Tài liệu Ảnh hưởng của ô nhiễm thuốc trừ sâu lên tình trạng sức khỏe người dân thị trần Kỳ Anh, Hà Tĩnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM THỊ TRANG ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM THUỐC TRỪ SÂU LÊN TÌNH TRẠNG SỨC KHỎE CỦA NGƯỜI DÂN THỊ TRẤN KỲ ANH, HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC (Chuyên ngành Sinh học thực nghiệm) Nghệ An – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Phạm Thị Trang TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM THỊ TRANG ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM THUỐC TRỪ SÂU LÊN TÌNH TRẠNG SỨC KHỎE CỦA NGƯỜI DÂN THỊ TRẤN KỲ ANH, HÀ TĨNH ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM THUỐC TRỪ SÂU LÊN TÌNH TRẠNG SỨC KHỎE NGƯỜI DÂN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỊ (Chuyên TRẤN KỲ ANH, HÀ TĨNH ngành Sinh học thực nghiệm) Người hướng dẫn khoa học: TS.học NGUYỄN THỊ GIANG AN Chuyên ngành: Sinh thực nghiệm Mã số: 60.42.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THỊ GIANG AN Nghệ An – 2014 Nghệ An - 2014 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ về mọi mặt của Bộ môn Động vật – Sinh lí, khoa Sinh học và phòng Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Vinh và Trung tâm Quan trắc Hà Tĩnh, Công ty TNHH MTV Kỹ thuật Tài nguyên & Môi trường Nghệ An, các thầy cô giáo, các nhà khoa học cũng như gia đình và bạn bè. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo tổ bộ môn Động vật Sinh lí khoa Sinh học, phòng Đào tạo Sau Đại học và các phòng ban khác của Trường Đại học Vinh, y bác sĩ bệnh viện Hữu Nghị Đa khoa Nghệ An, đã tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành luận văn này. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Giang An, người cô đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và động viên trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn. Cuối cùng tôi gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Nghệ An, tháng 10 năm 2014 Tác giả Phạm Thị Trang ii MỤC LỤC Trang Trạng phụ bìa LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU....................................................................3 1. Lịch sử về vấn đề nghiên cứu..............................................................................3 1.1. Trên thế giới....................................................................................................3 1.2. Ở Việt Nam.....................................................................................................4 1.2. Vài nét về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của vùng nghiên cứu..........5 1.2.1. Điều kiện tự nhiên........................................................................................5 1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội.............................................................................6 1.3. Một số khái niệm cơ bản..................................................................................6 1.3.1. Khái niệm môi trường, ô nhiễm môi trường và sức khỏe.............................6 1.3.2. Khái niệm chất độc và độ độc......................................................................7 1.4. Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV)......................................7 1.4.1. Khái niệm.....................................................................................................7 1.4.2. Vai trò của HCBVTV..................................................................................8 1.4.3. Phân loại các loại HCBVTV........................................................................9 1.4.4. Tính chất chung của HCBVTV....................................................................9 1.4.5. Một số thuốc trừ sâu thuộc nhóm hợp chất hữu cơ....................................11 1.6. Tình hình ô nhiễm HCBVTV tồn lưu trên thế giới và ở Việt Nam.............17 1.6.1. Trên thế giới...............................................................................................17 1.6.2. Ở Việt Nam................................................................................................18 1.7. Ảnh hưởng của ô nhiễm HCBVTV tồn lưu đến môi trường và con người 19 1.7.1. Ảnh hưởng đến môi trường........................................................................20 1.7.2. Ảnh hưởng đến sức khoẻ con người...........................................................22 iii CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................28 2.1. Đối tượng và địa điểm nghiên cứu.................................................................28 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................28 2.1.2. Địa điểm nghiên cứu..................................................................................28 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu.................................................................28 2.3. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................29 2.3.1. Thiết kế nghiên cứu:..................................................................................29 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.............................................................29 2.3.3. Phương pháp thu thập số liệu.....................................................................29 2.3.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu môi trường..........................................29 2.3.5. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hình thái, thể lực, sinh lý và sinh hóa..33 2.3.6. Phương tiện nghiên cứu.............................................................................38 2.3.7. Phương pháp điều tra phỏng vấn (phụ lục)................................................39 2.3.8. Phương pháp xử lý số liệu..........................................................................39 2.4. Vấn đề đạo đức y sinh....................................................................................39 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN....................................40 3.1. Thực trạng môi trường khu vực nghiên cứu................................................40 3.1.1. Thực trạng môi trường đất khu vực nghiên cứu.........................................40 3.1.2. Thực trạng môi trường nước khu vực nghiên cứu......................................43 3.1.3. Thực trạng môi trường không khí khu vực nghiên cứu..............................45 3.2. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu sinh học ở đối tượng nghiên cứu............46 3.2.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu................................................46 3.2.2. Chỉ tiêu hình thái........................................................................................47 3.2.3. Chỉ tiêu sinh lý...........................................................................................52 3.2.4. Chỉ tiêu sinh hóa........................................................................................56 3.2.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường lên Enzym Cholinesterase (ChE). 58 3.2.6. Chỉ tiêu huyết học......................................................................................60 3.2.7. Thực trạng bệnh tật của đối tượng nghiên cứu...........................................65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................69 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................71 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT 666 BTNMT BVTV ChE Hexaxyclohexan Bộ tài nguyên môi trường Bảo vệ thực vật Enzym Cholinesterase CRK DDT ĐC GGT HATT HATTr HCBVTV HCT HGB LD50 LYM MCH MCHC MCV MONO NEUT NC PLT POP QCVN RBC RDW-CV SGOT SGPT TCVN Creatine phosphokinase Dichloro diphenyl trichlorothane Đối chứng Gamma Glutamyl Transferase Huyết áp tâm thu Huyết áp tâm trương Hóa chất bảo vệ thực vật Hemtocrit Nồng độ Hemoglobin trong máu Lethal Dosage 50 Bạch cầu Lympho Lượng Hemoglobin trung bình trong hồng cầu Nồng độ Hemoglobin trung bình hồng cầu Thể tích trung bình hồng cầu Bạch cầu Mono Bạch cầu trung tính Neut Nghiên cứu Số lượng tiểu cầu Persistent organic pollutants Quy chuẩn Việt Nam Số lượng hồng cầu Dải phân bố kích thước hồng cầu - Hệ số biến thiên Serum Glutamic Oxaloacetic Transaminase Serum Glutamic Pyruvic Transaminase Tiêu chuẩn Việt Nam UNICEF WBC WHO Quỹ Nhi Đồng Liên Hợp Quốc Số lượng bạch cầu Tổ chức Y tế thế giới v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Các biến đổi sinh hóa ở người tiếp xúc với thuốc BVTV Bảng 1.2. Các triệu chứng nhiễm độc hóa chất BVTV(%) sau khi phun Bảng 1.3. Bảng phân loại độc tính của WHO dựa vào LD50 Bảng 1.4. Phân nhóm chất độc BVTV tại Việt Nam Bảng 3.1. Kết quả phân tích môi trường đất khu vực nghiên cứu Bảng 3.2. Kết quả phân tích môi trường nước mặt khu vực nghiên cứu Bảng 3.3. Kết quả phân tích nước ngầm gần khu vực nghiên cứu Bảng 3.4. Kết quả phân tích chất lượng môi trường không khí Bảng 3.5. Tỷ lệ giới tính theo các theo nhóm tuổi của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.7. Chiều cao của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.8. Cân nặng của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.9. Vòng ngực trung bình của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.10. Chỉ số pignet của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.11. Tần số tim của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.12. Huyết áp của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.13. Tần số hô hấp của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.14. Một chỉ tiêu đánh giá chức năng thận của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.15. Một chỉ tiêu đánh giá chức năng gan của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.17: Chỉ số RBC, HGB, MCH của đối tượng nghiên cứu58 4 5 10 10 40 43 44 45 47 48 49 50 51 52 54 55 56 57 60 Bảng 3.16. So sánh kết quả xét nghiệm enzym Cholinesterase Bảng 3.18: Chỉ số HCT, MCV, MCHC, RDW-CV của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.19. Một số chỉ tiêu bạch cầu của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.20. Một số chỉ tiêu tiểu cầu của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.21. Tỷ lệ bệnh tật của đối tượng nghiên cứu Bảng 3.22. Tỷ lệ bệnh tật của đối tượng nghiên cứu 61 63 64 66 67 vi DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ Trang Hình 1.1. Cấu tạo của DDT Hình 1.2. Cấu tạo của 666 Hình 1.3. Sơ đồ tổng quát về sự dịch chuyển tích lũy và phản ứng của chất thải trong tự nhiên Hình 1.4. Sự phân bố các chất hữu cơ bay hơi trong môi trường đất - nước - khí Hình 1.5. Sơ đồ hấp phụ tích lũy, phân chyển, chuyển đổi và bài tiết chất độc của cơ thể con người Hình 2.1. Máy xét nghiệm sinh hóa Hình 2.2. Máy xét nghiệm huyết học XT1800i Biểu đồ 3.1. Các nhóm tuổi của đối tượng nghiên cứu Biểu đồ 3.2. So sánh Tần số tim, HATT, HATTr của nam nhóm tuổi 50-75 của đối tượng nghiên cứu Biểu đồ 3.3. So sánh tỷ lệ người mắc bệnh của đối tượng nghiên cứu Biểu đồ 3.4. So sánh tỷ lệ người mắc bệnh theo nhóm tuổi của đối tượng nghiên cứu 13 16 19 20 23 38 38 47 54 66 67 1 MỞ ĐẦU I. ĐẶT VẤN ĐỀ Tiến bộ vượt bậc của khoa học kĩ thuật đã không ngừng nâng cao chất lượng cuộc sống của con người. Thành tựu của nó mang lại đã góp phần thay đổi tích cực bộ mặt xã hội, đồng thời cũng tác động ngược trở lại làm ảnh hưởng xấu đến môi trường và sức khỏe của con người. Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) là các loại hoá chất do con người sản xuất ra để phòng trừ sâu bệnh và cỏ dại có hại cho cây trồng. Thuốc BVTV được phân thành 2 loại chính là thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ. Các loại thuốc này có ưu điểm là diệt sâu bệnh, cỏ dại nhanh, sử dụng đơn giản, giúp con người kiểm soát được tình hình sâu bệnh, nâng cao năng suất cây trồng đem lại hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, các loại thuốc trừ sâu đều chứa chất có tính độc cao, đó là những chất hữu cơ độc tính cao và khó phân hủy (POP). Theo Tổ chức Y tế thế giới, POP có khả năng gây ung thư và hàng loạt ảnh hưởng xấu đến hệ thần kinh, hệ miễn dịch và hệ nội tiết của con người. Để bảo vệ sức khoẻ con người và chất lượng môi trường, nhiều quốc gia trên thế giới đã tham gia công ước Stockholm năm 2001 nhằm hạn chế và tiến tới loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng của POP. Việt Nam (VN) cũng như nhiều nước khác đang tồn tại các vấn đề về ô nhiễm môi trường bởi một số hóa chất BVTV thuộc nhóm POP, điển hình là Diclorodiphenyl tricloroetan (DDT). DDT đã từng được sử dụng ở VN với khối lượng lớn. Theo kết quả từ dự án điều tra của Trung tâm công nghệ xử lý môi trường, thuộc Bộ Tư lệnh Hoá học, kiểm kê ban đầu về tổng lượng thuốc BVTV tồn đọng, quá hạn cần tiêu huỷ hiện nay trên phạm vi toàn quốc là khoảng 300 tấn. Trong đó có khoảng 10 tấn DDT và 666 [41]. Theo ước tính lượng hoá chất BVTV tồn lưu đã quá hạn sử dụng hoặc nằm trong danh mục thuốc cấm sử dụng cần tiêu huỷ ở Hà Tĩnh hiện nay có mặt ở các địa phương rất lớn như: Hương Sơn, Thạch Hà, Cẩm Xuyên, Kỳ Anh, Can Lộc,... gây ra ô nhiễm trầm trọng đến môi trường và sức khỏe con người. Đáng chú ý là tại Thị trấn Kỳ Anh có đến hai kho thuốc tồn lưu nằm ở tiểu khu 4 và tiểu khu 6, cho đến nay nó vẫn còn nhiều vấn đề nan giải [53]. Tại đây có khoảng hơn 300 hộ dân đang sinh sống gần kho thuốc trừ sâu. Hầu như các hộ dân này sống chủ yếu dựa vào nguồn nước giếng tự đào. Nếu như kho thuốc trừ sâu này bị rò rỉ di chuyển theo các mạch nước ngấm vào giếng thì hậu quả khôn lường. 2 Xuất phát từ nhu cầu thực tế với mong muốn tìm hiểu rõ ảnh hưởng của thuốc trừ sâu tồn dư lên tình trạng sức khỏe ở tiểu khu 6, khu phố Hưng Thịnh, thị trấn Kỳ Anh, Hà Tĩnh, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng của ô nhiễm thuốc trừ sâu lên tình trạng sức khỏe của người dân thị trấn Kỳ Anh, Hà Tĩnh”. Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dữ liệu khoa học để góp phần vào công tác bảo vệ môi trường và công tác bảo vệ, chăm sóc tốt sức khỏe người dân địa phương. II. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Đánh giá thực trạng môi trường không khí, môi trường nước, môi trường đất tại địa điểm nghiên cứu. - Đánh giá sự ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường do thuốc trừ sâu tồn dư lên một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa, huyết học và tình trạng sức khỏe của người dân trong địa điểm nghiên cứu. III. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu cơ sở lý luận và thực tiễn về vấn đề ô nhiễm thuốc trừ sâu hóa học đến sức khỏe của con người. - Điều tra, đánh giá về thực trạng ô nhiễm môi trường tại tiểu khu 6, khu phố Hưng Thịnh, thị trấn Kỳ Anh, Hà Tĩnh. + Phân tích và đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường không khí tại địa điểm nghiên cứu. + Phân tích và đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường nước mặt, nước ngầm tại địa điểm nghiên cứu. + Phân tích và đánh giá thực trạng ô nhiễm môi trường đất tại địa điểm nghiên cứu. - Đánh giá sự ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường do thuốc trừ sâu tồn dư lên một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa, huyết học và tình trạng sức khỏe của nhóm TN, khu phố Hưng Thịnh, thị trấn Kỳ Anh, Hà Tĩnh. + Đánh giá sự ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường do thuốc trừ sâu tồn dư lên các chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa và huyết học của đối tượng nghiên cứu. + Đánh giá sự ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường do thuốc trừ sâu tồn dư lên tình trạng bệnh lý của đối tượng nghiên cứu. 3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Lịch sử về vấn đề nghiên cứu 1.1. Trên thế giới Năm 2006, Philippe Grandjean và Philip Landrigan đã có công trình nghiên cứu về sự ảnh hưởng của các chất hóa học đến sự phát triển của trẻ em. Hậu quả về sự ảnh hưởng này có thể dẫn đến các triệu chứng như: Tự kỷ, ADHD (tăng động giảm chú ý), loạn chức năng đọc và giảm chỉ số IQ. Cũng trong năm này Philippe Grandjean và Philip Landrigan đã nghiên cứu ra rằng có 5 loại chất hóa học - chỉ, methylmercury, asen, PCBs và toluene rất độc hại với não bộ. Thời gian gần đây, dựa vào những kết quả nghiên cứu mới, họ thêm vào danh sách những chất độc hại 6 chất nữa là Mangan, Fluoride, Chlorpyrifos, Dichlorodiphenyltrichloroethane DDT), Tetrachloroethylene (PERC), (PBDE) Polybrominated diphenyl ethers [47]. Gilles- Eric Séralini với công trình nghiên cứu sinh vật biến đổi gen và thuốc diệt cỏ Roundup. Ông cho rằng Roundup là một loại rất độc và hệ quả nó mang lại tương đương như một quả bom. Giáo sư cũng đã kiểm tra độc tố của 9 loại thuốc trừ sâu trong số những loại được sử dụng nhiều nhất trên thế giới: 3 loại thuốc diệt cỏ (Roundup, Matin E1, Starance 200), 3 loại thuốc trừ sâu (Pirimor G, Confidor, Polysect Ultra) và 3 loại thuốc diệt nấm (Maronee, Opus, Eyetak). Khác với những lần nghiên cứu trước không chỉ kiểm tra thành phần trong các thuốc lần này Giáo sư Seralini sẽ nghiên cứu những công thức để sản xuất ra 1 loại thuốc. Kết quả đưa ra khiến người đọc phải rùng mình: “8 công thức bào chế này trên trung bình có độc tính cao hơn các thành phần hoạt tính gấp cả trăm lần” [47]. Về tác hại của thuốc trừ sâu, Viện quốc gia về sức khỏe và nghiên cứu thuốc (Inserm) ước tính trong mùa xuân năm 2013 đã xuất hiện một số bệnh như ung thư tuyến tiền liệt, bạch cầu hay các bệnh thoái hóa thần kinh. Một số người tin vào nghiên cứu của Giáo sư Seralini, số khác còn lưỡng lự nhưng với những hệ quả trên ta có thể thấy kết quả nghiên cứu của Giáo sư rất thuyết phục. Theo như Trung tâm Kiểm soát và ngăn chặn bệnh dịch thì những người bị phơi nhiễm lượng lớn DDT sẽ phải chịu đựng những cơn chấn động, tai biến mạch máu, đổ mồ hôi, đau đầu và hiện tượng nôn mửa. Chất DDE là một thành phần nguy hiểm có trong thuốc trừ sâu DDT, chất này được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới. Cơ thể có thể bị nhiễm chất này nếu như người ăn phải thức ăn bị nhiễm chất hay hít thở trong không khí chứa chất độc Báo cáo mới nhất về các chất còn dư thừa trong thuốc trừ sâu tác động tới phổi và đặc biệt khiến trẻ em khó thở nếu như chúng bị phơi nhiễm chất hóa học trước khi sinh. Tuy nhiên một điều đáng chú ý là những 4 triệu chứng này sẽ không xuất hiện nữa nếu như họ không ở trong môi trường bị phơi nhiễm thuốc trừ sâu [47]. 1.2. Ở Việt Nam Phạm Bình Quyền, 1995 đã tiến hành điều tra các tai biến của hóa chất BVTV đối với sức khỏe con người ở hai Bệnh viện đa khoa Bắc Thái và bệnh viện Trung ương Huế đã đi đến kết luận: - Ngộ độc thuốc trừ sâu trong những năm gần đây có nhiều hướng gia tăng. - Đối tượng bị ngộ độc ngoài nông dân, các thành phần khác cũng chiếm tỷ lệ đáng kể [2]. Trong những năm gần đây do cơ chế thị trường, thuốc trừ sâu được bán rộng rãi và nhịp độ sử dụng gia tăng nên đã gây hậu quả nghiêm trọng. Viện Y học và vệ sinh môi trường Bộ Y Tế nghiên cứu ở người tiếp xúc với hóa chất BVTVcho thấy những triệu chứng hay gặp nhất là nhức đầu 41- 64%, chóng mặt 26- 51%, suy nhược 28 61% rối loạn thần kinh thực vật 37- 52%. Những người phun thuốc tiếp xúc trực tiếp với HCBVTV ở cường độ lớn thì các tỷ lệ gặp cao hơn so với những nhóm khác. HCBVTV tồn dư trong thức ăn, rau quả sẻ gây ra ngộ độc cấp tính gây rối loạn tiêu hóa, ảnh hưởng đến hệ thần kinh, trụy tim mạch, suy hô hấp...vv. Những trường hợp bị ngộ độc mãn tính do sự tích lũy lâu ngày cũng gây ra các bệnh nguy hiểm trong đó có ung thư [2]. Bảng 1.1. Các biến đổi sinh hóa ở người tiếp xúc với thuốc BVTV TT Các đối tượng 1 2 3 Cô ng nhâ n sản xuấ t và Tỷ lệ giảm hoạt tính men Cholinesterase (ChE)(%) Men ChE toàn phần Men ChE hồng cầu Công nhân sản xuất chè (n= 258) 35,7- 82,3 (theo test lovibond) - Người trực tiếp sử dụng hóa chất BVTV(n= 253) 35,7- 46 37,5 31,81- 43 35,2- 41,37 5 TT Các đối tượng Tỷ lệ giảm hoạt tính men Cholinesterase (ChE)(%) Men ChE toàn phần Men ChE hồng cầu bảo quả n (n= 242 ) (Nguồn: Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường, năm 1995) Tỷ lệ những người tiếp xúc với hóa chất BVTV bị giảm hoạt tính các men ChE là đáng quan tâm (trên 30%) ở tất cả các cơ sở. Viện Pasteur Nha Trang nghiên cứu về tình hình nhiễm HCBVTV từ năm 1995 đến năm 1997. 6 Bảng 1.2. Các triệu chứng nhiễm độc hóa chất BVTV(%) sau khi phun TT 1 Các triệu chứng Năm 1995 Năm 1996 Năm 1997 44,3 20,0 10,0 44,5 2 Chóng mặt, hoa mắt, nhìn mờ 10,0 20,3 3 Nôn, buồn nôn 36,2 17,8 9,9 4 Mất ngủ 14,2 7,0 3,0 5 Bị say thuốc (Wofatox, 2-4 D) 16,9 7,9 2,0 6 Ngứa da, sưng chân tay (Padan) 12,6 6,0 3,0 7 Nóng vùng da hở 20,4 9,9 5,0 8 Tê tay 20,4 10,0 5,0 9 Ra mồ hôi tay 10,4 6,5 3,2 (Nguồn: Viện Y học lao động và vệ sinh môi trường, năm 1995) Xét nghiệm điện tim cho 56 người có dấu hiệu về cường thần kinh thực vật chiếm 30,3% trong đó có 3 trường hợp bị tăng gánh thất trái. Điều tra 50 hộ nông dân ở Nam Dương- Nam Định, tổng số hóa chất BVTV nông dân sử dụng là 26 loại trong đó thuốc trừ sâu là 16 loại, thuốc trừ bệnh là 9 loại, thuốc trừ nhện có 1 loại. Trong một tháng, 50 nông dân phun thuốc 231 lần, sử dụng 459 lượt các loại thuốc. - Thuốc trừ sâu thuốc nhóm lân hữu cơ được sử dụng 79 lần (34,2%) - Thuốc trừ sâu nhóm Cacbamate được sử dụng 18 lần (7,79%) - Thuốc trừ sâu nhóm Pyrethroid được sử dụng 25 lần (10,82%) - Thuốc trừ sâu nhóm khác được sử dụng 186 lần (80,52%) Trong một tháng phun 231 lần thấy xuất hiện 933 lượt dấu hiệu, triệu chứng, xuất hiện 26 loại dấu hiệu, triệu chứng khác nhau, 100% nông dân điều tra có dấu hiệu, triệu chứng nhiễm độc [52]. Đau đầu 1.2. Vài nét về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của vùng nghiên cứu 1.2.1. Điều kiện tự nhiên * Vị trí địa lý: Thị trấn Kỳ Anh là một thị trấn thuộc huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh. * Diện tích tự nhiên là: 5,85 km2 * Dân số năm 1999 là 9.735 người, mật độ dân số đạt 1.664 người/km2 [1]. * Khí hậu: Thị trấn Kỳ Anh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa của khu vực Bắc Trung Bộ. Về mùa đông chịu tác động của gió mùa Đông Bắc làm cho khí hậu khu vực trở nên lạnh và khô hanh. Mùa hè khu vực công trình chịu tác động của gió Tây Nam khi vượt qua dãy Trường Sơn, gió đã biến tính và trở nên khô nóng do hiệu ứng gió Fơn tây nam. * Nhiệt độ không khí: Trung bình năm là 26,2 độ, cao nhất năm: 38,6°C. 7 * Độ ẩm không khí: Khu vực nghiên cứu có khí hậu nóng ẩm, độ ẩm trong vùng tương đối cao, độ ẩm bình quân dao động từ 75 ÷ 91% độ ẩm thấp nhất là 47% vào các tháng 5 và 6. * Chế độ mưa, bốc hơi: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Mưa lớn thường xuất hiện vào các tháng 8, 9 và tháng 10. Số ngày mưa trung bình là 150 ngày/năm. * Chế độ thủy văn: Khu vực nghiên cứu có mạng lưới thủy văn khá phát triển với nhiều kênh rạch tương đối dày đặc là điều kiện thuận lợi trong sản xuất nông nghiệp của nhân dân địa phương. Theo các số liệu đánh giá địa chất thủy văn của Cục Địa chất Việt Nam cho thấy vùng Kỳ Anh và khu cảng biển Vũng Áng thể hiện là vùng địa tầng có nước dưới đất tương đối nghèo. Lưu lượng qua khảo sát một số giếng UNICEF và các giếng đào của dân chỉ ở mức 0,15- 2,31/s. Tổng lưu lượng nước dưới đất có thể khai thác ước tính chỉ khoảng 1.000 m3/ngày đêm. ( Nguồn: Trung tâm Dự báo khí tượng thủy văn Hà Tĩnh, năm 2013) [9] Như vậy, với điều kiện khí hậu và thỗ nhưỡng nêu trên, trong điều kiện có sự ô nhiễm về không khí, đất nước thì các chất độc rất dễ phát tán và gây ô nhiễm lan rộng, ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng dân cư sinh sống trong vùng bị ô nhiễm. 1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội Theo kết quả điều tra và báo cáo tình hình thực hiện nhiệm vụ kinh tế - xã hội - quốc phòng an ninh năm 2012 và phương hướng nhiệm vụ năm 2013 của Thị trấn Kỳ Anh và xã Kỳ Hưng, cho thấy: thu nhập bình quân đầu người của TT Kỳ Anh là 19,2 triệu đồng/năm, tốc độ tăng trưởng kinh tế 15%. (Nguồn: UBND TT Kỳ Anh, 2013) Nhìn chung, tình hình kinh tế - xã hội của huyện Kỳ Anh nói chung là một huyện nghèo, thu nhập của người dân thấp, đời sống của người dân còn gặp nhiều khó khăn. Không có các ngành kinh tế chủ lực. 1.3. Một số khái niệm cơ bản 1.3.1. Khái niệm môi trường, ô nhiễm môi trường và sức khỏe Theo Luật Bảo vệ Môi trường của Việt Nam năm 2005: + Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên [37]. + Ô nhiễm môi trường: Là sự làm thay đổi tính chất của môi trường, vi phạm tiêu chuẩn môi trường. Trên thế giới, ô nhiễm môi trường được hiểu là việc chuyển các chất thải hoặc năng lượng vào môi trường đến mức có thể gây hại đến sức khỏe con người, đến sự phát triển sinh vật hoặc làm suy giảm chất lượng môi trường. Các 8 tác nhân gây ô nhiễm bao gồm các chất thải ở dạng khí, lỏng, rắn chứa hóa chất hoặc tác nhân vật lý, sinh học và các dạng năng lượng như nhiệt độ, bức xạ [29]. Ô nhiễm môi trường gồm ô nhiễm nước, không khí, đất. Ô nhiễm môi trường là tình trạng môi trường bị ô nhiễm bởi các chất hóa học, sinh học,... gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và các cơ thể sống khác. Theo Tổ chức Y tế Thế giới định nghĩa “Sức khỏe là sự thoải mái toàn diện về thể chất, tinh thần và xã hội, chứ không phải chỉ bao gồm có tình trạng không có bệnh hay thương tật [5], [61]. 1.3.2. Khái niệm chất độc và độ độc - Chất độc: Là những chất khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật một lượng nhỏ cũng có thể gây biến đổi sâu sắc về cấu trúc hay chức năng trong cơ thể sinh vật, phá huỷ nghiêm trọng những chức năng của cơ thể, làm cho sinh vật bị ngộ độc hoặc bị chết [35]. Theo Từ điển Bách Khoa Việt Nam: Chất có khả năng ức chế, phá huỷ hoặc làm chết cơ thể sống: khi đưa một lượng nhỏ chất độc vào cơ thể (qua miệng, dạ dày, thở hít qua phổi, thấm qua da...) hoặc khi được hấp thụ vào máu trong những điều kiện nhất định, gây ra những rối loạn sinh lý của cơ thể, làm nguy hại cho sức khoẻ hoặc gây nguy hiểm đến tính mạng con người. Hiện tượng này còn gọi là ngộ độc [10]. - Độ độc: Biểu thị mức độ của tính độc, là liều lượng nhất định của chất độc cần có để gây được một tác động nào đó trên cơ thể sinh vật khi chúng xâm nhập vào cơ thể sinh vật [35]. Độ độc còn được xác định bằng liều gây chết LD 50 (Lethal Dose 50), là lượng chất độc tối thiểu đủ để gây chết 50% một số lớn sinh vật. Khó xác định chính xác độ độc của một chất vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như bản chất của chất độc, tuổi, trạng thái sức khoẻ, giới tính, cơ quan hấp thụ chất độc của đối tượng bị ngộ độc [10]. 1.4. Tổng quan về hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) 1.4.1. Khái niệm Thuốc trừ sâu hay hoá chất bảo vệ thực vật xuất phát từ thuật ngữ tiếng Anh “Pesticide” có nghĩa là chất để diệt loài gây hại [10]. HCBVTV là danh từ chung để chỉ một chất hoặc một hợp chất bất kỳ có tác dụng dự phòng, tiêu diệt hoặc kiểm soát các sinh vật gây hại kể cả các Vector gây bệnh cho người và động vật, các loại côn trùng khác hay động vật có hại trong quá trình sản xuất, chế biến, dự trữ, xuất khẩu, tiếp thị lương thực, sản phẩm trong nông nghiệp, sản phẩm của gỗ, thức ăn gia súc hoặc phòng chống các loại côn trùng, ký sinh trùng [19], [35]. 9 1.4.2. Vai trò của HCBVTV HCBVTV là một loại vật tư kỹ thuật quan trọng góp phần hạn chế dịch hại, bảo vệ cây trồng, giữ vững và nâng cao sản lượng, chất lượng nông sản. Ngoài những công dụng trong sản xuất nông nghiệp HCBVTV còn có khả năng sử dụng trong y tế. Người ta thường sử dụng HCBVTV trong y tế để sát trùng, khử trùng môi trường, phòng trừ dịch bệnh…trong đó DDT là một ví dụ điển hình. Ngoài những vai trò tích cực nêu trên, HCBVTV cũng thể hiện một số vai trò tiêu cực sau: Trong tự nhiên có rất nhiều loại sâu hại khác nhau, có loại sâu ẩn núp dưới lá, có loại đục vào thân cây, có loại lại chui vào đất nên phải dùng nhiều loại thuốc khác nhau để tiêu diệt chúng. Mặc khác, một số loài sâu bệnh sau khi tiếp xúc với HCBVTV chúng có khả năng thay đổi cấu trúc di truyền, tạo nên các gen kháng thuốc. Vì thế, HCBVTV đó không còn có hiệu quả. Việc này gây khó khăn cho người sử dụng nhất là những người nông dân có trình độ văn hóa thấp. Nhiều người chỉ thích dùng thuốc có giá thành thấp, không cần biết phạm vi tác dụng của chúng ra sao hoặc thường phun quá liều chỉ định làm tăng lượng thuốc thừa tích đọng trong đất và nước, ảnh hưởng đến chuỗi thức ăn, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và sinh vật. Thuốc trừ sâu đều có tính độc cao, có khả năng bay hơi mạnh nên gây mùi khó chịu, mệt mỏi, thậm chí choáng ngất do trực tiếp phun thuốc sâu trên đồng ruộng nhất là các trường hợp không có biện pháp phòng tránh tốt. Trong quá trình dùng thuốc, một số sinh vật có ích, là kẻ thù thiên địch của sâu hại cũng bị tiêu diệt. Ngoài ra, một lượng thuốc nào có thể đi vào trong thân cây, quả hoặc dính bám vào lá, quả. Người và động vật ăn phải loại nông sản này có thể bị ngộ độc tức thời đến chết, hoặc bị nhiễm độc nhẹ từ từ gây ảnh hưởng đến sức khỏe. Một số loại thuốc trừ sâu có tính năng hóa học ổn định, khó phân hủy nên sẽ tích lũy trong môi trường. Sau nhiều lần sử dụng, lượng tích lũy này có thể cao đến mức gây độc cho môi trường đất, nước, không khí và con người. Do thuốc tồn đọng lâu không phân hủy nên có thể theo nước và gió phát tán tới vùng khác theo các loài sinh vật đi khắp mọi nơi. Nói chung, thuốc trừ sâu, diệt cỏ không chỉ có tác dụng tích cực bảo vệ mùa màng, mà còn gây nên nhiều hệ quả môi trường nghiêm trọng ảnh hưởng tới hệ sinh thái và con người do vậy cần phải thận trọng khi dùng thuốc và phải dùng đúng liều theo chỉ dẫn của cán bộ kỹ thuật [38]. 10 1.4.3. Phân loại các loại HCBVTV Theo T.S Nguyễn Văn Viên, trường ĐH nông nghiệp Hà Nội (1997) [34] Các loại HCBVTV thường được nông dân sử dụng: Thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh, thuốc trừ nhện, thuốc diệt cỏ, chất điều hòa sinh trưởng cây trồng, thuốc trừ tuyến trùng. a. Thuốc trừ sâu: Đa số thuốc trừ sâu được dùng trong sản xuất nông nghiệp đều có nguồn gốc là những chất hữu cơ tổng hợp như: thuốc trừ sâu lân hữu cơ, thuốc điều hòa sinh trưởng côn trùng, …vv và các hợp chất hữu cơ khác. Nhằm chống lại các loại côn trùng gây bệnh cho cây trồng, mang lại hiệu quả cho sản xuất nông nghiệp. Ngược lại cũng gây tác động xấu đến môi trường và con người. b. Thuốc trừ bệnh: Đa số các thuốc trừ nấm sử dụng trong nông nghiệp đều là các hợp chất hữu cơ tổng hợp, so với thuốc trừ sâu thì thuốc trừ nấm thuộc nhiều nhóm hoá học hơn, phức tạp hơn. c. Thuốc diệt nhện: Gây ức chế quá trình lột xác và tác động mạnh lên các pha sinh trưởng của nhện như trứng, ấu trùng và nhện trưởng thành. Và có tính nội hấp, hiệu lực cao đối với nhiều loại nhện hại thực vật, có tác dụng diệt trứng, ấu trùng và nhện trưởng thành. d. Thuốc diệt cỏ: Tất cả những thuốc trừ cỏ đang được sử dụng ở nước ta đều là những hợp chất hữu cơ tổng hợp. Những thuốc trừ cỏ thông dụng trong sản xuất nông nghiệp hiện nay thường ít độc hơn với người và gia súc so với thuốc trừ sâu, thuốc trừ bệnh. e. Chất điều hòa sinh trưởng cây trồng: Các chất này chủ yếu là kích thích sinh trưởng cây trồng, bổ sung và tăng cường hoạt động của các men trong quá trình sinh tổng hợp của cây bằng cung cấp thêm các chất vi lượng (Fe, Mn, Cu, Bo, Zn …). Ngược lại có những chất ức chế sinh trưởng của cây, làm cho cây phát triển chậm lại, dùng chống lốp đổ và kích thích cây ra hoa. 1.4.4. Tính chất chung của HCBVTV Rất nhiều loại thuốc có khả năng bay hơi và thăng hoa, đặc biệt trong điều kiện nóng ẩm chúng có thể vận chuyển đến những khoảng cách rất xa. Nhiều loại HCBVTV có cấu tạo đa vòng, trong đó có nhiều liên kết nối đôi. Vì vậy, trong đất HCBVTV thường được tích lũy ở nồng độ tương đối cao. Độc tính của một chất đối với một đối tượng cụ thể phụ thuộc vào nhiều yếu tố như con đường xâm nhập vào cơ thể (tiêu hóa, hô hấp,…), đặc điểm cơ thể của đối tượng (tuổi, giới, tình trạng sức khỏe,…), trạng thái tồn tại (rắn, lỏng, khí) và tính chất hóa học, vật lý của chất đó. Thông thường, theo Tổ chức Y tế thế giới WHO, độc tính của một chất có thể được 11 phân loại thông qua giá trị liều lượng cần thiết để giết chết 50% số lượng vật thí nghiệm (LD50) được chỉ ra trong bảng 1.3. Bảng 1.3. Bảng phân loại độc tính của WHO dựa vào LD50 Phân loại tác hại Ia. Cực độc Ib. Độc II. Độc trung bình III. Độc nhẹ IV. Không độc >2000 Giá trị LD50 ở chuột (mg/kg thể trọng.ngày) Qua da Thể rắn Thể lỏng Thể rắn Thể lỏng ≤5 ≤ 20 ≤ 10 ≤ 40 5 – 50 20 – 200 20 – 100 40 – 400 50 – 500 200 – 2000 100 - 1000 400 - 4000 500 – 2000 2000 - 3000 >1000 > 4000 >3000 Nguồn: Lê Văn Khoa, Nguyễn Đức Lương, Nguyễn Thế Truyền,(1999) [37] Bảng 1.4. Phân nhóm chất độc BVTV tại Việt Nam Phân nhóm và ký hiệu Ia, Ib. Rất độc Vạch màu đỏ II. Độc cao Vạch màu vàng III. Nguy hiểm Vạch màu xanh lam IV.Cẩn thận Vạch màu xanh lá cây LD50 qua miệng (mg/kg) Thể rắn Thể lỏng LD50 qua da (mg/kg) Thể rắn Thể lỏng < 50 < 200 < 100 < 400 50 - 500 200 - 1000 100 -1000 400 - 4000 > 500 > 2000 > 1000 > 4000 “Cẩn thận” Nguồn: Chi cục bảo vệ thực vật Thành phố Hồ Chí Minh,(2010), [8] Do đặc điểm ion của các hợp chất trong HCBVTV, nên chúng có khả năng liên kết chặt trong đất. Cũng chính vì lý do này mà HCBVTV có thể tổn hại cho đất lâu dài và tích luỹ trong quá trình sinh trưởng của cây trồng. 12 1.4.5. Một số thuốc trừ sâu thuộc nhóm hợp chất hữu cơ Clo hữu cơ là những hợp chất được dùng đầu tiên để diệt sâu bọ sau chiến tranh thế giới thứ 2. Trong hai thập kỷ 50 và 60 nhiều chất được sử dụng phổ biến, điển hình là DDT. Clo hữu cơ có tính tích lũy sinh học, tồn tại rất lâu trong môi trường gây ô nhiễm đất và nguồn nước (thời gian bán hủy dài). Vì vậy, từ những năm 90, nhiều chất đã bị cấm sử dụng như DDT, Lindan, Toxaphene, một số ít chất khác được sử dụng hạn chế. Dựa theo cấu trúc clo hữu cơ chia thành các nhóm sau: - Hợp chất diphenyl alphatic: DDT, methoxychlor, Perthane, difocol. - Nhóm aryhydrocarbon: lindan (666), mirex, kepone, paradichlorobenzen. - Nhóm cyclodiene: Aldrin, Endrin, Dieldrin cloran, Heptaclor, toxaphene. Các hợp chất Clo hữu cơ có thể xâm nhập vào cơ thể qua da, qua đường hít, đặc biệt là đường uống gây ngộ độc cấp hoặc mãn tính. Ngộ độc cấp thường được chẩn đoán và xử lý, ngộ độc mãn thường ít được phát hiện do thương tổn thường tiến triển mãn tính nhưng có thể dẫn đến các thương tổn trầm trọng như suy giảm chức năng các cơ quan, ung thư... Trong nhóm này có các chất phổ biến sau đây: DDT, hexaclorbenzol, dieldrin và aldrin là những chất độc tích lũy mạnh, heptachlor tích lũy ở mức độ trung bình, γ - HCN (lindan) và metoxyclor thì ít tích lũy hơn [54]. a. Đường phơi nhiễm: Qua da và đường tiêu hóa. b. Động học - Hấp thu: Các hợp chất này do tan trong dầu mỡ nên hấp thu dễ dàng qua da và niêm mạc. Hấp thu qua đường hô hấp có ý nghĩa vì các hợp chất này không bay hơi. - Phân bố: Khi xâm nhiễm vào cơ thể, các hợp chất clo có thể tìm thấy trong gan, thận và não. Các chất này hấp thu rất nhanh qua màng tế bào vào tích tụ trong các tổ chức mỡ và tổ chức thần kinh, gan, thận, não của cơ thể, dễ gây ra nhiễm độc mãn tính với triệu chứng thần kinh là chủ yếu. - Chuyển hóa: Các hợp chất clo hữu cơ thuộc nhóm cyclodien chuyển hóa thành dạng epoxide bởi các men MFOs. Các chất chuyển hóa giải phóng chậm từ các kho dự trữ mỡ đến khi đạt được hàm lượng cân bằng trong máu. Các chất chuyển hóa thường độc hơn chất gốc ban đầu. Từ đường tiêu hóa, clo hữu cơ được hấp thụ rất mạnh vào máu rồi phân phối vào các mô cơ thể đặc biệt là mô mỡ, não và các mô cơ quan khác như: thận, phổi, tim, gan,... để rồi từ đó lại tái phân bố vào máu gây ngộ độc kéo dài. Thời gian bán hủy có thể thay đổi từ vài ngày tới vài tháng tùy loại. Clo hữu cơ được chuyển hóa qua gan thông qua quá trình oxy hóa như: Chlordane chuyển thành Oxychlordane, Aldrin chuyển thành Dieldrin vẫn giữ nguyên độc tính rồi được thải tiết chủ yếu qua