Độc học hóa chất bảo vệ thực vật (pesticides)

ĐỘC HỌC HÓA CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT (PESTICIDES) LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN Giai đoạn 1: Trước công nguyên đến thế kỷ 19 Thế kỷ 10, người Hylap cổ đại sử dụng NaOH tiêu diệt các loài côn trùng gây bệnh cây trồng. Thế kỷ 11, Châu Aâu phát minh ra sản phẩm chứa Arsen có khả năng tiêu diệt côn trùng sâu bọ. Thế kỷ 16, thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng ở Trung Quốc đã có những cảnh báo về hiện tượng gây độc cho thực vật. Giai đoạn 2: Thế kỷ 19 Năm 1815-193: sử dụng CuSO4 xử lý các loại nấm nho, khoai tây, cây trồng khác. Năm 1854, sử dụng sulfua hữu cơ chống các loại ấu trùng sâu trong đất. Năm 1860, ở Mỹ bắt đầu sử dụng các hợp chất Arsen và Đồng chống lại các loại sâu và côn trùng. Năm 1980, lần đầu tiên có những thử nghiệm dùng các muối Thủy ngân để diệt nấm. Cuối thế kỷ 19, các hóa chất H2SO4, FeSO4, Cu(NO3)2 bước đầu được áp dụng như các loại thuốc trừ cỏ. Các hợp chất hữu cơ chlor và perchlor cũng lần đầu dùng làm thuốc bảo vệ thực vật. Thế kỷ 20: BVTV có nguồn gốc hữu cơ 1902: thuốc trừ nấm benzoquinon đượcsử dụng. 1915: Bayer n.cứu hợp chất hữu cơ chứa thủy ngân. 1919: ra đời thuốc diệt côn trùng nguồn gốc HCN. 1930:sử dụng diothiocarbamat diệt nấm và dinitrophenol diệt cỏ nguồn gốc hữu cơ đầu tiên. 1939: Công ty Muller sản xuất DDT lần đầu. 1940: Lindane thay thế các sản phẩm DDT. 1941: sản phẩm HC chứa phospho. 1944: thuốc trừ cỏ 2,4D. 1945: đột phá của sản phẩm hexachlorobenzen Thế kỷ 20 1955: phát minh phenyl-ure của hãng Dupont. 1955: triazine trở thành các sản phẩm trừ cỏ. 1957: thử nghiệm các sản phẩm carbaryl và sử dụng đại trà các sản phẩm carbamat. 1965-1975: Sử dụng khối lượng lớn 2,4,5 T (72 triệu lít). 1972: Phát minh diflubenzuron. 1982: phát minh sulphouree, loại thuốc trừ cỏ được cho là độc tính nhẹ của hãng Dupont. Các công ty hoá chất BVTV hàng đầu thế giới Dupont Rhone – Poulenc Novartis Bayer DuPont E.I du Pont de Nemours là một di dân gốc Pháp sang Mỹ và sáng lập ra công ty DuPont vào năm 1802. Vào đầu thế kỷ 20, công ty định hướng đi sâu tập trung đi sâu nghiên cứu vào ngành nhựa và thuốc BVTV. Công ty đã sản xuất ra hàng loạt các sản phẩm hóa chất dân dụng như: Teflon, Lycra, Nylon, Kevlar, Cordura và phát minh ra sản phẩm thuốc trừ cỏ. Sau khi trở thành nghiệp đoàn, DuPont tham gia vào tất cả các lĩnh vực như hóa chất, dầu khí, khí đốt và trở thành một nhà xuất khẩu hàng đầu ở Mỹ. Tính tới năm 1997, có tới 98000 nhân viên và lợi tức 45 tỷ USD. DuPont chi tới hơn 1 tỷ USD cho công việc nghiên cứu các sản phẩm mới. Rhone – Poulenc Sáng lập vào cuối thế kỷ 19 ở Pháp. Hiện nay đứng thứ 7 trên thế giới về lĩnh vực thuốc BVTV và sản phẩm công nghệ sinh học. Sản phẩm thuốc trừ cỏ chiếm tới 38% vốn đầu tư của nghiệp đoàn và chiếm lĩnh vị trí số 1 trên thị trường Tây Aâu. Sản xuất thuốc trừ sâu chiếm tới 32% họat động của công ty và đưa sang Mỹ và Trung Quốc. Novartis  Công ty ra đời bởi sự kết hợp giữa Ciba và Sandos vào đầu thế kỷ 20. Norvatis chuyên sâu vào lĩnh vực sức khỏe, sản phẩm nông nghiệp và dinh dưỡng. Công ty có rất nhiều sản phẩm thuốc BVTV có chất lượng cao, được nghiên cứu kỹ lưỡng trước khi đưa vào sử dụng. Khẩu hiệu cuả công ty là “chất lượng sản phẩm đi đôi với sự phát triển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường” Norvatis Thị phần Bayer Công ty Đức có 144.000 nhân viên, vốn 3.6 tỷ DM. Bayer có 5 lĩnh vực chính: sản phẩm dược 35%, sản phẩm nông nghiệp 17%, các sản phẩm polimer 28%, hóa chất 11% và điện ảnh 9%. Công ty đầu tư xây dựng 3 trung tâm nghiên cứu lớn ở Đức, Mỹ và Nhật bản. Đối với Bayer, một sản phẩm chỉ đựơc tung ra thị trường sau khi đã được nghiên cứu kỹ lưỡng từ 8 -10 năm với kinh phí khoảng 250triệu DM và tới 40% trong số này là kinh phí giành cho nghiên cứu nhằm bảo vệ môi trường. Thống kê về tổng sản phẩm BVTV Bảng sau đây sẽ đưa ra những con số thống kê về tổng sản phẩm thuốc BVTV toàn thế giới từ sau đại chiến thế giới 2 (Số liệu bởi OMS) 1945: 70 (triệu tấn) 1955: 430 (triệu tấn) 1965: 990 (triệu tấn) 1975: 1810 (triệu tấn) 1985: 3000 (triệu tấn) Phân loại thuốc BVTV Có thể phân loại thuốc BVTV ra làm 3 nhóm Thuốc trừ co.û Thuốc diệt nấm. Thuốc trừ sâu. Ngoài ra còn có Thuốc diệt các loài thân mềm như ốc… Thuốc diệt động vật như chuột đồng, chuột nhắt… Thuốc diệt các loài cào cào, châu chấu… Thuốc diệt các loại giun, đỉa… SỰ TỔNG HỢP CÁC LỌAI THUỐC BVTV Có 2 cách thức chính để tổng hợp thuốc BVTV Cách 1: Trích ly những sản phẩm sinh học tự nhiên (chủ yếu từ thực vật). Cách 2: Tổng hợp nhân tạo: chất khử trùng. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG MÔI TRƯỜNG VIỆC SỬ DỤNG THUỐC BVTV Các luật lệ và qui định để kiểm soát chất lượng thuốc BVTV Qui chế an toàn cho người sử dụng Tần suất sử dụng Dư lượng thuốc BVTV Những thông tin dành cho cộng đồng Nghiên cứu ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Nhóm BVTV là hợp chất hữu cơ chứa Chlor Tiêu biểu: DDT, BHC, Dieldrin, Heptachlore… Tính chất: Hợp chất hữu cơ rất bền vững trong MT. Không tan trong nước. Có thể thâm nhập vào quả, hạt, thân lá… Con đường xâm nhập: qua chuỗi thức ăn. Aûnh hưởng đến các động vật có vú Dư lượng tập trung nhiều ở gan và cơ bắp. Hàm lượng có thể lên tới vài chục ppb. Sự nhiễm các hợp chất hữu cơ chứa Chlor làm ảnh hưởng đến hệ enzime. Làm sai lệch các cơ chế phản ứng. Ảnh hưởng đến sự sinh sản. Aûnh hưởng đến cá Các loài các khác nhau có sự nhậy cảm khác nhau đến thuốc BVTV. Trong cùng một loài, sự nhậy cảm phụ thuộc chủ yếu vào độ tuổi và hàm lượng mỡ. Hầu hết các chất hữu cơ chứa Chlor đều tan trong mỡ và hay tích tụ trong trứng cá. Làm ảnh hưởng lớn đến sự phát triển và sinh sản. Aûnh hưởng đến chim Hợp chất hữu cơ chứa Chlor xâm nhập vào cơ thể chim khi nó ăn sâu bọ và côn trùng và có thể gây chết chim ở nồng độ cao. Ở nồng độ thấp cũng gây những ảnh hưởng lâu dài qua các thế hệ. Việc lạm dụng thuốc BVTV trực tiếp làm giảm số lượng côn trùng, sâu bọ, là thức ăn cho chim hay nói cách khác, gián tiếp làm giảm số lượng và đa dạng sinh học các loài chim. Nhóm hợp chất hữu cơ chứa phospho và carbamat Tính chất Những chất này dễ bị phân hủy sinh học bởi các loài vi sinh vật cũng như các yếu tố ngoại cảnh như ánh sáng, nhiệt độ… Không có khả năng khuyếch đại sinh học trong chuỗi thức ăn nhưng có ảnh hưởng đến những loài sinh vật nhậy cảm. Nhóm hợp chất hữu cơ chứa phospho và carbamat Aûnh hưởng Thường là nhóm hợp chất này gây ảnh hưởng lâu dài đến hệ sinh vật. Làm ảnh hưởng đến quá trình sinh sản của chim, cá và một vài lòai động vật không xương sống. Carbamat là một ví dụ về chất độc yếu cho những động vật máu nóng. Phần lớn nó gây ảnh hưởng đến hệ thần kinh và làm tê liệt hệ cơ.