuốc BVTV trong đất ............................................................... 17
2.4

Thuốc bảo vệ thực vật...................................................................................18

1.4.1 Giới thiệu về thuốc bảo vệ thực vật .............................................................. 18
1.4.2 Thành phần thuốc bảo vệ thực vật [9] .......................................................... 19
1.4.3 Tác hại của thuốc BVTV đối với con người ................................................21
2.5
3


Một số biện pháp giảm lượng thuốc BVTV trong đất ..................................23

Phương pháp phân tích dư lượng hóa chất BVTV có trong đất ............................ 24
3.1

Phương pháp sắc khí (GC - Gas Chromatography) ......................................24

3.2

Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)[12],[11] .......................... 25

3.3

Phương pháp điện di mao quản (Electrophoresis, CE) [14],[13]. ................26

3.4

Phương pháp quang phổ UV-VIS [16],[15] .................................................28

3.5

Phương pháp sắc ký lớp mỏng [19],[18],[17]. .............................................30

3.6
Các phương pháp xử lý mẫu (các kỹ thuật chiết, làm sạch và làm giàu hóa
chất BVTV) [23],[22],[21],[20] .................................................................................32
Phương pháp chiết thơng thường ...........................................................................32
Phương pháp vi chiết pha rắn (SPME) [25],[26] ...................................................37
Phương pháp phân tích định tính và định lượng [27] ............................................38
4

Hiện trạng sản xuất và lưu tồn thuốc trừ sâu trong rau tại xã Thuận An, Huyện Bình
Minh, tỉnh Vĩnh Long.[41-44] ....................................................................................... 39
4.1

Giới thiệu ......................................................................................................39
4


4.2
4.2.1

Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu .....................................................39
Nội dung nghiên cứu .................................................................................39

4.2.2 Phương pháp nghiên cứu ..............................................................................40
4.2.3
5

6

Kết quả ......................................................................................................40

Kết luận và kiến nghị ............................................................................................. 42
5.1

Kết luận.........................................................................................................42

5.2

Kiến nghị ......................................................................................................42


Tài Liệu Tham Khảo.............................................................................................. 43

5


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1. 1 Hình minh họa về đất.....................................................................................11
Hình 1. 2: Các thành phần trong đất ..............................................................................12
Hình 1. 3 pH ảnh hưởng đến tính sẵn của khống sản ..................................................15
Hình 1. 4 Con đường di chuyển của thuốc BVTV trong mơi trường đất ...................... 18
Hình 1. 5 Một số thuốc BVTV ...................................................................................... 18
Hình 1. 6 Biểu đồ về tỷ lệ các thuốc BVTV được sử dụng phổ biến ............................ 21
Hình 2. 1 Sơ đồ hệ thống sắc khí (GC - Gas Chromatography)..............................25
Hình 2. 2 Sơ đồ sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) .....................................................26
Hình 2. 3 Sơ đồ phương pháp điện di mao quản ........................................................... 27
Hình 2. 4 Sắc đồ của một số loại thuốc diệt cỏ tách bằng CE .......................................27

6


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1 Khả năng bảo tồn các chất dinh dưỡng của đất CEC ....................................14
Bảng 3- 1 Kết quả đặc điểm pH, EC và chất hữu cơ tại vùng đất nghiên cứu ..............41

7


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BVTV

:

Bảo vệ thực vật

CEC

:

Cation Exchange Capacity- Khả năng trao đổi cation

EDBC

:

Acid etylen bis dithoacarbamic

GC

:

Sắc ký khí

HC

:

Hóa chất


LC50

:

Lethal Concentration - Liều gây chết 50 của thuốc xông hơi

LD50

:

Lethal Dose - Liều gây chết 50

LOD

:

Limit of detection - Giới hạn phát hiện

LOQ

:

Limit of quantitation - Giới hạn định lượ ng

MRL

:

Maximum Residue Limit - Dư lượn g tối đa cho phép


MSD

:

Mass Selective Detector - Detecto khối phổ

NPD

:

Nitrogen phosphorous detector - Detecto nitơ phốt pho

OC

:

Organochlorine pesticide - HC BVTV nhóm cơ clo

OP

:

Organophosphorous Pesticide - HC BVTV nhóm cơ phốt pho

PY

:

Pyrethroid Pesticides - HC BVTV nhóm pyrethroid


%R

:

Recovery - Hiệu suất thu hồi

RSD

:

Relative Standard Devitation - Độ lệch chuẩn tương đối

SD

:

Standard Devitation - Độ lệch chuẩn

S/N

:

Signal to Noise ratio - Tỷ số tín hiệu trên nhiễu

SKĐ

:

Sắc ký đồ


SPE

:

Solid phase Extraction - Chiết pha r ắn

tR

:

Rettention time - Thời gian lưu

8


TIC

:

Total ion Chromatogram - Chế độ quét toàn bộ ion

WHO

:

World Helth Organization - Tổ chức y tế thế giới

9



MỞ ĐẦU
Trong sản xuất nơng nghiệp hiện nay nói chung việc sử dụng thuốc bảo vệ thực
vật (BVTV) diệt côn trùng, chống lại sâu hại bảo vệ mùa màng là cần thiết. Tuy nhiên,
trên thực tế vì nhiều lý do khác nhau mà tình trạng lạm dụng thuốc BVTV trong sản
xuất nông nghiệp gây ra nhiều vấn đề nghiêm trọng, mà trong đó phải kể tới là ơ nhiễm
dư lượng thuốc BVTV trong đất đang diễn ra khá phổ biến.
Do vậy, em đã thực hiện đề tài “ Phân tích và đánh giá dư lượng thuốc BVTV
trong đất” nhằm đánh giá thực trạng mức độ ô nhiễm dư lượng thuốc BVTV trên trong
đất hiện nay, qua đó đề xuất các giải pháp tích cực và có hiệu quả giảm thiểu ô nhiễm
thuốc BVTV trong đất, để giúp ích cho việc sản xuất nông nghiệp và để bảo vệ sức khoẻ
con người và bảo đảm môi trường là vấn đề rất cấn thiết.
Vì cịn rất nhiều hạn chế và thiếu sót nên mong cơ góp ý, để em có thể hồn thiện
nhiều hơn.
Em xin chân thành của ơn!

10


Tìm hiểu chung về Đất
1.1 Sự hình thành đất
Định nghĩa: Đất là hỗn hợp của chất vô cơ, mùn, nước và khơng khí

Hình 1. 1 Hình minh họa về đất
Sự hình thành: Đất được hình thành qua quá trình dinh dưỡng và tích tụ trên bề mặt
hành tinh từ hàng triệu năm được gọi là đất mặt. Đất mặt giàu về chất hữu cơ (mùn) và
là lớp đất có năng suất cao nhất . Trồng chọt phụ thuộc hoàn toàn vào lớp đất mặt. Nơi
nào khơng có đất mặt thì khơng có canh tác.
Các loại Đất được hình thành thơng qua: Q trình phong hóa của các loại đá và sự
phân hủy các chất hữu cơ.Phong hóa là tác động của gió, mưa, nắng và các tiến động
của sinh học. Các tác động này đã làm đá vụn ra thành các hạt nhỏ các thành phần

khoáng chất, các chất hữu cơ xác định cấu trúc và các thuộc tính khác nhau của các
loại đất.
Đất gồm 2 lớp:
Tầng đất bề mặt là lớp trên cùng. Ở đó phần lớn các loại rễ cây vi sinh vật và các loại
hình sự sống động vật khác cư trú.
Tầng đất cái đồng này nằm trong hơn và thông thường dày đặc và chắc hơn hơn cũng
như ít các chất hữu cơ hơn.
Các thành phần trong đất:

11


CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẤT

Khơng khí (30%)

Nước (30%)

Chất khống (35%)

Mùn ( 5%)

Hình 1. 2: Các thành phần trong đất
Khơng khí: Một loại đất tốt chứa khoảng 25% - 30% không khí. Cơn trùng, ấu trùng và
sinh học đất cần nhiều khơng khí để sống. Khơng khí trong đất cũng là nguồn ni tơ khí
quyển quan trọng cho cây trồng. Đất được thơng khí tốt có nhiều lỗ rỗng giữa các hạt
đất. Nếu lỗ này q nhỏ thì khơng khí sẽ khó thâm nhập vào như loại đất sét, cịn các lỗ
quá to như đất cát thì lại chứa quá nhiều khơng khí có thể làm cho chất hữu cơ bị phân
hủy quá nhanh.
Nước: Đất tốt để trồng thường chứa 25% - 30% nước. Cũng như khơng khí, nước được

giữ trong các lỗ rỗng giữa các hạt đất. Các lỗ lớn thì khiến cho nước mưa hay nước tưới
di chuyển xuống vùng rễ và vào tận tầng đất cái. Trong đất cát, các lỗ rỗng lớn cũng
khiến cho nước thoát ra ngồi q nhanh và đất hay bị khơ. Các lỗ rỗng nhỏ khiến nước
bị đẩy ngược lại trong quá trình thẩm thấu. Ở những chỗ đất bị ứ nước, thì nước đã lấp
đầy các lỗ rỗng và đẩy khơng khí ra ngoài, làm cho các sinh vật đất và rễ cây bị ngạt
thở.
Chất hữu cơ: Chất hữu cơ là hỗn hợp xác bã sinh vật, động, thực vật trong đất đã được
phần hủy một phần gồm địa y, rêu, cỏ và lá, cây và tất cả các loại chất sinh dưỡng khác.
Mặc dù nó chỉ chiếm một phần nhỏ của đất (thường 5-10%), nhưng chất hữu cơ lại cực
kỳ quan trọng và cần thiết. Nó kết hợp các hạt đất lại với nhau thành những hạt xốp có
12


lỗ nhỏ li ti để giúp cho khơng khí và nước có thể thấm vào đất. Chất hữu cơ cũng giữ
ẩm tốt (độ ẩm lên tới 90%) và có thể hấp thu và lưu trữ dưỡng chất. Quan trọng nhất, nó
chính là một loại thức ăn dành cho các vi sinh vật và các loại khác trong đời sống của
đất. Tăng lượng chất hữu cơ trong đất của mình lên bằng cách bón thêm phân trộn, phân
động vật, phân thực vật, lớp phủ hay rêu bùn. Vì hầu hết sinh học đất và rễ cây nằm
trong lớp khoảng 15cm từ mặt đất xuống. Vi sinh vật đất sẽ hấp thu nhiều ni-tơ để “tiêu
hóa” các nguyên liệu này và chúng có thể sẽ lấy đi ni-tơ từ các cây.
Khống chất. Khoảng ½ đất trong chứa lượng nhỏ đá phong hóa đã bị vỡ dần theo thời
gian dưới tác động của gió, mưa, băng giá và các q trình hóa, sinh học khác nữa.
Thường thì loại đất được phân theo kích thước của các hạt vơ cơ có trong đất: cát (hạt
lớn), bùn (hạt vừa) hay đất sét (hạt rất nhỏ). Tỷ lệ của các hạt cát, bùn và đất sét quyết
định kết cấu đất và ảnh hưởng đến khả năng thoát nước và dinh dưỡng, rồi sẽ tác động
đến cây phát triển như thế nào.
1.2 Đặc tính của đất
1.2.1 Các tính chất vật lý tối ưu
Đất phải có khả năng giữ nước cao và hút nước tốt. Đất được coi là có tính chất vật lý
tốt hoặc có kết cấu tốt thì sẽ đảm bảo cả hai chức năng này. Đất có kết cấu tốt hay

khơng đều tùy thuộc ở sự phân bổ của từng thành phần trong đất. Nếu như quá rắn
thì đất lại trở nên cứng. Để rễ cây có thể mọc xun qua thì đất phải mềm. Quá nhiều
nước trong đất sẽ làm giảm tỷ lệ không khí và gây ra sự thiếu oxi cho rễ cây. Q nhiều
khơng khí trong đất sẽ gây ra khơ hạn. Như vậy, sự phân bổ tối ưu giữa nước, không khí
và chất rắn là điều rất quan trọng để xác định đất tốt.
Mùn trong đất: Do đặc tính của mùn, đất giàu mùn (trên 5%) là đất có kết cấu rất tốt.
Thứ nhất, mùn như bột hồ trộn với những phân tử đất nhỏ thành một kết cấu vụn (kích
thước tối ưu của các phân tử và các lỗ trống). Thứ hai, mùn có khả năng giữ nước rất
cao. Do những đặc tính này, nếu lượng mùn được cung cấp đủ, đất sét sẽ lại hút nước
tốt và đất cát cũng có khả năng giữ nước tốt. Điều này vơ cùng quan trọng giúp cải tiến
kết cấu đất một cách hiệu quả nhờ lớp mùn.

13


Chu kỳ dinh dưỡng cho thấy mùn gồm các chất hữu cơ do vi sinh vật phân hủy tạo thành,
và mùn biến mất khi bị khống hóa. Mùn khơng thể còn mãi trong đất. Bởi vậy, nếu ta
ngừng cung cấp chất hữu cơ thì kết cấu đất bị xuống cấp, thối hóa. Phân hóa học khơng
bao giờ làm cho kết cấu đất phát triển. Hơn nữa, nó cịn phá hoại kết cấu đất vì giết chết
vi sinh vật và thúc đẩy sự khống hóa. Lý do chính khiến kết cấu đất bị thối
hóa ở Bangladesh là dùng phân hóa học quá nhiều và thiếu chất hữu cơ cho đất.
1.2.2 Các tính chất hóa học tối ưu
Các tính chất hóa học của đất là những chức năng được tác động hóa học hỗ trợ. Đất có
tính chất hóa học tốt thường có khả năng bảo tồn chất dinh dưỡng cao và có độ pH
tối ưu.
Khả năng bảo tồn chất dinh dưỡng (CEC): Khi hịa tan trong nước, các chất khống
phân thành cation và anion thơng qua tác động hóa học. Phần lớn các chất dinh dưỡng
(chất khoáng) cần thiết cho cây đều được giữ lại trong đất dưới hình thức các cation
mang theo collid (chất keo), trừ một số ít thì mang theo photpho (lân) . Rễ cây hút chất
khoáng bằng cách trao đổi cation và collid. Do đó, độ CEC của đất được các nhà

thổ nhưỡng coi là chỉ số về khả năng bảo tồn chất dinh dưỡng của đất. Đất có khả năng
bảo tồn chất dinh dưỡng cao hay thấp là tùy ở chất lượng và số lượng colliod trong đất.
Colloid phẩm chất tốt có thể giữ được nhiều cation cịn colliod kém phẩm chất thì
khơng. Đất xói mịn tạo ra colliod, cát thì khơng. Colliod từ mùn là chất tốt nhất. Xét
về khả năng bảo tồn chất dinh dưỡng, Colliod từ mùn là yếu tố quyết định đất có
trở thành đất tốt hay khơng. Thiếu chất hữu cơ trong đất là nguyên nhân khiến đất kém
khả năng bảo tồn chất dinh dưỡng.
Bảng 1. 1 Khả năng bảo tồn các chất dinh dưỡng của đất CEC
Thành phần

Me/100g

Mùn

600

Đất sét tốt ( Montmorillonite )

80-150

Đất sét xấu ( Kaolinite )

3-15

Cát

0

Đất tốt


>20
14


Đất xấu

<5

Độ pH của đất: Độ pH của đất chỉ rõ từng loại đất: đất chua, đất trung tính hay đất
kiềm. Xét mức từ 1-14, 7 là độ trung tính, dưới 7 độ là đất chua, trên 7 độ là đất kiềm.
Cây không thể sinh trưởng hoặc hấp thụ một số chất khoáng trong đất quá chua hoặc
quá kiềm. Độ PH tối ưu cho cây là 5,5 – 7,5. Bảo tồn và điều chỉnh đất gần với độ PH 7
là hết sức quan trọng trong việc canh tác nơng nghiệp.

Hình 1. 3 pH ảnh hưởng đến tính sẵn của khống sản
Mùn: Mùn có chức năng quan trọng trong việc điều chỉnh độ pH của đất. Bản thân mùn
khơng trung tính và có thể hấp thụ axit và chất kiềm (alkall) từ bên ngồi. Sử dụng phân
hóa học sẽ khiến cho đất chua tự nhiên và khơng có chức năng điều chỉnh pH.
1.2.3 Những tính chất sinh học tối ưu
Tính chất sinh học của đất là những chức năng được hỗ trợ bởi hoạt động của vi sinh vật
như vi khuẩn, nấm, giun v.v… Có rất nhiều vi sinh vật trong đất (trên 100.000.000 trong
1 gam đất màu mỡ). Những hoạt động của chúng và sự cân bằng là điều quyết định đất
có tính chất sinh học tối ưu hay khơng.
Sự phân hủy và khống hóa: Theo chu kỳ dinh dưỡng, vi sinh vật có vai trị quan trọng
trong việc bồi dưỡng đất và cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây bằng cách tạo ra chất
15


mùn trong q trình phân hủy và thải ra khống chất trong q trình khống hóa. Sự phân
hủy và sự khống hóa là điều cần thiết cho đất và cho cây. Vi sinh vật càng hoạt động

tích cực thì mùn và chất khống càng hữu ích cho đất và cây. Do đó, việc cung cấp chất
hữu cơ làm thức ăn cho vi sinh vật là điều bắt buộc khi cải tiến đất – cải tiến vật lý và
cải tiến hóa học.
Một vai trò quan trọng khác của vi sinh vật là làm tăng sức khỏe cho đất. Một số vi sinh
vật (như tuyến trùng, nấm, vi khuẩn v.v…) gây bệnh cho cây, song con số này ít hơn rất
nhiều so với những vi sinh vật vơ hại và hữu ích khác. Nếu như sự cân bằng vi sinh vật
không bị phá vỡ thì những vi sinh vật gây bệnh được hạn chế ở mức không gây hại cho
cây. Chẳng hạn, có trên 200.000 loại tuyến trùng. Trong đó chỉ có 2% được biết là có
hại cho cây cịn 98% cịn lại là vơ hại. Hơn nữa, trong 98% này có một số vi sinh vật
thực sự hạn chế đến mức tối thiểu những tuyến trùng có hại. Một số lồi tảo biển cũng ăn
những tuyến trùng có hại. Vấn đề tuyến trùng khơng bao giờ nảy sinh trong điều kiện
có sự cân bằng vi sinh vật. Gần 90% bệnh của cây là do nấm gây ra, thế nhưng lại có
một số nấm dùng chế được thuốc chữa bệnh (penixlin lấy từ nấm xanh v.v..). Trong đất
có cân bằng vi sinh vật thì số lượng nấm thấp hơn vi khuẩn. Đó là do tỷ lệ vi khuẩn/
nấm cao.
1.3 Tiêu chuẩn đất trồng là gì?
1.3.1 Ơ nhiễm mơi trường đất do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.
Đất canh tác là nơi tập trung nhiều dư lượng hóa chất BVTV, các hóa chất này được đưa
vào đất qua các nguồn như: phun xịt trên cây trồng, xử lý trực tiếp trên đất, ... Theo kết
quả nghiên cứu thì phun thuốc cho cây trồng có tới 50% số thuốc rơi xuống đất, ngồi
ra cịn có một số thuốc rải trực tiếp vào đất. Khi vào trong đất một phần thuốc trong đất
được cây hấp thụ, phần còn lại được keo đất giữ lại.
Thuốc tồn tại trong đất dần dần được phân giải qua hoạt động sinh học của đất và qua
các tác động của các yếu tố lý, hóa. Tuy nhiên tốc độ phân giải chậm nếu thuốc tồn tại
trong môi trường đất với lượng lớn, nhất là trong đất có hoạt tính sinh học kém. Những
khu vực chơn lấp hóa chất BVTV thì tốc độ phân giải cịn chậm hơn nhiều.

16



Thời gian tồn tại của thuốc trong đất dài hay ngắn tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Tuy nhiên,
một chỉ tiêu thường dùng để đánh giá khả năng tồn tại của thuốc trong đất là “thời gian
bán phân hủy” - tức là thời gian tính từ khi thuốc được đưa vào đất cho tới khi một nửa
lượng thuốc bị phân hủy, chỉ tiêu này được biểu thị bằng DT50. Ngoài ra, người ta còn
dùng các trị số DT75, DT90 là thời gian để 75% và 90% lượng thuốc bị phân hủy trong
đất.
Lượng thuốc BVTV, đặc biệt là thuốc BVTV nhóm Clo, nếu tồn tại quá lớn trong đất
cộng với điều kiện khó phân hủy, chúng sẽ tồn tại trong đất và gây hại cho động, thực
vật trong nhiều năm. Đồng thời, sau một khoảng thời gian nó sẽ chuyển sang một hợp
chất mới, thường có độc tính cao hơn chất ban đầu.
Ví dụ: Thuốc diệt cỏ 2.4-D tồn lưu trong mơi trường sinh thái đất và cũng có khả năng
tích lũy trong quả hạt cây trồng. Các thuốc trừ sâu dẫn xuất từ EDBC (acid etylen bis
dithoacarbamic) như maned, propioned khơng có tính độc cao đối với động vật máu
nóng và không tồn tại lâu trong môi trường nhưng dư lượng của chúng trên nông sản
như khoai tây, cà rốt,...dưới tác dụng của nhiệt độ có thể tạo thành ETV (etylenthioure),
mà qua ngiên cứu trên chuột sẽ gây ung thư và đẻ ra chuột con quái thai.
1.3.2 Tiêu chuẩn thuốc BVTV trong đất
Đây là loại hoá chất quan trọng trong nơng nghiệp, nếu sử dụng thích hợp sẽ có hiệu
quả rõ rệt đối với cây trồng. Nhưng nó cũng là con dao 2 lưỡi, sử dụngkhông đúng sẽ
bất lợi gấp hại, một trong số đó là ơ nhiễm đất. Thuốc tồn tại ở đất với lượng lớn, nhất
là ở đất có hoạt động sinh học yếu, do đó thuốc bị rửa trôi gây nhiễm bẩn nguồn nước.
Sự tồn tại và vận chuyển thuốc BVTV trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cấu
trúc hóa học của hợp chất loại thuốc, loại đất, điều kiện thời tiết, phương thức tưới tiêu,
loại cây trồng và các vi sinh vật hiện có trong đất.
QUANG HÓA

HÓA CHẤT BVTV
BAY HƠI

CÂY TRỒNG

HẤP PHỤ VÀ PHÂN GIẢI

PHÂN GIẢI HÓA
HỌC TRONG

HẤP THỤ BỞI
HẠT ĐẤT

17

CHẢY

TRÀN

PHÂN HỦY SINH
HỌC TRONG


Hình 1. 4 Con đường di chuyển của thuốc BVTV trong mơi trường đất
Việc bón q nhiều phân hố học là hợp chất nitơ, lượng hấp thu của rễ thực vật tương
đối nhỏ, đại bộ phận còn lưu lại trong đất, qua phân giải chuyển hoá, biến thành muối
nitrat trở thành nguồn ô nhiễm cho mạch nước ngầm và các dịng sơng. Cùng với sự
tăng lên về số lượng sử dụng phân hoá học, độ sâu và độ rộng của loại ơ nhiễm này ngày
càng nghiêm trọng. Vì số lượng lớn thuốc BVTV tích luỹ trong đất, theo các nhà khoa
học, lượng tồn dư thuốc BVTV trong đất chủ yếu thuộc hai nhóm: nhómCarbamat và
nhóm lân hữu cơ BSM (nguồn gốc phot-phat hữu cơ), đặc biệt là cácthuốc có chứa các
ngun tố như chì, asen, thuỷ ngân... có độc tính lớn, thời gian lưu lại trong đất dài, có
loại nơng dược thời gian lưu trong đất tới 10 đến 30 năm, những loại thuốc này có thể
được cây trồng hấp thu, tích trong quả và lá và đi vào cơ thểngười và động vật qua thực
phẩm, ảnh hưởng đến sức khoẻ.

Thuốc trừ sâu đồng thời với việc diệt các côn trùng gây hại, cũng gây độc đối với các vi
sinh vật và cơn trùngcó ích, các loại chim, cá... và ngược lại một số loại sâu bệnh thì lại
sinh ra tính kháng thuốc. Một tai hại khác của sự xâm nhập thuốc vào đất là nó làm cho
cơ lý tính đất giảm sút, bị chai hóa đất. Khả năng diệt khuẩn rất cao, do đó diệt ln cả
những vi sinh vật có ích khác tồn tại trong đất.
Đối với hàm lượng thuốc BVTV tồn dư trong đất phải đạt theo QCVN 15 :
2008/BTNMT, quy định giới hạn tối đa cho phép của dư lượng một số hoá chất bảo vệ
thực vật trong tầng đất mặt:
1.4 Thuốc bảo vệ thực vật
1.4.1 Giới thiệu về thuốc bảo vệ thực vật
Hóa chất bảo vệ thực vật là những chất hoặc hợp chất độc có nguồn gốc tự nhiên hoặc
tổng hợp hóa học dùng để phòng, trừ (diệt) các sinh vật gây hại tài nguyên thực vật, các

Hình 1. 5 Một số thuốc BVTV
18


chế phẩm có tác dụng điều hịa sinh trưởng thực vật, các chế phẩm có tác dụng xua đuổi
các loại sinh vật gây hại cây trồng và nông sản [3],[4],[5],[6].
1.4.2 Thành phần thuốc bảo vệ thực vật [9]
Kết quả điều tra, khảo sát tại các vùng trồng rau, một số loại thuốc được người dân sử
dụng phổ biến như sau: Địch Bách Trùng; Sectox; Miretox; Angun; Badannong; Gà
Nòi; Difterex; Fastat; DyLan 2EC; Wamtox 100EC; DyLan 2EC; Wamtox 100EC;
Difterex.
Tuy nhiên, trên thực tế vẫn còn một số hộ dân sử dụng thuốc ngoài danh mục như
Methyl parathion.
Bảng 1- 1: Một số hoạt chất thuốc BVTV
TT

Tên thương

phẩm

I

Hoạt chất

Độ độc

Nhóm

Thuốc trừ sâu

1

Angun 5 WG,
Dylan 2 EC

Emamectin
Benzoate

III

Sinh học

2

Vibamec 1.8 EC

Abamectin


II

Sinh học

Badannong 95SP,
Gà Nòi 95 SP

Cartap
Hydrochloride

II

Thiocarbamate

4

Oncol 20 EC

Benfuracarb

II

Carbamate

5

Dupont Lannate
40 SP

Methomyl (*)


II

Carbamate

Imidacloprid

II, III

Neonicotinoid

3

Sectox 50EC,
6

Miretox 2.5WP,
Anvado 100 WP

7

Fastac 5EC,
Bostox 50 EC

Alpha cypermethrin

II

Pyrethroid


8

Wamtox 50 EC,

Cypermethrin

II

Pyrethroid

9

Fendona 10 SC,

Permethrin

II

Pyrethroid

19


Permethrin 50 EC
10

Icon 2.5 CS

Lambda-cyhalothrin


II

Pyrethroid

11

Prothiofos 50 EC

Prothiofos

II

cơ Photpho

12

Ronnel

Fenchlorvos

I

cơ Photpho

13

Chlorpyryfos
40EC

Chlorpyryfos


II

cơ Photpho

14

Vimoca 10G,
Mocap 6EC

Ethoprophos

I

cơ Photpho

Folidol – M 50EC

Methyl parathion
(**)

I

cơ Photpho

16

Disyston

Disulfoton


I

cơ Photpho

17

Demon 50EC,
DDVP

Dichlorvos (*)

I

cơ Photpho

18

Địch Bách Trùng
90SC, Dipterex

Trichlorfon

II

cơ Photpho

15

Danacap – M 25,


II

Thuốc trừ bệnh

1

Carbenda Supper
50 SC

Carbendazim

IV

Carbamate

2

Topsin M 70WP

Metyl thiophanate

III

Carbamate

3

Alpine 80 WDC


Fosetyl –
Aluminium

III

cơ Photpho

4

Daconil 75 WP

Chlorothalonil

IV

cơ Clo

5

Score 250 EC

Difenoconazole

III

Triazole

6

Ridomil Gold 68

WP

Metalaxyl M +
Mancozeb

III + IV

Benzenoid,
Thiocarbamate

(*): Dùng hạn chế; (**): Cấm sử dụng

20


Benzenoid

3.8

Triazole

3.8

Cơ Clo

3.8
38.5

Cơ P
15.4


Pyrethroid
3.8

Neonicotinoid
Thiocarbamate

7.7

Sinh học

7.7
15.4

Carbamate

%
0

10

20

30

40

50

Hình 1. 6 Biểu đồ về tỷ lệ các thuốc BVTV được sử dụng phổ biến

Trong số 24 hoạt chất thuốc BVTV điều tra được, các thuốc cơ Photpho chiếm
tỷ lệ cao nhất (38,5%). Trong đó, 7 hoạt chất: Prothiofos, Chlorpyryfos, Fenchlorvos,
Ethoprophos, Methyl parathion, Disulfoton, Dichlorvos, nằm trong danh mục nghiên
cứu của đề tài.
1.4.3 Tác hại của thuốc BVTV đối với con người
Việc phân loại thuốc trừ sâu dựa trên phương thức xâm nhập vào thực vật, chức
năng của thuốc trừ sâu và sinh vật gây hại mà chúng giết chết, và thành phần hóa học
của thuốc trừ sâu [30]. Dựa trên thành phần hóa học của chúng, thuốc trừ sâu có thể
được phân loại thành các nhóm clo hữu cơ, organophosphates, carbamat và
pyrethroid. Dưới đây cung cấp thơng tin về bốn các nhóm thuốc trừ sâu, bao gồm các
mối nguy hại đến sức khỏe và môi trường, các cơng thức hóa học và các tính chất cơ
bản của các hợp chất thuốc trừ sâu thông dụng đã chọn.
Bảng 1- 2: Một số ví dụ về thuốc trừ sâu organochlorines, là những hợp chất hữu
cơ có từ năm chất trở lên nguyên tử Clo.[7,8,9,10]

Các ví dụ

Đặc điểm hóa lý

Dichlorodiphenyltrichloroethane Điểm nóng chảy: 180◦C
(DDT)
Độ hịa tan trong nước:
25 × 10 −3 mg/L (25◦C)
21

Rủi ro về sức khỏe và
môi trường
Chất gây ung thư có
thể xảy ra
Hiệu quả sinh sản



Độ hịa tan trong etanol
(20 × 10 3 mg/L)
Độ hịa tan trong ete
(280 × 10 3 mg/L)
Áp suất hóa hơi (20◦C):
2,53 × 10−5 Pa

Captan

Lindane

Endosulfan

Aldrin

Dieldrin

Vấn đề về gan và thận
Kích ứng mũi, da, cổ
họng

Điểm nóng chảy: 178◦C
Hịa tan trong nước: 3,3
mg/L (25◦C), trong
axeton: 21g/L,
cloroform: 70g/L,
cyclohexanone: 23g/L
và trong isopropanol:

1,7g/L
Áp suất hóa hơi (20◦C):
13,3 × 10−5 Pa

Chất gây ung thư có
thể xảy ra, chất gây dị
ứng
Gây ra sự tăng sản của
hầm mộ tế bào
Thuốc kích ứng mắt
mạnh
Chất kích ứng da nhẹ

Điểm nóng chảy:
112,5◦C
Tan trong nước: khơng
tan.
Hịa tan vừa phải trong
etanol, ete,
benzen axeton.
Áp suất hóa hơi (20◦C):
125,32 × 10−5 Pa

Chất gây ung thư bị
nghi ngờ
Ảnh hưởng đến hệ
thần kinh trung ương,
và hô hấp, sinh sản các
hệ thống


Điểm nóng chảy: 70 đến
100◦C
Độ hịa tan trong nước
(22◦C): 0,33mg/L.
Áp suất hóa hơi (25◦C):
133,32 × 10−5 Pa

Gây tổn thương DNA
Mối tương quan tiềm
năng giữa nội soi và
bệnh bạch cầu.

Điểm nóng chảy: 104◦C
Hịa tan trong nước: hịa
tan nhẹ
(0,003%)
Áp suất hóa hơi (20◦C):
100 × 10−4 Pa

Gây ra các vấn đề với
trung tâm
hệ thần kinh (não và
tủy sống), và gan.
Mắt, da và màng nhầy
chất kích thích

Điểm nóng chảy: 176
đến 177◦C

Gây ra các vấn đề với

trung tâm

22


Chlordane

Độ hịa tan trong nước:
0,186 mg/L ở 25–29◦C
Áp suất hóa hơi (20◦C):
2,37 × 10–5 Pa

hệ thần kinh (não và
tủy sống) và gan.
Mắt, da và màng nhầy
chất kích thích

Điểm nóng chảy: 102
đến 106◦C
Độ hịa tan trong nước:
1 × 10−3mg /L (20◦C)
Áp suất hóa hơi (25◦C):
133,32 x 10–5 Pa

Chlordane tương tác
với
màng hồng cầu của
con người và thay đổi
hình thái của nó.


1.5 Một số biện pháp giảm lượng thuốc BVTV trong đất
Sử dụng thuốc BVTV đạt hiệu quả cao về kinh tế, đúng kỹ thuật. Biết phối hợp
dùng thuốc với các biện pháp phòng trừ khác, chỉ sử dụng thuốc khi thật sự cần thiết.
Khuyến khích sử dụng các phương pháp sinh học để phòng trừ sâu bệnh.
Dùng thuốc BVTV theo nguyên tắc 4 đúng: đúng thuốc, đúng liều lượng,đúng
lúc, đúng cách.
Để khắc phục tình trạng sử dụng sai các loại thuốc BVTV, cần bổ sung thêm cán
bộ khoa học cho địa phương để hướng dẫn nông dân trong sử dụng thuốc BVTV, tăng
cường kiến thức bảo vệ môi trường và sức khỏe cho nông dân, tuyệt đối không lưu hành
các loại thuốc đã cấm sử dụng.
Ở những nước nông nghiệp phát triển, thuốc bảo vệ thực vật dạng hạt chiếm tỉ
trọng lớn trong các dạng thuốc được sử dụng. Một số ý được nêu lên sau đây cho thấy
nên sử dụng thuốc bảo vệ thực vật dạng hạt trên một số đối tượng dịch hại:
−

Hiệu lực thuốc cao và kéo dài: Do đặc tính của thuốc hạt là giải phóng từ

từ hoạt chất; hoạt chất được hút qua rễ và dẫn truyền lên thân cây. Vì vậy hiệu lực trừ
dịch hại cao và thời gian hữu hiệu lâu hơn đối với các dịch hại đã xâm nhập vào bên
trong cây.
−

Không phụ thuộc nhiều vào thời tiết khí hậu: Trời mưa nhỏ có thể rảithuốc

được, không sợ bị mưa rửa trôi như thuốc dạng phun.
−

Bảo vệ được ký sinh và thiên địch: Do hàm lượng hoạt chất thấp, được rải

xuống ruộng không như thuốc dạng phun bao phủ lên không gian rộng lớn kí sinh và

thiên địch dễ bị tiêu diệt hơn.

23


−

Giảm thiểu ô nhiễm môi trường: Cũng do hàm lượng hoạt chất thấp,

thuốcdạng hạt giảm được sự ô nhiễm hơn so với dạng phun.
−

Ít độc hại với người sử dụng cũng như người sản xuất so với thuốc dạng

phun loại bột thấm nước, bột hòa nước.
−

Năng suất lao động cao: Trong điều kiện hiện nay của nước ta việc phun

thuốc chủ yếu là bình phun tay diện tích phun trong một ngày ít hơn so vớidiện tích rải
thuốc hạt.
−

Khắc phục được việc thiếu bình phun: Chỉ rải như gieo mạ hoặc bón phân

nên tránh được việc thiếu bình phun hoặc bình phun khơng đảm bảo chất lượng.

2

Phương pháp phân tích dư lượng hóa chất BVTV có trong đất


2.1 Phương pháp sắc khí (GC - Gas Chromatography)
Phương pháp sắc khí (GC - Gas Chromatography) là kỹ thuật chia tách trong đó
các thành phần của mẫu phân tích phân bố giữa hai pha: pha tĩnh với diện tích tiếp xúc
rất lớn, pha động có bản chất là khí thấm qua và được hấp phụ lên trên pha tĩnh. Sau đó,
các chất lần lượt tách khỏi cột theo dịng khí ra ngồi được ghi nhận bởi đầu dị. Từ các
tín hiệu nhận được máy tính sẽ xử lý và biểu hiện kết quả bằng sắc ký đồ và các chất
được xác định nhờ giá trị thời gian lưu trên sắc ký đồ. Mẫu được phân bố trên pha tĩnh
lỏng dựa vào độ hòa tan ở nhiệt độ nhất định. Các thành phần của mẫu được phân tách
ra khỏi nhau dựa trên áp suất hơi tương đối và ái lực khác nhau của chúng đối với pha
tĩnh. Các loại máy dò (detector) sử dụng cho phương pháp GC gồm có: TCD, NPD,
ECD, FPD, MS…
Các tác giả Ligang Wang, Yongchao Liang, Xin Jiang đã tiến hành xác định 8
loại thuốc trừ sâu nhóm phốt pho hữu cơ trong rau bằng phương pháp sắc ký khí
với detector NPD. Các chất OP được chiết ra khỏi mẫu bằng ethylacetat, ly tâm, lọc qua
giấy lọc whatman; dịch lọc được cô quay để loại bớt dung môi đến 0,5ml rồi đem đo.

24


Giới hạn phát hiện đối với các chất OP trong khoảng 0,001 đến 0,005 µg/ml, hiệu suất
thu hồi đạt từ 83% đến 125%.

Hình 2. 1 Sơ đồ hệ thống sắc khí (GC - Gas Chromatography).
Các tác giả Masuru Kawasaki, Tsuyoshi Inoue, Katsuharu Fukuhara, Sadao
Uchiyama đã tiến hành xác định thuốc trừ sâu carbamat trong thực phẩm bằng phương
pháp sắc ký khí khối phổ. Phương pháp đã xác định đồng thời 29 loại thuốc trừ sâu
trong một số thực phẩm như là táo, khoai tây, gạo, chuối… Mẫu được chiết bằng aceton
và được làm sạch bằng 3 loại cột chiết pha rắn khác nhau: cột diatomaceous, cột diatomit
kết hợp với cột C18, cột florisil. Hiệu suất chiết các mẫu thực phẩm bằng 3 loại cột đều

trên 80%. Sau đó, mẫu được xác định bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ. Chương
trình chạy khối phổ được chia làm 7 cửa sổ thời gian lưu và mỗi cửa sổ có từ 10 – 15
mảnh ion con. Giới hạn phát hiện của phương pháp thấp từ 0,01 – 0,1µg/ml.
2.2 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)[11],[12]
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ra đời năm 1967-1968 trên cơ
sở phát triển và cải tiến từ phương pháp sắc ký cột cổ điển. HPLC là một phương pháp
chia tách trong đó pha động là chất lỏng và pha tĩnh chứa trong cột là chất rắn đã được
phân chia dưới dạng tiểu phân hoặc một chất lỏng phủ lên một chất mang rắn.
Phương pháp này rất có hiệu quả trong việc tách các hợp chất có khối lượng phân tử
trung bình và trong phương pháp này, pha tĩnh có độ phân cực lớn hơn pha động. Pha
tĩnh bao gồm silicagel, silica biến tính phân cực cùng các chất hấp thụ rắn khác như oxit
nhôm, magie silicat… Pha động là các dung môi phân cực trung bình, khơng phân cực,
khơng nước vì chúng có khả năng hịa tan tốt các chất phân tích. Các detecto kết hợp
25