Đưa ra các biện pháp hạn chế ảnh hưởng xấu của thuốc hóa học đến quần thể sinh vật và môi trường

Thuốc bảo vệ thực vật cần được bảo quản và sử dụng một cách hợp lí để đem đến những lợi ích cần thiết, ngược lại nó sẽ có những ảnh hưởng xấu không chỉ đối với sinh vật mà còn cả môi trường mà con người sinh sống.

Định nghĩa:

– Là những hợp chất hóa học có nguồn gốc từ nhiên nhiên được tổng hợp bằng con đường công nghiệp dùng cho ngành nông nghiệp để phòng chống các đối tượng gây hại cho cây trồng và nông sản trên khu vực trồng trọt.

– Là tập hợp những cá thể cùng loài sinh sống trong một khoảng không gian nhất định, ở một thời điểm nhất định. Những cá thể trong quần thể có khả năng sinh sản để tạo thành những cá thể mới.

I. Ảnh hưởng của thuốc lên quần thể sinh vật.

a) Nguyên nhân

– Do thuốc có phổ độc rất rộng . Một loại thuốc nhưng dùng chung cho nhiều cây trồng là nhiều loại sâu róm khác nhau.

– Việc sử dụng thuốc không như hướng dẫn được ghi trên bao bì

+ Sử dụng nồng độ quá đậm đặc và liều lượng cao.

+ Sử dụng nhiều loại thuốc trên một cây trồng hoặc ngược lại, điều này dẫn đến các đột biến có khả năng chịu đựng với liều lượng cao hơn.

+ Sử dụng các loại thuốc mà Bộ Y tế không cho phép sử dụng.

b) Ảnh hưởng như thế nào?

– Gây ảnh hưởng xấu đến thực vật, gây mất cân bằng trong hệ thống sinh trưởng của cây ngoài ra làm giảm năng suất, chất lượng nông sản.

– Các loại thuốc được phun bị vây ra các khu vực xung quanh, làm ảnh hưởng đến môi trường cũng như hệ sinh thái của các sinh vật có lợi.

II. Ảnh hưởng của thuốc đến môi trường

a) Nguyên nhân

– Do sử dụng thuốc không hợp lí.

– Do thuốc tích lũy trong môi trường sinh sống.

b) Ảnh hưởng như thế nào?

– Gây ô nhiễm đối với môi trường đất, nước, không khí.

– Gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người và các vật nuôi xung quanh.

III. Biện pháp hạn chế ảnh hưởng xấu của thuốc.

– Khi sinh vật gây hại đến ngưỡng không cho phép mới nên áp dụng việc phun thuốc.

– Sử dụng thuốc có tính chọn lọc và làm theo hướng dẫn sử dụng .

– Sử dụng đúng nồng độ, liều dùng, thời gian

– Cần bảo quản đúng nơi an toàn để bảo vệ mọi thứ xung quanh.

♣ Chú ý:

– Phun thuốc theo hướng gió

– Di chuyển theo hướng ngược chiều gió

– Trang bị cẩn thận trang phục khi mặc phun thuốc

– Hạn chế cơ thể và các hành động  tiếp xúc với thuốc

– Không được phun thuốc khi nắng quá gắt hoặc trời sắp mưa

– Tiêu hủy các loại vỏ chai bao bì đựng sản phẩm

– Tách biêt khu cất giữ thuốc và khu sinh hoạt

Thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) có khả năng ngăn chặn sâu bệnh một cách nhanh chóng và mạnh mẽ, mang lại hiệu quả rõ rệt, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, chất lượng cây trồng. Tuy nhiên, bên cạnh mặt tích cực, việc lạm dụng hoặc sử dụng chúng không đúng phương pháp đã và đang gây ra hậu quả nghiêm trọng. Sau khi được đưa vào sử dụng, thuốc BVTV đã để lại một lượng tồn dư khá lớn trong đất, nước, không khí và cây trồng. Lượng thuốc này đã và đang ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường sinh thái cũng như sức khỏe con người. Phân tích số liệu thu được từ điều tra, kết quả phân tích hàm lượng hóa chất BVTV được tích lũy trong đất trồng rau qua nhiều vụ cho thấy: các thuốc BVTV thường được dùng như Fenobucarb, Cartap, Dimethoate, Trichlorphon,… Lượng dung dịch dùng cho 1 lần phun lên đến hàng nghìn lít/ha. Lượng thuốc BVTV ngấm vào đất trong 1 vụ cũng không nhỏ, lên tới hàng nghìn lít/ha. Biện pháp phân huỷ hợp chất hóa học bằng tác nhân sinh học dựa trên cơ sở sử dụng nhóm vi sinh vật có sẵn môi trường đất, các sinh vật có khả năng phá huỷ sự phức tạp trong cấu trúc hoá học và hoạt tính sinh học của các loại thuốc hóa học. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng trong môi trường đất quần thể vi sinh vật trong môi trường đất luôn luôn có khả năng thích nghi đối với sự thay đổi điều kiện sống.

 

Hình 1: Người dân sử dụng thuốc bảo vệ thực vật cho vườn rau

Việc loại bỏ có hiệu quả tồn dư hợp chất bảo vệ thực vật là một trong các khó khăn chính mà nền nông nghiệp phải đối mặt. Vi sinh vật đất được biết đến như những cơ thể có khả năng phân huỷ rất nhiều hợp chất hóa học dùng trong nông nghiệp. Trong những năm gần đây xu hướng sử dụng vi sinh vật để phân huỷ lượng tồn dư các chất trừ sâu một cách an toàn được chú trọng nghiên cứu. Phân huỷ sinh học tồn dư hợp chất bảo vệ thực vật trong đất, nước, rau quả là một trong những phương pháp loại bỏ nguồn gây ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khoẻ cộng đồng và nền kinh tế. Theo tiến sĩ Phạm Văn Toản - Trưởng bộ môn vi sinh vật (VSV) (Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam) cho biết: Từ lâu, các nhà khoa học trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã tiến hành nghiên cứu và đánh giá ảnh hưởng của dư lượng thuốc BVTV đối với môi trường, đồng thời, cũng tiến hành nghiên cứu tìm ra các giải pháp xử lý lượng tồn dư thuốc BVTV trong đất sau mỗi vụ trồng với mong muốn hạn chế được những ảnh hưởng xấu của nó. Cho đến nay, nhiều phương pháp lý, hóa học để xử lý tồn dư thuốc BVTV trong đất đã và đang được tiến hành tại Việt Nam và nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, các biện pháp đó thường đòi hỏi chi phí đầu tư cao, vận hành phức tạp, mặt khác thường gây ô nhiễm thứ cấp đối với không khí và nguồn nước ngầm. Cùng với những tiến bộ vượt bậc của khoa học và công nghệ, xu hướng xử lý tồn dư thuốc BVTV trong đất trồng bằng phương pháp sinh học đang được nhiều nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam quan tâm nghiên cứu.

 

Hình 2: Vi khuẩn

Ở trong đất, thuốc trừ sâu bị phân huỷ thành các hợp chất vô cơ nhờ các phản ứng ôxy hoá, thuỷ phân, khử oxy xảy ra ở mọi tầng đất và tác động quang hoá xảy ra ở tầng đất mặt. Tập đoàn vi sinh vật đất rất phong phú và phức tạp. Chúng có thể phân huỷ hợp chất bảo vệ thực vật và dùng thuốc như là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng, cung cấp cacbon, nitơ và năng lượng để chúng xây dựng cơ thể. Qúa trình phân huỷ của vi sinh vật có thể gồm một hay nhiều giai đoạn, để lại các sản phẩm trung gian và cuối cùng dẫn tới sự khoáng hóa hoàn toàn sẩn phẩm thành CO2, H2O và một số chất khác. Một số loại thuốc thường chỉ bị một số loài vi sinh vật phân huỷ. Nhưng có một số loài vi sinh vật có thể phân huỷ được nhiều hợp chất bảo vệ thực vật trong cùng một nhóm hoặc ở các nhóm thuốc khá xa nhau. Các nghiên cứu cho thấy trong đất tồn tại rất nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng phân huỷ các hợp chất lân hữu cơ, ví dụ như nhóm Bacillus mycoides, B.subtilis, Proteus vulgaris,…, đó là những vi sinh vật thuộc nhóm hoại sinh trong đất.

Rất nhiều vi sinh vật có khả năng phân huỷ 2,4-D, trong đó có Achrombacter, Alcaligenes, Corynebacterrium, Flavobaterium, Pseudomonas,… Yadav J. S và cộng sự đã phát hiện nấm Phanerochaete chrysosporium có khả năng phân huỷ 2,4- D và rất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng có cấu trúc khác như Clorinated phenol, PCBs, Dioxin, Monoaromatic và Polyaromatic hydrocacbon, Nitromatic. Năm 1974, Type and Finn đã báo khả năng thích nghi và sử dụng thuốc bảo vệ thực vật như nguồn dinh dưỡng cacbon của một số chủng Pseudomonas sp. khi chúng phát triển trên môi trường có chứa 2,4 -Dichlorophenoxy acetic axit và 2,4-dichphenol. Năm 1976, Franci và cộng sự đã nghiên cứu về khả năng chuyển hoá DDT Analogues của chủng Pseudomonas sp. Năm1977, Doughton và Hsieh khi nghiên cứu sự phân huỷ parathion như một nguồn dinh dưỡng thì quá trình phân huỷ diễn ra nhanh hơn.

Qúa trình phân hủy các hợp chất bảo vệ thực vật của sinh vật đất đã xảy ra trong môi trường có hiệu suất chuyển hoá thấp. Để tăng tốc độ phân huỷ thuốc trừ sâu và phù hợp với yêu cầu xử lý, người ta đã tối ưu hoá các điều kiện sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật như: pH, môi trường, độ ẩm, nhiệt độ, dinh dưỡng, độ thoáng khí, bổ xung vào môi trường đất chế phẩm sinh vật có khả năng phân huỷ hợp chất bảo vệ thực vật. Một số trở ngại có thể sử dụng vi sinh vật trong xử lý sinh học là những điều kiện môi trường tại nơi cần xử lý, như sự có mặt của các kim loại nặng độc, nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ cao có thể làm cho vi sinh vật tự nhiên không phát triển được và làm chết vi sinh vật đưa vào, giảm đáng kể ý nghĩa đáng ý nghĩa thực tế của xử lý sinh học.

Có những nghiên cứu mới mở rộng khả sử dụng vi sinh vật để xử lý ô nhiễm môi trường. Một ví dụ sử dụng các chủng vi sinh vật kháng các dung môi hữu cơ ở nồng độ rất cao. Ngoài ra, với những kỹ thuật sinh học phân tử hiện đai có thể tạo ra những chủng vi khuẩn có khả năng phân huỷ đồng thời nhiều hoá chất độc hại mà không yêu cầu điều kiện nuôi cấy phức tạp và không gây hại cho động thực vật cũng như con người. Phương pháp này sẽ được ứng dụng rộng rãi trong tương lai vì ý nghĩa thực tế của nó khi xử lý các chất thải độc hại ngày càng được mọi người chấp nhận.

 Võ Phát Tài (tổng hợp)