Tài liệu Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phân tích hóa chất diệt côn trùng trong bụi không khí tại quận nam từ liêm, hà nội hiện trạng, nguồn gốc và độc tính đối với sức khỏe con người

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Nguyễn Ngọc Long NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÓA CHẤT DIỆT CÔN TRÙNG TRONG BỤI KHÔNG KHÍ TẠI QUẬN NAM TỪ LIÊM, HÀ NỘI: HIỆN TRẠNG, NGUỒN GỐC VÀ ĐỘC TÍNH ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HOÁ HỌC, VẬT LIỆU, LUYỆN KIM VÀ MÔI TRƯỜNG Hà Nội – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Nguyễn Ngọc Long NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH HÓA CHẤT DIỆT CÔN TRÙNG TRONG BỤI KHÔNG KHÍ TẠI QUẬN NAM TỪ LIÊM, HÀ NỘI: HIỆN TRẠNG, NGUỒN GỐC VÀ ĐỘC TÍNH ĐỐI VỚI SỨC KHỎE CON NGƯỜI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HOÁ HỌC, VẬT LIỆU, LUYỆN KIM VÀ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 8 52 03 20 Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Dương Thị Hạnh 2. TS. Trịnh Thu Hà Hà Nội - 2021 I LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Dương Thị Hạnh và TS. Trịnh Thu Hà. Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều được tôi trích dẫn nguồn gốc rõ ràng. Các kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào. Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Học viên Nguyễn Ngọc Long II LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ khoa học - Chuyên ngành Kỹ thuật Môi trường với đề tài “Nghiên cứu phân tích hóa chất diệt côn trùng trong bụi không khí tại quận Nam Từ Liêm Hà Nội: Hiện trạng, nguồn gốc và độc tính đối với sức khỏe con người” được thực hiện tại phòng thí nghiệm của Viện Công nghệ môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của TS. Dương Thị Hạnh và TS. Trịnh Thu Hà. Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, em luôn nhận được sự quan tâm, động viên, hỗ trợ từ các cô hướng dẫn. Bằng tất cả sự kính trọng, lòng biết ơn, em xin phép được gửi tới TS. Dương Thị Hạnh và TS. Trịnh Thu Hà lời cảm ơn chân thành nhất. Em xin chân thành cảm ơn Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia Nafosted, Mã số: 104.01-2018.318 đã tài trợ kinh phí cho tôi thực hiện luận văn này. Em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban lãnh đạo Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã cho phép và tạo điều kiện thuận lợi cho em được hoàn thành tốt luận văn này. Em cũng xin được gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Môi trường - Viện Công nghệ Môi trường - Học viện Khoa học và Công nghệ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện về cơ sở vật chất và hướng dẫn em hoàn thành chương trình học tập và thực hiện luận văn. Em cũng chân thành cảm ơn tới toàn thể các anh chị trong phòng Phân tích độc chất môi trường đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Dù không phải là cộng sự, không cùng làm việc, nhưng gia đình luôn ở bên, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất về cả tinh thần và vật chất cho em được nghiên cứu khoa học ! Hà Nội, ngày tháng Học viên năm 2021 iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT .................................................... v DANH MỤC HÌNH ....................................................................................... vii MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................... 5 1.1 Tổng quan về hiện trạng ô nhiễm các hợp chất hóa học trong môi trường không khí và bụi không khí tại Hà Nội ........................................... 5 1.1.1 Thực trạng ô nhiễm bụi trong môi trường không khí tại Hà Nội .......5 1.1.2 Hiện trạng ô nhiễm các hợp chất hóa học trong bụi không khí .........7 1.2 Tổng quan hiện trạng các hóa chất diệt côn trùng hiện đang được phép sử dụng tại Việt Nam .................................................................................. 8 1.2.1 Đặc điểm của các hóa chất diệt côn trùng đang được phép sử dụng tại Việt Nam: Tính chất, chủng loại, mục đích sử dụng ...............................8 1.2.2 Hiện trạng sử dụng các HCDCT tại Việt Nam ..................................19 1.2.3 Đánh giá nguy cơ tác động của hóa chất diệt côn trùng đối với sức khoẻ con người ..............................................................................................20 1.3 Tổng quan hiện trạng, nguồn gốc của hóa chất diệt côn trùng trong môi trường không khí tại Việt Nam và trên thế giới ................................ 23 1.3.1 Tổng quan hiện trạng, nguồn gốc của HCDCT trong bụi không khí xung quanh trên thế giới ...............................................................................23 1.3.2 Tổng quan hiện trạng, nguồn gốc của HCDCT trong bụi không khí xung quanh tại Việt Nam ..............................................................................24 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 25 2.1 Đối tượng nghiên cứu ......................................................................... 26 2.2 Nguyên vật liệu ................................................................................... 26 2.2.1Nguyên vật liệu, hóa chất................................................................ 26 2.2.2Thiết bị ............................................................................................ 26 iv 2.3 Phương pháp nghiên cứu..................................................................... 27 2.3.1 Phương pháp thu thập số liệu ........................................................ 27 2.3.2 Phương pháp điều tra thực địa ...................................................... 27 2.3.3 Phương pháp thu thập mẫu bụi không khí ..................................... 28 2.3.4 Phương pháp triết tách .................................................................. 28 2.3.5 Phương pháp phân tích .................................................................. 30 2.3.6 Phương pháp đánh giá độc tính..................................................... 32 2.3.7 Phương pháp xử lý số liệu ............................................................. 32 2.4 Thực nghiệm ....................................................................................... 34 2.4.1. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị ............................................................ 34 2.4.2. Thu thập và phân tích mẫu............................................................ 34 2.4.3. Kiểm soát chất lượng quá trình phân tích .................................... 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 36 3.1 Kết quả kiểm soát chất lượng quy trình phân tích .............................. 36 3.2 Kết quả tổng quan các HCDCT phát hiện trong mẫu bụi không khí tại khu vực dân cư của Hà Nội ....................................................................... 37 3.3 Mối tương quan của các HCDCT trong mẫu bụi không khí thu thập ban ngày và ban đêm ................................................................................. 53 3.4 Kết quả phân tích một số HCDCT đặc trưng trong bụi không khí ........ 57 3.4.1. Propargite ................................................................................... 57 3.4.2. Imidacloprid ................................................................................ 58 3.5 Bước đầu đánh giá phơi nhiễm của một số HCDCT trong bụi không khí đối với sức khỏe con người qua đường hô hấp. .................................. 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 63 PHỤ LỤC 1 ........................................................................................................ PHỤ LỤC 2 ........................................................................................................ v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Kí hiệu viết tắt AQI Tiếng anh Air quality index Tiếng Việt Chỉ số chất lượng không khí HCBVTV Hóa chất bảo vệ thực vật HCDCT Hóa chất diệt côn trùng IDL Instrument detection limit Giới hạn phát hiện của thiết bị MDL Method detection limit Giới hạn phát hiện của phương pháp Môi trường không khí MTKK Hóa chất bảo vệ thực vật cơ clo OCP Organochlorine pesticide OPP Organophosphate pesticide Hóa chất bảo vệ thực vật cơ phốt pho POP Persistent organic pollutant Chất ô nhiễm hữu cơ bền RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn TCVN WHO Tiêu chuẩn Việt nam World Health Organization Tổ chức Y tế Thế giới vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Độc tính của một số hóa chất bảo vệ thực vật ................................ 12 Bảng 1.2: Cấu tạo và tính chất Permethrin ..................................................... 14 Bảng 1.3: Cấu tạo và tính chất Cypermethrin ................................................. 16 Bảng 2.1: Điều kiện vận hành thiết bị LC-QTOF-MS-SWATH ................... 31 Bảng 3.1: Hiệu suất thu hồi trung bình (%) và độ lệch chuẩn (%) của chất chuẩn đồng hành (n=6).................................................................................... 37 Bảng 3.2. Nồng độ (pg m-3) và số lượng các HCDCT được phát hiện trong mẫu bụi không khí thu thập vào mùa khô ....................................................... 51 Bảng 3.3: Giới hạn, tần suất phát hiện và nồng độ của các HCDCT được phát hiện trong mẫu bụi không khí ......................................................................... 53 Bảng 3.4: Liều lượng phơi nhiễm hàng ngày (mg kg-1 ngày-1) và chỉ số nguy hại của 05 HCDCT có nồng độ cao nhất trong bụi không khí........................ 60 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Công thức hóa học DDT, methoxychlor ......................................... 10 Hình 1.2: Công thức hóa học Parathion.................................................. 11 Hình 1.3: Công thức hóa học Carbaryl ................................................... 13 Hình 1.4: Công thức hóa học Cypermethrin ........................................... 13 Hình 1.5: Công thức hóa học Imidacloprid ............................................ 18 Hình 1.6: Công thức hóa học Trichlorfon .............................................. 19 Hình 2.1: Hình 2.1. Quy trình tích HCDCT trong mẫu bụi không khí trên thiết bị LC-MS/MS..................................................................................................34 Hình 2.2. Hình ảnh thu thập mẫu bụi không khí xung quanh.........................39 Hình 3.1. Tổng nồng độ của HCDCT trong các mẫu bụi thu thập vào ban ngày và ban đêm ..................................................................................... 54 Hình 3.2. Nồng độ trung bình của HCDCT trong mẫu bụi không khí vào ban ngày và ban đêm............................................................................... 55 Hình 3.3 Nồng độ trung bình và tỷ lệ khối lượng của HCDCT trong mẫu bụi không khí vào ban ngày ................................................................... 56 Hình 3.4 Nồng độ trung bình và tỷ lệ khối lượng của HCDCT trong mẫu bụi không khí vào ban đêm ..................................................................... 57 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện có khoảng 80,000 hợp chất hóa học đang được sử dụng với số lượng lớn trên thế giới, cùng với đó, số lượng lớn các chất hóa học đã được thải bỏ, phát tán và gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, số lượng các chất hóa học được kiểm tra thường xuyên và đưa vào quy chuẩn môi trường, đặc biệt là môi trường không khí còn rất hạn chế. Thêm vào đó, ô nhiễm không khí trong thời gian gần đây tại Việt Nam, đặc biệt là khu đô thị lớn như Hà Nội hay TP. Hồ Chí Minh, đã và đang trở nên báo động với hàm lượng bụi mịn ở mức đặc biệt cao, vượt giới hạn tối đa theo hướng dẫn của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng không khí xung quanh [1]. Cũng theo báo cáo của Tổ chức Y tế thế giới, tại Việt Nam hơn 60.000 ca tử vong vì bệnh tim, đột quỵ, ung thư phổi, bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính và viêm phổi năm 2016 có liên quan đến ô nhiễm không khí [2], trong đó phơi nhiễm bụi, đặc biệt là bụi mịn PM2.5 được coi là nguyên nhân chính làm tăng nguy cơ mắc bệnh. Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng các hạt bụi trong không khí hấp phụ và mang theo rất nhiều chất hữu cơ độc hại như: nhóm hợp chất đa vòng thơm, parafin, nhóm carbonylic, các hợp chất hữu cơ bền, hóa chất bảo vệ thực vật, [3, 4, 5, 6] v.v. và chính những hóa chất độc hại này góp phần gây tác động có hại đối với sức khỏe con người. Hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) hiện đang được sử dụng với số lượng lớn tại các thành phố lớn và nông thôn Việt Nam. Tuy nhiên, dữ liệu ô nhiễm của chúng trong môi trường không khí còn rất hạn chế. Tại Việt Nam, năm 2017, khoảng 120.000 tấn HCBVTV bao gồm 83,2% hóa chất diệt côn trùng (HCDCT) đã được sử dụng [7, 8], trong đó gần 0,3% được sử dụng cho 188.000 ha cây nông nghiệp, trồng hoa và các mục đích khác ở Hà Nội [9]. Một phần đáng kể HCDCT có trong khí quyển vì chúng có thể dễ dàng hấp phụ trong bụi và phân tán trong môi trường không khí. Do đó trong nghiên cứu này, hiện trạng ô nhiễm của HCDCT (tập trung vào các nhóm chất hiện đang được sử dụng) trong bụi không khí tại khu vực 2 dân cư của quận Nam Từ Liêm - Hà Nội lần đầu tiên được nghiên cứu; cũng như đánh giá tác động tiềm ẩn của chúng đối với sức khỏe con người. 2. Mục đích nghiên cứu - Mục tiêu chung: Ứng dụng các phương pháp phân tích hiện đại để phát hiện và định lượng các hoá chất độc hại phát sinh trong môi trường không khí. - Mục tiêu cụ thể: Nghiên cứu, đánh giá các nguy cơ phát sinh HCDCT trong không khí do các hoạt động phun hoá chất vào không khí, sản xuất nông nghiệp… tại một khu vực điển hình của thành phố Hà Nội (quận Nam Từ Liêm) và tác động của chúng đối với sức khỏe con người. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Bụi không khí tại khu vực dân cư và các hoá chất diệt côn trùng. - Phạm vi nghiên cứu: Khu vực dân cư quận Nam Từ Liêm, Hà Nội 4. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Nghiên cứu tổng quan về hiện trạng các hợp chất hóa học trong môi trường không khí và bụi không khí tại quận Nam Từ Liêm, Hà Nội, thành phần hoá chất độc hại trên bụi không khí. Nội dung 2: Nghiên cứu hiện trạng các HCDCT hiện đang được phép sử dụng tại Việt Nam (hoạt chất, nguyên liệu, chủng loại, mục đích sử dụng...). Nội dung 3: Nghiên cứu tổng quan về hiện trạng của HCDCT trong môi trường không khí trên thế giới và tại Việt nam. Nội dung 4: Thu thập mẫu bụi không khí tại khu vực dân cư của Hà Nội. Nội dung 5: Nghiên cứu phương pháp chiết tách HCDCT trong mẫu bụi không khí. Nội dung 6: Phân tích HCDCT trong mẫu bụi không khí. Nội dung 7: Xử lý số liệu, đánh giá kết quả phân tích. 3 Nội dung 8: Xác định nguồn gốc của hoá chất HCDCT và đánh giá độc tính của HCDCT đối với sức khoẻ con người. 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài Nghiên cứu này cũng có ý nghĩa quan trọng trong việc phát hiện và định lượng các hoá chất độc hại phát sinh trong môi trường không khí đặc biệt là các nhóm chất được sử dụng rộng rãi phục vụ các nhu cầu của cuộc sống hiện nay như HCDCT. Thêm vào đó, trong bối cảnh những năm gần đây, Hà Nội đã đang phải đối mặt với dịch sốt xuất huyết thường xảy ra vào mùa mưa (từ tháng 6 đến tháng 10), vì thế mà nhu cầu sử dụng các hóa chất diệt côn trùng trong các khu dân cư, khu vực công cộng ngày một gia tăng. Do đó, đề tài: “Nghiên cứu hóa chất diệt côn trùng trong bụi không khí tại quận Nam Từ Liêm, Hà Nội: Hiện trạng, nguồn gốc và độc tính đối với sức khỏe con người” có tính thời sự, ý nghĩa khoa học và thực tiễn rất cao, cung cấp dữ liệu quan trọng về ô nhiễm HCDCT trong bụi không khí tại Hà Nội cho các cơ quan quản lý nhà nước, tổ chức bảo vệ môi trường để có phương án, biện pháp giảm thiểu ô nhiễm. Đồng thời, cung cấp số liệu ban đầu về đầu đánh giá độc tính của HCDCT đối với sức khoẻ con người. 6. Bố cục luận văn gồm 3 chương và kết luận Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu Chương này cung cấp các thông tin về các phương pháp nghiên cứu và nội dung thực nghiệm trong luận văn, trong đó có các nội dung chính: - Phương pháp chiết tách - Phương pháp phân tích HCDCT - Phương pháp đánh giá độc tính - Phương pháp xử lý số liệu - Phương pháp phân tích, tổng hợp Chương 3: Phần kết quả và thảo luận 4 Chương này tập trung vào 4 nội dung kết quả chính: - Kết quả tổng quan các HCDCT phát hiện trong mẫu bụi không khí tại khu vực dân cư của Hà Nội. - Mối tương quan của các HCDCT trong mẫu bụi không khí thu thập ban ngày và ban đêm. - Kết quả phân tích một số HCDCT đặc trưng trong bụi không khí. - Bước đầu đánh giá phơi nhiễm của một số HCDCT trong bụi không khí đối với sức khỏe con người qua đường hô hấp. - Kết luận Dự kiến kết quả nghiên cứu của luận văn về mặt khoa học sẽ định hướng về nghiên cứu, phân tích nồng độ HCDCT trong bụi không khí, qua đó sẽ đóng góp những công cụ để giúp cho việc đánh giá tác động môi trường của các nhà nghiên cứu và quản lý môi trường về mặt thực tiễn cũng như đánh giá các nguy cơ phơi nhiễm một số HCDCT trong bụi không khí đối với sức khỏe con người qua đường hô hấp. 5 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VỀ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ CÁC HỢP CHẤT HÓA HỌC TRONG MÔI TRƯỜNG TẠI HÀ NỘI 1.1.1. Thực trạng ô nhiễm bụi trong MTKK tại Hà Nội Ô nhiễm bụi trong không khí từ lâu đã là một vấn đề bức xúc ở nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam, đặc biệt là ở các khu đô thị, khu công nghiệp và các làng nghề. Quá trình đô thị hóa đã đẩy nhanh sự gia tăng dân số, phượng tiện giao thông cơ giới, hoạt động xây dựng và công nghiệp chính là những tác nhân gây ra ô nhiễm bụi tại các thành phố lớn. Theo kết quả điều tra về tác động của ô nhiễm không khí đô thị và nông thôn tới chất lượng không khí và khí hậu khu vực Đông Nam Á cho thấy, kết quả PM10 và PM 2.5 trung bình của 400 mẫu bụi tại Hà Nội đo được năm 2006-2008 lần lượt là 60-157 µg/m3 và 42-134 µg/m3 trong đó nồng độ bụi PM2.5 cao hơn mức khuyến cáo của cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (35 µg/m3) và Tổ chức Y tế thế giới (25µg/m3). Kết quả quan trắc chất lượng môi trường không khí do Trung tâm Quan trắc môi trường (Tổng cục Môi trường) công bố cuối tháng 4-2016 cảnh báo mức độ ô nhiễm bụi PM2.5 tại Hà Nội cao gấp hơn 3 lần mức khuyến cáo theo Quy chuẩn quốc gia về chất lượng không khí xung quanh (QCVN 05:2013/BTNMT) và gấp 7 lần so với khuyến cáo của Tổ chức Y tế thế giới. Trước đó, báo cáo môi trường quốc gia năm 2013 của Bộ Tài nguyên và Môi trường cho thấy, ô nhiễm bụi tập trung cao ở các đô thị có mật độ giao thông lớn như Hà Nội, đặc biệt tại các trục giao thông nồng độ bụi thường tăng cao vào các giờ cao điểm do thời điểm này số lượng phương tiện giao thông trên đường thường cao nhất trong ngày. 6 Tác nhân gây ô nhiễm không khí ở Hà Nội chủ yếu đến từ các nguồn thải nhân tạo từ hoạt động giao thông, dân sinh, xây dựng, công nghiệp... diễn ra thường xuyên nên lượng phát thải mang tính liên tục. Trong đó, hoạt động giao thông, xây dựng là những tác nhân tạo ra lượng bụi mịn lớn. Ngoài ra, tình trạng người dân ở miền Bắc có thói quen đốt phế phẩm nông nghiệp sau thu hoạch, góp phần gia tăng lượng bụi mịn PM2.5 trong không khí. Các nguồn phát thải của con người là nguyên nhân chính của tình trạng ô nhiễm không khí. Chất lượng không khí bị tác động từ 2 yếu tố chính là nguồn phát thải (do con người) và các yếu tố tự nhiên (núi lửa, cháy rừng, bão cát, các quá trình phân huỷ tự nhiên). Nguyên nhân chính gây ra tình trạng bụi PM2.5 tăng cao là do các nguồn phát thải của con người, có thể kể đến các nguyên nhân chủ yếu như sau: Thứ nhất, một trong các nguồn phát sinh bụi, khí thải chính ở các đô thị lớn, đặc biệt là tại Hà Nội là khí thải từ hoạt động giao thông. Tiêu chuẩn khí thải của Việt Nam đối với ô tô, xe máy cũng đang đi sau so với nhiều nước trên thế giới, vì vậy dẫn đến tình hình phát sinh khí thải từ các phương tiện giao thông chưa được kiểm soát hiệu quả. Thứ hai, gây ô nhiễm không khí là do hoạt động xây dựng tại các đô thị như xây dựng, sửa chữa, cải tạo đường giao thông, các khu chung cư, nhà cao tầng, xây dựng công trình công ích (lát vỉa hè, cải tạo sửa chữa đường ống điện, nước v.v…). Ví dụ, vào thời điểm hiện nay trên địa bàn thành phố Hà Nội có khoảng 1.000 dự án công trình xây dựng, giao thông đang được triển khai. Việc chưa nghiêm túc thực hiện các yêu cầu về vệ sinh môi trường, che chắn bụi tại các công trường xây dựng và phương tiện chuyên chở nguyên vật liệu, phế thải xây dựng, rửa xe trước khi ra khỏi công trường, phun nước rửa đường… đã làm phát sinh lượng lớn bụi vào môi trường không khí. Thứ ba, hoạt động của các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, các cơ sở công nghiệp trên địa bàn Hà Nội và các tỉnh lân cận cũng là một nguồn phát sinh bụi, khí thải lớn gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng không khí. Thứ tư, khí thải từ hoạt động dân sinh (trên địa bàn Hà Nội có khoảng 60.000 bếp than tổ ong); bụi, khói mù từ hoạt động đốt rơm rạ sau thu hoạch 7 ở khu vực ngoại thành; hoạt động đốt chất thải sinh hoạt, chất thải sản xuất không đúng quy định cũng là một trong những nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí. Bên cạnh các nguyên nhân trên, chất lượng không khí ở các đô thị cũng có thể bị ảnh hưởng do lan truyền ô nhiễm không khí xuyên biên giới, ví dụ chất lượng không khí ở thành phố Hà Nội có thể bị ảnh hưởng nhất định do cháy rừng ở các nước giáp biên giới Việt Nam. Tuy nhiên, các nguyên nhân ô nhiễm nội tại vẫn là chủ yếu. 1.1.2. Hiện trạng ô nhiễm các hợp chất hóa học trong bụi không khí Bức tranh chất lượng không khí Hà Nội đang ngày một xám đi. Trong bộ dữ liệu tích lũy được từ việc phân tích xác định hàm lượng của 20 nguyên tố hóa học và carbon đen trong các mẫu bụi PM2.5 và PM2.5-10 thu góp được với tần suất 2 ngày đêm/tuần trong vòng 15 năm (từ những năm 2000) bằng những kỹ thuật phân tích hạt nhân - phương pháp có nhiều ưu thế vượt trội nhờ khả năng phân tích đồng thời đa nguyên tố với độ nhạy, độ chính xác cao mà không đòi hỏi quy trình xử lý mẫu quá phức tạp. Tại Hà Nội hay bất cứ địa điểm nào, những hạt bụi cỡ PM2.5 và PM10 đang lơ lửng trong bầu khí quyển đều xuất phát từ các nguồn là tự nhiên và hoạt động của con người. Độc tính của các hoá chất hóa học độc hại có khả năng được hấp phụ trên bụi không khí đối với sức khỏe con người là rất cao. Đối với các hợp chất hữu cơ khuếch tán trong không khí, thành phần hữu cơ PAHs - bám trên hạt bụi PM2.5 có khả năng gây ung thư cho người hít phải [2]. Hạt bụi nó có độc tính hay không là do các chất bám trên đó. Tại các thành phố lớn với lưu lượng giao thông lớn như Hà Nội, PAHs xuất phát từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch trong các động cơ đốt trong của ô tô, xe máy. Khi cơ thể bị phơi nhiễm thì lượng PAHs được vận chuyển vào tận nhân tế bào và hạt bụi kích thước càng nhỏ thì độc tính càng cao. Ngoài ra, các hợp chất hóa học độc hại khác đi kèm với bụi, như: CO, NOx, SO2, O3,... Ngoài ra, ô nhiễm không khí Hà Nội không thể không nhắc đến, đó là carbon đen phát sinh từ đốt cháy rơm rạ. Khi đốt cháy rơm rạ sau thu hoạch, 8 tổng lượng ô nhiễm phát sinh là không quá lớn nhưng thời gian tập trung đốt rất ngắn, khoảng hai tuần cao điểm nên đã gây ra hiện tượng ô nhiễm cục bộ. Nhiều khí thải được tạo ra như CO2, CH4, carbon đen – chất tồn lưu thời gian ngắn trong khí quyển và là thành phần tác động quan trọng gây ra biến đổi khí hậu. Các nhà khoa học ước tính: “Khi đốt cháy một kg rơm rạ ngoài đồng ruộng thì nó sẽ phát thải ra 0.5 gam carbon đen, 9 gam PM10, 8 gam PM2.5, CO2 lên đến 1177 gam”. 1.2. TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG CÁC HÓA CHẤT DIỆT CÔN TRÙNG HIỆN ĐANG ĐƯỢC PHÉP SỬ DỤNG TẠI VIỆT NAM 1.2.1. Đặc điểm của các hóa chất diệt côn trùng Hóa chất, chế phẩm diệt côn trùng là những chất độc có nguồn gốc từ tự nhiên hay hóa chất tổng hợp được dùng để diệt muỗi, ruồi, kiến, gián, bọ chét… Đây là những loại côn trùng gây hại cho sức khỏe con người và ảnh hưởng đến cuộc sống, sinh hoạt của người dân. Ngoài việc sử dụng trong hệ thống y tế dự phòng, hóa chất diệt côn trùng còn được các cơ sở dịch vụ phun hóa chất hoặc người dân sử dụng cho các mục đích ngăn ngừa các ảnh hưởng bất lợi do côn trùng gây ra. Số lượng và chất lượng hóa chất diệt côn trùng sử dụng ở nước ta hiện chưa có số liệu thống kê đầy đủ. Tuy nhiên, tại các cơ sở y tế đã ghi nhận những trường hợp tổn thương hệ thần kinh, cơ quan hô hấp, mắt, da, tiêu hóa do sử dụng hóa chất diệt côn trùng không đảm bảo chất lượng cũng như không tuân thủ các hướng dẫn an toàn trong sử dụng. Tại nước ta, việc sử dụng hóa chất diệt côn trùng ngày càng tăng. Năm 2006 sử dụng 100.000 tấn hóa chất diệt côn trùng, gấp 100 lần năm 1975 và gấp 10 lần năm 1980. Các loại hóa chất diệt côn trùng cũng gia tăng về chủng loại. Số chế phẩm diệt côn trùng đăng ký lưu hành năm 2010 là 62 chế phẩm, gấp hơn 20 lần năm 2000 và tăng 5 chế phẩm so với năm 2006. Theo Bộ Y tế, danh mục hóa chất, chế phẩm diệt côn trùng, diệt khuẩn được khảo nghiệm, đăng ký lưu hành và cấp giấy phép theo đúng quy định và quản lý chặt chẽ. Tuy nhiên, tại nước ta hiện chưa có cơ sở dữ liệu quốc gia về hóa chất. Thay vào đó mới chỉ có một số nguồn thông tin về hóa chất nói 9 chung và hóa chất, chế phẩm diệt côn trùng dùng trong lĩnh vực gia dụng và y tế nói riêng. Những nguồn thông tin này chưa đầy đủ, được xây dựng và lưu trữ bởi nhiều cơ quan khác nhau. Trong khi tình trạng kháng hoá chất diệt côn trùng gia tăng thì trong 20 năm qua, chưa có nhóm hóa chất diệt côn trùng mới được đưa vào sử dụng để thay thế những loại hóa chất mà côn trùng đã kháng. Hiện tại các nhóm hóa chất diệt côn trùng tổng hợp vẫn đang được sử dụng chủ yếu trong hoạt động phòng chống côn trùng vì chúng xâm nhập và gây độc dễ dàng cho nhiều loài. Các nhóm hóa chất tổng hợp gồm 5 nhóm chính: nhóm chlo hữu cơ, nhóm phốt pho hữu cơ, nhóm carbamate, nhóm pyrethroid và nhóm neonicotinoid.  Nhóm Chlor hữu cơ Nhóm này trước đây được sử dụng rất phổ biến, nhưng hiện tại nhiều quốc gia đã ngưng sử dụng do nó có tác động lên sức khỏe, môi trường và sự tồn lưu của nó. Các hóa chất đại diện cho nhóm này bao gồm: DDT, methoxychlor, aldrin, dieldrin, heptachlor, chlordane, lindane, BHC và chlorobenzilate. Ưu điểm: Nhóm Chlor hữu cơ gây độc thần kinh rất mạnh với côn trùng, nhóm này đã có đóng góp đáng kể trong việc cải thiện hoạt động phòng chống côn trùng trước đây. Khuyết điểm: Các hợp chất này có thời gian tồn lưu lâu trong môi trường nên đã bị cấm ở hầu hết các quốc gia trong 30 năm qua. Đặc trưng nhóm này là hóa chất DDT, DDT là tên viết tắt của hoá chất Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane là một chất hữu cơ cao phân tử tổng hợp, có chứa clo, ở dạng bột có màu trắng, mùi đặc trưng, không tan trong nước. DDT đã từng được sử dụng như là một loại thuốc kỳ diệu để diệt trừ côn trùng gây hại, là giải pháp đơn giản và rẻ để tiêu diệt rất hiệu quả sâu hại mùa màng góp phần nâng cao năng suất và diệt nhiều côn trùng gây dịch cho người như chấy, rận, muỗi. 10 Hình 1.1: Công thức hóa học DDT, methoxychlor Từ năm 1970, chính phủ Thuỵ Điển chính thức ra điều luật không được sử dụng DDT. Hoa Kỳ đã cấm sử dụng DDT từ năm 1972, sau đó là rất nhiều nước khác. Tuy nhiên, Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) vẫn hỗ trợ việc sử dụng DDT ở những nước châu Phi có bệnh sốt rét phát triển mạnh, với lý do lợi ích của thuốc này vẫn có hơn rủi ro về sức khỏe và ô nhiễm môi trường. Quan điểm này phù hợp với Công ước Stockholm về cấm DDT cho tất cả các mục đích sử dụng ngoại trừ kiểm soát sốt rét.  Nhóm phốt pho hữu cơ Các hợp chất trong nhóm này gồm: Parathion, malathion, fenthion, fenitrothion, diazinon, naled, methyl parathion và dichlorvos. Trong đó chỉ có parathion và fenitrothion được WHO cho phép sử dụng trong phòng chống véc tơ truyền bệnh. Ưu điểm: Hợp chất đặc biệt hiệu quả trong phòng chống các côn trùng sống bám trên cây như rệp và ve. Ít tồn lưu trong môi trường. Khuyết điểm: Độ độc cấp tính cao đối với động vật máu nóng và có mùi hôi khó chịu. Hóa chất đặc trưng nhóm này là Parathion. Parathion, hay parathionethyl hoặc diethyl parathion (tại Việt Nam được biết đến nhiều dưới tên gọi Thiophos), là một hợp chất photphat hữu cơ. Nó là một thuốc trừ sâu và thuốc trừ ve bét rất mạnh. Nó cực độc với nhiều sinh vật, bao gồm cả người. Việc sử dụng parathion bị cấm hay hạn chế tại nhiều quốc gia, và đã có những đề xuất cấm sử dụng nó tuyệt đối. Hóa chất có quan hệ gần với nó là methyl parathion (Wofatox). 11 Hình 1.2: Công thức hóa học Parathion Khi ở dạng tinh khiết, parathion là chất rắn kết tinh màu trắng, tuy nhiên nó thường được phân phối ở dạng chất lỏng màu nâu có mùi như trứng thối hay mùi tỏi. Thuốc trừ sâu này là khá bền vững, mặc dù trở thành sẫm màu khi bị phơi dưới ánh sáng. Ứng dụng Parathion: Là một loại thuốc trừ dịch hại, parathion nói chung được sử dụng bằng cách phun/xịt. Nó thường được sử dụng cho bông, lúa và cây ăn quả. Nồng độ của dung dịch để dùng ngay thường là 0,05 tới 0,1%. Hóa chất này bị cấm sử dụng đối với nhiều loại cây cung cấp lương thực. Parathion tác động lên enzym acetylcholinesterase, nhưng không trực tiếp. Sau khi sâu bọ nuốt phải (và cả con người do bất cẩn), parathion bị ôxi hóa bởi các oxidase để tạo ra paraoxon, thay thế lưu huỳnh liên kết đôi bằng ôxy. Parathion là một chất ức chế cholinesterase. Nói chung nó phá vỡ hệ thần kinh bằng cách ức chế acetylcholinesterase. Nó được hấp thụ qua da, màng nhầy và theo đường miệng. Parathion đã hấp thụ nhanh chóng bị chuyển hóa thành paraoxon. Phơi nhiễm paraoxon có thể gây ra đau đầu, co giật, suy giảm thị lực, nôn mửa, đau bụng, tiêu chảy nặng, hôn mê, run rẩy, khó thở, và cuối cùng là phù phổi cũng như ngừng thở. Các triệu chứng ngộ độc kéo dài trong một khoảng thời gian đôi khi tới vài tháng. Nhóm carbamates Đây là nhóm thuốc trừ sâu có số lượng lớn nhất hiện nay. Những thuốc đầu tiên trong nhóm này được phát hiện vào đầu những năm 40 của thế kỷ XX. Sau đó chúng được phát triển và sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới vì những ưu việt nổi trội so với các nhóm thuốc trừ sâu tổng hợp khác.