Đề tài Đánh giá những tác hại của chất endosulfan

Đánh giá những tác hại của chất endosulfan PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ ENDOSULFAN 11 KHÁI NIỆM VỀ ENDOSULFAN Endosulfan là 1 loại thuốc trừ sâu thuộc nhóm chất gốc clo hữu cơ gây độc thần kinh thuộc nhóm thuốc trừ sâu gốc cyclodiene . Có dạng kem màu nâu đất, phản ứng dưới dạng tinh thể hoặc dạng ‘bông tuyết’, có mùi giống như mùi của nhựa thông nhưng không cháy . IUPAC name 6,7,8,9,10,10-hexachloro-1,5,5a,6,9,9a-hexahydro-6,9-methano-2,4,3-benzodioxathiepine-3-oxide Một số tên khác Thiodan, Thionex, Phaser, Benzoepin Công thức phân tử - khối lượng phân tử - mật độ phân tử C9H6Cl6O3S 406.95 1.745 g/cm³ Là một chất có độc tố cao, làm ức chế các chất nội tiết và bị cấm sử dụng tại châu Aâu, Philipin , Campuchia và trên một vài quốc gia khác nữa . Tuy nhiên, nó vẫn được sử dụng phổ biến ở nhiều nuớc bao gồm cả Mỹ và Aán Độ . Endosulfan được sản xuất bởi Bayer Cropscience _một công ty hóa dược phẩm, trụ sở chính được đặt tại Leverksen, Bắc Rhine-Westphalia, Đức ; Makhteshim-Agan ; dưới sự kiểm soát bởi tổ chức HIL (Hindustan Insecticides Limited) . Endosulfan được bán trên thị trường với các tên thương mại : Thiodan, Thionex, Phaser và Benzoepin . Do có khả năng gây độc cao,nhất là trong quá trình tích lũy sinh học,đồng thời cũng là chất gây ô nhiễm môi trường nên trong công ước Stockholm đã có khuyến cáo trong việc sử dụng và sản xuất lọai chế phẩm này . Sau đây là một vài chỉ tiêu hàm lượng endosulfan cho phép của một số sản phẩm : Nước sông, hồ, suối < 74 ppb Trà khô <24ppm Sản phâm nông nghiệp thô 0,1 – 2 ppm 1.2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG TRÊN THẾ GIỚI Bản đồ phân bố sử dụng Endosulfan ở Mỹ năm 2002 Endosulfan đã được sử dụng trên thế giới để kiểm sóat những lòai côn trùng phá hoại bao gồm rệp, rầy, bọ cánh cứng, sâu và những lòai côn trùng khác ; đồng thời nó cũng được sử dụng cả trong công tác bảo quản gỗ . Nó cũng được sử dụng trong các khu bảo tồn, vườn tược và trong cả công tác phòng chống sốt rét ; mặc dù hiện nay endosulfan không được phép sử dụng trong bất kỳ một lĩnh vực nào . Theo WHO ( World Health Organization ) thì ước tính vào khỏang đầu thập niên 80, trên tòan thế giới hàng năm sản lượng Endosulfan đạt khỏang 20 triệu pounds ( tương đương 9 x 10 6 tấn ). Ở Aán Độ, Endosulfan được sản xuất để trừ sâu bọ, với tổng sản lượng hơn 180 triệu pounds trong giai đoạn từ 1999 – 2000 . Monocrotophos Tại Mỹ, endosulfan được sử dụng chủ yếu trong nông nghiệp ( thường đối với cây bông vải, khoai tây, cà chua và táo ) ; theo quy định cho phép của EPA ( Environmental Protection Agency ). Theo EPA ước tính thì khoảng 1.38 triệu lb endosulfan đã được sử dụng hàng năm trong giai đoạn từ 1987 – 1997 . Riêng tại California , chỉ tính riêng từ 1995 đến 2005, lượng endosulfan sử dụng trong nông nghiệp cũng đã giảm từ 230.000 lb (104t) xuống còn 83.000 lb (38t) . 1.3 CÁC DẤU MỐC QUAN TRỌNG TRONG LỊCH SỬ CỦA ENDOSULFAN Đầu thập niên 50 tìm ra và bắt đầu sử dụng Endosulfan 1954 Hoechst AG chính thức sản xuất endosulfan dưới sự chấp nhận của tổ chức EPA và hội nông nghiệp Mỹ [7]. ( Chú thích: Hoechst AG vào năm 1999 đổi tên thành Aventis dưới sự quản lý của Rhơne-Poulenc S.A ; và vào năm 2002, Aventis Cropsience bị thâu tóm bởi công ty Bayer AG, từ đó đổi tên thành Bayer Cropsience) 2000 EPA quy định mức endosulfan sử dụng giới hạn trong nhà cửa và vườn tược .[5] 2002 EPA xác định rằng đối với trẻ em từ 1 -6 tuổi, nồng độ endosulfan sử dụng có trong thực phẩm vượt quá mức cho phép . Do đó, việc sử dụng endosulfan trong nông nghiệp bắt đầu bị hạn chế . Và để giảm nguy cơ ô nhiễm nguồn nước uống và nhiễm độc ở công nhân mà tổ chức EPA đã đưa ra văn bản bổ sung về quy định sử dụng endosulfan . 2007 Cộng đồng thế giới đã đạt được 1 bước tiến mới trong việc hạn chế sử dụng và thương mại hóa endosulfan .Uỷ ban thường trực CRC ( Chemical Review Committee ) tại công ước Rotterdam đã đề nghị đưa endosulfan vào danh sách khuyến cáo[8] . Và hội đồng châu Aâu (European Commission) cũng đã đề xuất đưa endosulfan vào danh sách cấm đối với chất hóa học trong công ước Stockholm về vấn đề ô nhiễm các chất hữu cơ bền vững . Nếu những kiến nghị này được chấp thuận thì việc sản xuất và sử dụng endosulfan sẽ bị cấm trên toàn thế giới .[1] 2007 Canada loan báo endosulfan dưới dạng chất cần xem xét lại nhắm loại bỏ khỏi đất nước này .[9] 2007 Hãng Bayer Cropsience đã tình nguyện thu lại các sản phẩm endosulfan của mình ra khỏi thị trường Mỹ[10], nhưng vẫn tiếp tục bán chúng ở các nước khác .Những tổ chức khác ở Mỹ vẫn tiếp tục ủng hộ cho việc loại bỏ endosulfan .[11] 2008 Tổ chức về môi trường, người tiêu dùng, nông dân bao gồm Natura Resources Defense Council[12], Organic Consumers Association, và United Farm Workers đã kêu gọi tổ chức EPA Mỹ ra lệnh cấm đối với endosulfan .[13] 1.4 CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA ENDOSULFAN Endosulfan hiện nay là một trong những loại thuốc trừ sâu độc được sử dụng rất phổ biến, và nó là nguyên nhân của nhiều vụ ngộ đốc thuốc trừ sâu trên thế giới . Endosulfan là xenoestrogen – một chất được tổng hợp trong cơ thể sinh vật có thể làm tăng ảnh hưởng của estrogen và làm mất hoạt tính của các chất nội tiết ( endoscrine disruptor ), đây chính là nguyên nhân gây nên sự tổn thương tới quá trình sinh sản và phát triển ở động vật cũng như ở con người . Còn về việc nghiên cứu liệu endosulfan có gây ra bệnh ung thư hay không vẫn còn đang trong vòng tranh cãi của nhiều nhà khoa học . 1.4.1 Độc tính Endosulfan là một chất ức chế thần kinh cực kỳ nghiêm trọng ở cả côn trùng và động vật có vú ( trong đó bao gồm cả con người ). Tổ chức EPA của Mỹ đã xếp endosulfan vào mục I : “Chất độc cực kỳ nguy hiểm”, dựa trên chỉ số LC50 ở chuột cái ( 30 mg/kg ) trong khi đó tổ chức Y tế thế giới WHO xếp chất này vào danh mục thứ II : “Chất nguy hiểm vừa phải” cũng dựa trên chỉ số LC50 ở chuột ( 80mg/kg ) . Endosulfan là một chất ngăn chặn cổng vận chuyển chloride (GABA – gated chloride channel antagonist )lên bộ não, đồng thời cũng là một chất ức chế Ca2+, Mg2+, và enzyme ATPase . Tất cả họat tính của những enzyme này đều có liên quan mật thiết đến sự truyền tải các xung động thần kinh . Triệu chứng của việc nhiễm độc thường bao gồm chấn động mạnh, co giật, thiếu sự phối hợp (ở chân tay), chóng mặt, khó thở, buồn nôn và ói mửa ; trong một vài trường hợp nạn nhân có thể bị ngất . Nếu nồng độ vượt mức 35 mg/kg thì có thể gây chết người, nhưng đa số thì khi bị nhiễm độc với nồng độ ở mức bán gây chết cũng đủ làm cho nạn nhân bị tổn thương não vĩnh viễn . Những người nông dân ( là những người thường xuyên tiếp xúc với endosulfan ) là nhóm người có nguy cơ nhiễm độc cao nhất với biểu hiện ban đầu phổ biến là phát ban hoặc da bị sưng tấy . EPA đã khuyến cáo rằng nồng độ endosulfan cho phép đối với người trưởng thành là 0.015 mg/kg thực phẩm/ngày và đối với trẻ em là 0.0015 mg/kg thực phẩm /ngày .Tương ứng, EPA đưa ra nồng độ nhiễm cho phép hàng ngày như sau 0.006mg/kg thể trọng/ngày đối với người trưởng thành và 0.0006 mg/kg thể trọng/ngày đối với trẻ em . 1.4.2 Sự ức chế chất nội tiết và quá trình sinh sản và phát triển Theo Colborn, một chuyên gia trong ngành Động vật học, đã xếp endosulfan vào nhóm chất gây biến đổi các chất nội tiết xác định, cả tổ chức EPA và ATSDR ( The Agancy for Toxic Subtances and Disease Registry ) cũng đề nghị xem endosulfan như một chất biến đổi chất nội tiết dựa trên nhiều tài liệu thí nghiệm nghiên cứu về hoạt tính của estrogen và sinh lý động vật, đã chứng minh được sự ảnh hưởng của độc tính endosulfan tới quá trình sinh sản và phát triển ở các con đực . Tuy nhiên hiện nay người ta vẫn chưa biết rõ liệu endosulfan có phải là một hợp chất teratogen ở người ( một tác nhân gây đột biến ở trẻ sơ sinh )hay không ? mặc dù ở chuột thí nghiệm cũng xuất hiện các dấu hiệu đặc trưng . Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng endosulfan có khả năng gây ảnh hưởng đến quá trình phát triển ở người . Theo nghiên cứu ở những trẻ em từ một ngôi làng bị cô lập ở Kerala, Aán Độ, endosulfan có liên quan đến việc rối loạn tình dục ở các bé trai (sexual maturity) . Tại ngôi làng này, endosulfan là loại thuốc trừ sâu duy nhất được sử dụng tại các đồn điền trồng điều trên đồi trong vòng hơn hai chục năm và do đó nó đã gây ô nhiễm nghiêm trong môi trường ở đây . Cuộc nghiên cứu tiếp tục so sánh giữa nhóm bé trai đang được kiểm tra với những người khác trong làng, và với người dân ở những làng gần đó, đã dưa ra những kết quả sau : những cậu bé này có nồng độ endosulfan rất cao trong cơ thể, mức hormone testosterone thấp, và bị ức chế quá trình hình thành các đặc điểm giới tính . Sự đột biến bộ phận sinh sản ở các bé trai sơ sinh bao gồm cả hiện tượng “tinh hoàn ẩn” (cryptorchidism) là những biểu hiện thường thấy nhất trong suốt quá trình nghiên cứu . Và sau cùng, các nhà nghiên cứu đã kết luận rằng “endosulfan là nguyên nhân gây ức chế sự hình thành các đặc diểm giới tính ở các bé trai và là tác nhân gây rối loạn quá trình tổng hợp hormone giới tính ” . Mà về mặt dân số học thì rối loạn này gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng . Dicofol Một nghiên cứu vào năm 2007 được thực hiện bởi CDPH ( California Department of Public Health ) đã chỉ ra rằng những phụ nữ sống gần các nông trại có phun endosulfan hoặc phun kết hợp với thuốc trừ sâu gốc chloride hữu cơ (dicofol) trong thời gian đầu của quá trình mang thai (8 ngày đầu) thì có khả năng sinh con bị chứng tâm thần nghiêm trọng (autism – bệnh tự kỷ) . Đây chỉ là bước đầu trong việc nghiên cứu sự liên quan giữa endosulfan và bệnh autism, vẫn cần có nhiều cuộc nghiên cứu tiếp theo nữa để có thể khẳng định chắc chắn về mối tương quan này . 1.4.3 Endosulfan và ung thư Tổ chức EPA, IARC và những cơ quan khác đều không xếp endosulfan vào loại chất có khả năng gây ung thư . Chưa có sự nghiên cứu về dịch tễ học (epidemiology) nào chứng minh được rằng endosulfan có khả năng gây ung thư ở người, nhưng các thí nghiệm ở điều kiện in vitro đã nhận thấy rằng endosulfan thúc đẩy quá trình phân chia ở những tế bào ung thư bề mặt – ung thư vú (breast cancer) ở người . Do đó để có thể đưa ra kết luận cuối cùng về vấn đề này cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nghiên cứu chất gây ung thư ở động vật . 1.5 ENDOSULFAN VÀ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG Endosulfan có mặt trong nước, không khí, đất trong suốt quá trình sản xuất và sử dụng nó . Nó thường được phun trên các cánh đồng và phân hủy trong vài tuần nhưng endosulfan tích tụ trong đất dưới dạng hạt lại phải mất đến hàng năm để phân hủy hoàn toàn . Theo EPA, endosulfan khi phân hủy sẽ tạo ra endosulfan sulfate và endosulfan diol, cả hai “đều có cấu trúc hoá học và độâc tính giống endosulfan. Chu kỳ bán rã đối với độ độc của những liên hợp chất phân hủy này (endosulfan plus và endosulfan sulfate) kéo dài từ 9 tháng đến 6 năm” mặc dù, nếu chỉ xét riêng trong vịêc phân hủy thì lại ngắn hơn nhiều (α-endosulfan là 43 ngày và β-endosulfan là 76 ngày, còn endosulfan sulfate là 100 ngày). Do không có khả năng hòa tan trong nước dễ dàng nên endosulfan tại nguồn những nguồn nước mặt nhiễm vào các hạt đất cát nằm ở phía đáy, từ đó có thể tích lũy trong cơ thể của các động thực vật sống trong nước . Tổ chứa EPA đã kết luận rằng : “ dựa trên nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về sự phân hủy trong môi trường, nghiên cứu về sự xói mòn tại các cánh đồng, nghiên cứu định phân các mẫu vật, và những tài liệu đã công bố, ta có thể đưa ra kết luận sau : endosulfan là một chất hóa học bền vững_khó phân hủy, nó có thể tồn tại trong môi trường với một thời gian dài, đặc biệt là trong môi trường acid .” EPA cũng kết luận rằng : “thông qua quá trình tích tụ sinh học mà endosulfan có khả năng tích lũy trong cơ thể cá với nồng độ tương đối cao .” Theo một báo cáo vào năm 2008, được thực hiện bởi tổ chức NPS (National Park Service ) đã tìm ra rằng nhìn chung endosulfan là nguyên nhân gây ô nhễm không khí, nước, thực vật và các loài cá ở công viên quốc gia (National Park) tại Mỹ ; một điều đáng chú ý là hầu hết các công viên này nằm xa những vùng có sử dụng endosulfan . Năm 2001, tại Kerala, Aán Độ, việc phun endosulfan bắt đầu được cảnh báo sau một loạt những biểu hiện bất thường ở những trẻ em địa phương có liên quan đến endosulfan . Vào thời đểm đầu, lệnh cấm sử dụng endosulfan đã gặp sự phản đối quyết liệt bởi những nhà sản xuất thuốc trừ sâu đến mức lệnh cấm này có nguy cơ bị hủy bỏ . Cho đến khi tiến sĩ Achyuthan A tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng của việc phun endosulfan . Vào năm 2006, tại Kerala, chính phủ phải trả 50,000 Rs cho gia đình của 135 người dân bị chết do sử dụng endosulfan . Và sau đó bộ trưởng bộ Y tế đã thông qua chính sách bảo hiểm cho những người dân bị ảnh hương bởi độc chất, “chính phủ cũng bắt đầu soạn ra các dự thao chăm sóc công dân bao gồm việc điều trị, thực phẩm và những nhu cầu khác của những người dân bị ảnh hưởng, và chính sách bồi thường này đang trong quá trình công khai hóa .” 1.6 CƠ SỞ HÓA HỌC CỦA ENDOSULFAN Tên hóa học quốc tế của endosulfan là 6,7,8,9,10,10-hexachloro-1,5,5a,6,9,9a-hexahydro-6,9-methano-2,4,3-benzodioxathiepine-3-oxide . Về mặt hóa học, endosulfan cũng tương tự như các loại thuốc trừ sâu gốc cyclodiene khác như aldrin, chlodrane , heptachlor, và giống như “họ hàng” của mình nó được tổng hợp từ hexachlorocyclopentadiene . Đặc biệt, nó còn đươc tổng hợp từ phản ứng Diels-Alder của hexachlorocyclopentadiene với cis-butene-1,4-diol và chuỗi phản ứng với thionyl chloride . Endosulfan kỹ thuật là một hỗn hợp của các steroisomer, xác định với tỷ lệ α : β là 7 : 3 . Những vật liệu kỹ thuật cũng có thể chứa một số lượng nhỏ endosulfan sulfate và những hợp chất hóa học tương tự khác . α và β-endosulfan là những cấu dạng đồng phân của endosulfan và chúng có khả năng kiên kết với nhau mà không làm phá vỡ cấu trúc ban đầu của mình . Nếu α-endosulfan tồn tại ở dạng iso- α thì sẽ là một chất hóa học bền vững về mặt nhiệt động học . 1.6 TÌNH HÌNH GÂY NGỘ ĐỘC DO ENDOSULFAN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.6.1 Trên thế giới : Trên thế giới, endosulfan được sử dụng trong nông nghiệp để diệt sâu bọ hại mùa màng . Trước đây, họ coi endosulfan như một “vị cứu tinh” cho mùa màng, chỉ đến khi những nạn nhân đầu tiên của nó “xuất hiện”, người ta mới biết rõ bản chất của nó là một loại chất độc . Theo thống kê của PAN (Pesticide Action Network) thì endosulfan là tácnhân gây ra tình trạng suy nhược cơ thể và tử vong, bao gồm cái chết của 37 người nông dân ở Benin, sự tử vong của 2 bé trai vùng phía Nam Aán Độ, vụ nông dân làm bông bị ngộ độc tại Colombia, và nhiều ngôi làng bị nhiễm độc ở Philipin và Aán Độ . 1.6.2 Tại Việt Nam Cùng với thuốc bảo vệ thực vật monitor, endosulfan chính thức bị cấm sử dụng trên thế giới vào đầu năm 2000, tuy nhiên tại Việt Nam, nông dân vẫn sửa dụng endosulfan một cách “vô tội vã” thậm chí họ còn tìm cách pha endosulfan với các loại thuốc trừa sâu khác nhằm làm tăng khả năng trừ sâu của thuốc . Việc làm này dù vô ý hay có “chủ ý” thì cũng đã gây ra những hậu quả khôn lường . Vào tháng 12/2002, tại khu phố 1 và khu phố 3, phường Tân Quy, quận 7, thành phố Hồ Chí Minh đã xảy ra tình trạng các chết hàng loạt . Trước khi phát hiện cá bắt đầu chết, vài người dân quanh đó đã phát hiện thấy hiện tượng lạ : cá “dựng cờ” chạy như bị “bệnh thần kinh” rồi lăn ra chết . Khoảng 20 tấn cá đã chết do sự tăng đột ngột hàm lượng thuốc trừ sâu (thuốc bảo vệ thực vật) endosulfan . Theo GS.Chu Phạm Ngọc Sơn, nguyên giám đốc Trung tâm Dịch vụ Phân Tích Tp.HCM, endosulfan là một chất cực độc đối với cá, chỉ cần khoảng 0,32mg endosulfan / lít nước là có thể làm cho cá chết độ ngột ; vậy mà mẫu cá chết được xét nghiệm có chứa đến 120 ppb, trong khi theo quy định hàm lượng endosulfan có trong thịt gia súc không được quá 100 ppb . Đáng ngại hơn cả, là sau vụ việc này người dân xung quanh đó vẫn vớt các lên ăn, đều này có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho sức khoẻ sau này, vì thông qua quá trình tích lũy sinh học, người ăn các cũng sẽ đưa vào cơ thể mình một lượng chất độc thậm chí còn cao hơn nhiều, và những người này có nguy cơ mắc các bệnh ung thư gan, thận rất cao . Trên báo Tiền Phong, số ngày 8/07/2004, trang 2 có đăng một mẩu tin nói về hiện tượng cá chết hàng loạt trên những kênh rạch và ruộng nước ở huyện Giồng Riềng, tỉnh Kiên Giang . Đặc biệt, ở các xã Thanh Lộc, Thạnh Hưng, An Hòa không chỉ có các mà còn nhiều loài sinh vật khác như tôm, ếch, nhái, cua ốc ,… cũng chết hàng loạt . Nguyên nhân được khẳng định là do nông dân trong vùng đã dùng thuốc trừ sâu endosulfan để diệt ốc bươu vàng . Theo số liệu của ngành Y tế Tp.HCM, từ năm 2003-2005, hầu như không có vụ ngộ độc thực phẩm nào liên quan đến thuốc bảo vệ thực vật thì trong năm 2006 đã có đến 24 vụ ngộ độc thực phẩm làm 2.682 người mắc, trong đó có 163 người ngộ độc do thuốc bảo vệ thực vật . Đầu năm 2007, có khoảng 17 vụ ngộ độc thực phẩm lảm cả hàng ngàn người bị mắc . Nhiều vụ tìm được nguyên nhân là do thuốc trừ sâu . Gần đây nhất , 8/9/2007, 205 công nhân của công ty may mặc Terra tex Việt Nam ở khu công nghiệp Tân Thới Hiệp, quận 12 bị ngộ độc thực phẩm với các triệu chứng : đau bụng, chóng mặt, nôn ói do ăn bữa trưa gồm cá chiên, đậu hũ dồn thịc sốt cà, cải ngọt xào, canh cải chua do chi nhánh của công ty Nam Thuận cung cấp, vụ ngộ độc này bị nghi ngờ là có liên quan đến dư lượng thuốc trừ sâu trong rau cải . Mà các loại thuốc trừ sâu được nhắc đến ở trên bao gồm nhiếu loại nhưng chủ yếu là monitor và endosulfan . PHẦN II . CÁC TRIỆU CHỨNG CỦA BỆNH GÂY BỞI ENDOSULFAN Các triệu chứng ngộ độc thường thấy là : nôn ói, đau bụng, tiêu chảy và nhức đầu . Riêng với nhiễm độc endosulfan, đôi khi xuất hiện thêm triệu chứng : không làm chủ được hoạt động chân tay, co giật , thậm chí có thể khiến người nhiễm độc bị ngất ,… Nếu bị nhiễm độc trong 1 thời gian dài, thì sẽ có những triệu chứng như mệt mỏi, mất cảm giác mùi vị, nhức đầu, chóng mặt, khô họng, mất ngủ, nhược cơ, mỏi mắt, hay giận dữ, buồn ói ,…. Tiếp đó người bị nhiễm độc có thể sẽ xuất hiện các dấu hiệu nhiễm mãn tính như không cử động, tăng tiết nước bọt, chảy nước mắt, ho, …. Đồng thời, đối với các phụ nữ đang mang thai, mà bị nhiễm độc endosulfan , hoặc vô tình tiếp xúc với chất này chỉ trong 1 thời gian không đáng kể cũng có nguy cơ sinh con bị dị tật (về cử động tay chân), hoặc phổ biến là mắc các bệnh về thần kinh rất cao . PHẦN III. PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN DƯ LƯỢNG ENDOSULFAN Thông thường người ta xác định dư lượng thuốc trừ sâu, bao gồm cả endosulfan bằng phương pháp sắc ký (GC). Ở đây xin giới thiệu tổng quát phương pháp sắc ký khí dùng riêng cho việc xác định hàm lượng thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ và PBCs trong thuỷ sản và sản phẩm thủy sản ( theo 28 TCN 180 :2002 ) 3.1 PHẠM VI ỨNG DỤNG Xác định hàm lượng thuốc trừ sâu gốc clo và PBCs trong thủy sản và sản phẩm thủy sản . Giới hạn phát hiện : a-BHC là 1,0 mg/kg; b-BHC là 4,5 mg/kg; g-BHC là 0,7 mg/kg; heptaclo là 1,0 mg/kg; alđrin là 1,5 mg/kg; đielđrin là 2,5 mg/kg; enđrin là 5,0 mg/kg; DDT là 1,5 mg/kg và clođan là 1,0mg/kg. 3.2 PHƯƠNG PHÁP THAM CHIẾU Được xây doing dựa theo phương pháp “Rapid determination of chlorinated pesticides, polychlorinated biphenyls”, Mitt.Lebendsmittelunters. Hyg. 65:131-150 (1974) và phương pháp số S9 nêu trong Sổ tay hướng dẫn phân tích dư lượng thuốc trừ sâu của Cộng hòa Liên bang Đức (1987) 3.3 NGUYÊN TẮC Thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ bao gồm các hợp chất chính và các đồng phân của chúng như sau : alđrin; a-clođan; g-clođan; oxi-clođan; p,p' DDD; p,p' DDE; o,p' DDT; p,p' DDT; đielđrin; a-endosulfan; enđrin; heptaclo, heptaclo epoxit; hexaclobenzen (HCB); a-hexacloxyclohexan (a-HCH); b-hexacloroxyclohexan (b-HCH); d-hexacloxyclohexan (d-HCH); isođrin, trans-nonaclo; g-hexachlorocyclohexan (g-HCH) . Các hợp chất thuộc nhóm PCBs gồm : 4-PCB (CB3); 2,4,4'-PCB (CB28); 2,2',4,4'-PCB (CB47); 2,2',5,5'-PCB (CB52); 2,2',5,6'-PCB (CB53); 2,2',4,5,5'-PCB (CB101); 2,3,4,4',5'-PCB (CB114); 2,3',4,4',5'-PCB (CB118); 2,3,3',4,5'-PCB (CB122); 2,2',3,3',4,4'-PCB (CB128); 2,2',3,4,4',5'-PCB (CB138); 2,3,3,4',5',6'-PCB (CB149); 2,2',4,4',5,5'-PCB (CB153); 2,2',4,4',6,6'-PCB (CB155); 2,3,3',4,4',5'-PCB (CB156); 2,3,3',4,4',5'-PCB (CB157); 2,3',4,4',5'-PCB (CB167); 2,2',3,3',4,4',5'-PCB (CB170); 2,2',3,4,4',5,5'-PCB (CB180); 2,2',3,3',4,5,5',6-PCB (CB198). Trong mẫu thủy sản các hợp chất trên đượcv chiết tách bằng dung môi pentan . Dịch chiết đươc làm sạch bằng phương pháp chiết pha rắn (SPE) trên florisil, sau đó được tách thành 2 phân đoạn trên coat silicagel . Phân đoạn A chứa các PCB (trừ CB3), HCB, aldrin, isodrine, heptaclo và p,p' DDE . Phân đoạn B chứa CB3,p, p’DDE và các thuốc trừ sâu gốc clo còn lại . Hàm lượng các thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ và PCBs trong các phân đoạn chiết được xác định trên máy sắc ký khí với đầu dò bắt giữ tử (ECD) . 3.4 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ, HÓA CHẤT, DUNG DỊCH CHUẨN VÀ DUNG DỊCH THỬ 3.4.1 Thiết bị và dụng cụ Cột sắc ký thủy tinh (có van khóa), kích thước L x ID là 500 x20 mm x 8 mm Hệ thống cô quay chân không Hệ thống chiết mẫu soxhlet Máy nghiền đồng thể tốc độ 10 000 vòng / phút Máy lắc Tủ sấy Lò nung Cân phân tích có độ chính xác 0.0001 g Cột mao quản (cho máy GC) : loại SPBTM - SUPELCO,kích thước L x ID = 30m x 0,32 mm hoặc tương đương . Máy sắc ký với đầu dò ECD Hệ thống soxhlet : các ống soxhlet được làm sạch bằng cách chưng cất với pentan hoặc diclormetan trên hệ thống soxhlet trong 4 giờ . Cối sứ Bể siêu âm Bình thủy tinh, bình tam giác dung tích 50 ml 3.4.2 Hóa chất Ete dietyl loại dùng cho HPLC Pentan loại dùng cho HPLC Sulfate natri khan tinh khiết được làm sạch bằng diclormetan tren hệ thống soxhllet, sau đó nung ở nhiệt độ 500 oC trong vòng 4 giờ và giữ trong chai thủy tinh . Isooctan loại dùng cho HPLC Khí mang : Heli (loại dùng cho GC) Frorisilcỡ hạt từ 60 đến 100 mesh được làm sạch bằng hệ thống sochlet và nung ở nhiệt độ 4500C trong 18 giờ, sau đó cho vào chai thủy tinh được phủ bằng giấy nhôm và được giữ ở nhiệt độ 1200C trong tủ sấy . Florisil được hoạt hóa : lấy một lượng Florisil (ở trên) từ tủ say đổ trực tiếp qua phễu vào một bình đáy tròn (erlenmeye) có nút nhám . Thêm vào bình 3% nước theo tỷ lệ trọng lượng (w/w), sau đó lắc hỗn hợp khoảng 30 phút với máy lắc và để yên một giờ trước khi sử dụng . Bông thủy tinh được làm sạch bằng pentan hoặc diclometantrên hệ thống soxhletvà để khô trên miếng giấy nhôm đặt trong tủ hút . Cát sạch được nung ở nhiệt độ 5000C trong 3 giờ, để cho nguội trên miếng giấy nhôm sau đó giữ trong chai có nắp vặn . Silcagel cỡ hạt từ 70 đến 140 mesh . Silicagel đã được hoạt hóa : lấy silicagel có cỡ hạt như trên, rửa sạch bằng diclometan rồi cho vào trong chén sư ùvà để trong tủ sấy ở nhiệt độ 1200C trong vòng 12 giờ . Sau đó, dùng giấy thiếc bọc kín miệng chén sứ, và để lại trong tủ sấy ở nhiệt độ 1200C trước khi sử dụng . 3.4.3 Dung dịch chuẩn và dung dịch thử’ Dung dịch rửa giải : hỗn hợp dung dịch pentan và diclometan theo tỷ lệ về thể tích là 2 : 8 được pha trước khi sử dụng . Chuẩn bị các dung dịch chuẩn thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ và PCBs trong isooctane có nồng độ : 0,0 mg/l, 2,5mg/l , 5mg/l, 10,0 mg/l, 20,0 mg/l từ các ống chuẩn . Tùy theo nồng độ thuốc trừ sâu có trong ống chuẩn mà dùng bình định mức và lượng isooctane thích hợp . Dung dịch chuẩn thu hồi :pha các chuẩn của CB3, CB198, và d-HCH trong dung moi isooctane để có hàm lượng là : 2,0 mg CB3/g isooctan; 0,2mg CB198/g isooctan và 0,2 mg d-HCH/g isooctane . Dung dịch chuẩn kiểm tra : pha chính xác hỗn hợp dung dịch chuẩn kiểm tra gồm p,p’ DDE, p,p’DDT trong isooctane với hàm lượng của mỗi chất trong khoảng từ 50 đến 20 ng/ml isooctane . 3.5 PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH 3.5.1 Xác định hàm lượng chất béo trong mẫu thử Nghiền đều 250,0 g mẫu thử thủy sản trên máy nghiền đồng thể . Dùng can phân tích can chính xác 10,0 g mẫu đã nghiền cho vào trong ống soxhlet sạch được phủ bằng bông thủy tinh . Chiết mẫu với 150,0 ml pentan trong 3 giờ trên hệ thống chiết mẫu soxhlet . Cô đặc dịch chiết trên máy cô quay chân không đến khoảng 20 ml . Sau đó, cô tiếp ở chế độ chân khôngcho đến khi chỉ còn khoảng 1,0 ml . Chuyển dịch đã cô vào một chén cân đã biết trước khối lượng, dùng giấy nhôm phủ lên chén cân rồi để qua đêm trong tủ hút . Sau đó, chén cân được làm khô đến khối lượng không đổi ở nhiệt độ 700C trong tủ sấy (sự thay đổi của chén cân không vượt quá 0,0005 g)rồi để nguội tới nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm . Phần thu được đem cân chính là khối lượng chất béo có trong mẫu . 3.5.2 Chuẩn bị mẫu thử Cân chính xác 10,0 g mẫu đã nghiền cho vào cối sứ ( nếu lượng chất béo trong 10,0 g mẫu lớn hơn 0,8 g thì giảm lượng mẫu để đảm bảo có tối đa 0,8 g chất béo trong lượng lẫu đem thử nghiệm ) . Thêm 10,0 g cát sạch và 4,0 g sulfate natri khan rồi nghiền đều bằng cối sứ . Hỗm hợp được đưa vào ống soxhlet sạch, được phủ bằng bông thủy tinh . Sau đó, hỗn hợp được chiết với 150,0 ml pentane trong 3 giờ trên hệ thống chiết mẫu soxhlet . Nếu mẫu chứa nước, sản phẩm chiết phải được lọc qua sunfate natri rồi rửa lại bằng 25,0 ml pentan . Sản phẩm chiết được cô đặc trên máy cô quay chân không đến khỏang 20,0 ml . Sau đó cô tiếp ở chế độ chân không với nhiệt độ 400C cho đến khi chỉ còn khỏang 1,0 ml .Thêm vào dịch thu được, 2,0ml isooctane rồi làm sạch dịch chiết (sẽ trình bày sau ) 3.5.3 Chuẩn bị mẫu trắng Mẫu trắng được định nghĩa là mẫu thủy sản đã được xác định là không có thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ và PCBs . Tiến hành chuẩn bị mẫu trắng giống như chuẩn bị mẫu thử . 3.5.4 Chuẩn bị mẫu để xác định độ thu hồi Thêm 2,0ml dung dịch chuẩn có hàm lượng 5,0 mg/l vào 10,0 g mẫu trắng . Đồng nhất mẫu bằng máy nghiền đồng thể . Tiến hành chuẩn bị mẫu giống như chuẩn bị mẫu thử . 3.5.5 Làm sạch dịch chiết Chuẩn bị cột Cân 25,0 g florisil đã hoạt hóa cho vào cốc thủy tinh chứa 50,0 ml dung môi pentan . Sau đó rút từ từ dung dịch vào trong cột sắc ký thủy tinh đã khóa van và có nhồi một ít bông thủy tinh dưới đáy cột . Để yên cho lắng cột, sau đó tháo van để rút dung môi pentan ra khỏi cộ cho đến khi mức dung môi trong cột cao hơn mức florisil khoảng 1,0 cm . Thêm ít bông thủy tinh lên phía trên lớp florisil để tránh xáo trộn tinh thể khi có dòng dung dịch đổ vào . Làm sạch dịch chiết Chuyển các dung dịch đã thu được ở trên vào cột sắc ký đã chuẩn bị . Cho tiếp 3 lần, mỗi lần 3,0 ml dung dịch rửa giải . Điều chỉnh khóa để tốc dộ rửa giảu đạt từ 4 đến 5 ml/phút . {Chú thích : không được để khô cột trong tất cả các bước của qui trình } Thu tòan bộ dịch chiết đi qua cột vào một bình thủy tinh đáy tròn của máy cô quay chân không . Tiến hành cô dung dịch thu được cho đến khi chỉ còn khỏang 1,0 ml . Bổ sung thêm 1,0 ml isooctane vào trong bình rồi lắc đều để hòa tan hết cặn bám trên thành bình . Làm bay hơi từ từ bằng dòng khí nitô cho tới khi dịch khô hoàn toàn . Them chính xác 2,0 ml isooctane rồi lắc đều để hòa tan cặn . 3.5.6 Phân tách thuốc trừ sâu gốc clo và PCBs Chuẩn bị cột Cân chính xác 7,0 g silicagel đã được họat hóa vào trong bình định mức tam giác có dung tích 50 ml . Sau đó, thêm khỏang 25,0 ml pentan, lắc đều rối để cho lắng . Đổ hỗn hợp này vào trong cột sắc ký thủy tinh có kích thước L x ID là 500 x 8 mm đã nhồi một ít thủy tinh dưới đáy cột . {Chú thích : trong quá trình nhồi cột phải luôn giữ mức pentan trong cột cao hơn phần silicagel trong cột} Để yên cho silicagel lắng xuống rồi bổ sung thêm một lượng sulfate natri vào trong cột với chiều cao khỏang 2 cm . Mở khóa để tháo bớt pentan trong cột cho đến khi mức pentan ngang bằng với mặt trên của phần tinh thể sulfate natri . Kiểm tra cột tách chiết silidagel và dung môi pentan Lấy chính xác 2,0 ml dung dịch chuẩn kiểm tra cho qua cột silicagel đã chuẩn bị . Điều chỉnh khóa để cho tốc độ đạt khoảng 40 giọt / giây . Sau đó, cho từ từ 100,0 ml dung dịch pentan qua cột . Thu lần lượt các dung dịch chiết chảy qua cột vào 9 bình thủy tinh . Bình thứ nhất ( ký hiệu E1) thu 60,0 ml đầu, các bình tiếp theo (ký hiệu từ E2 đến E9) mỗi bình thu lần lượt khoảng 5,0 ml dịch chiết . Cô quay các dung dịch trong 9 bình nói trên bằng máy cô quay chân không cho đên khi còn khoảng 1,0 ml . Tiến hành phân tích trên máy sắc ký khí (GC-ECD) và tính hàm lượng p,p’DDE và p,p’ DDT tương ứng với mỗi bình theo các công thức (sẽ nêu ở phần dưới ) Xác định thể tích pentan cần thiết để thu được dung dịch rửa giải (ký hiệu là X), bằng công thức sau : X (ml) = E1 + E2 ... + En-1 Trong đó : E là thể tích dung dịch rửa giải thu vào bình có số thứ tự tương ứng ( nl ) n là số thứ tự của bình mà tại đó không còn phát hiện p,p’ DDE Giá trị X chỉ đúng với cùng một lô silicagel và pentan . Thông thường giá trị X nằm trong khoảng 60 đến 90 ml . Nếu hai hợp chất trong mẫu kiểm tra không thể phân tách được thì bổ sung thêm nước khoảng từ 1 đến 2 % về khối lượng vào silicagel trong cột rồi tiến hành thực hiện lại các bước kiểm tra trên . Phân tích các dẫn xuất của PCBs và thuốc trừ sâu gốc clo hữu cơ Cho toàn bộ dịch chiết đã làm sạch qua cột silicagel đã chuẩn bị . Điều chỉnh khóa để tốc độ đạt khoảng 40 giọt / giây . Cho từ từ X ml pentan (ở trên) qua cột, thu được dung dịch rửa giải A . Sau đó, cho tiếp 100,0 ml hỗn hợp dung dịch ete dietyl và pentan theo tỷ lệ về thể tích là 1 : 9 đi qua cộ, thu được dung dịch rửa giải B . Sử dụng 2 bình chứa khác nhau để hứng riêng 2 dung dịch rửa giải A và B . Thêm 1,0 ml isooctane vào các dung dịch rửa giải A và B . Dung dịch thu được, được cô bằng máy cô quay chân không cho đến khi còn khoảng 25,0 ml . Sau đó, tiếp tục cô cho đến khi dung dịch khô hòan tòan . Thêm chính xác 2,0 ml isooctane và đem phân tích trên máy GC . {Chú thích:không được để cột khô trong tất cả các bước của chu trình } 3.5.7 Tiến hành phân tích trên GC Điều kiện phân tích Máy sắc ký khí sử dụng đầu dò ECD, có khả năng chia dòng, có thể tự chọn chế độ bơm tự động . Chế độ nhiệt của hệ thống GC : nhiệt độ của buồng tiêm là 250 0C, nhiệt độ đầu dò là 3000C . Chương trình nhiệt độ cụ thể là : Duy trì ở nhiệt độ 1500C trong vòng 1 phút . Tăng nhiệt độ 20C/phút lên tới 2200C . Tăng nhiệt độ 200C/phút lên tới 2400C . Duy trì ở nhiệt độ 2400C trong 13 phút . Tổng thờigian là 51 phút . Cột sắc ký : cột mao quản không phân cực trung bình SPB - 1TM - SUPELCO (coat methyllsilicon có khả năng tách thuốc trừ sâu theo nhiệt độ sôi), nhiệt độ tối đa 3600C , chiều dài 30m, bán kính trong 0,32 mm, bán kính ngoài 0,50 mm, chiều dài lớp phủ 0,25 mm . Khí : khí mang ( Heli, áp suất khí 70 kpa), khí làm sạch (nitơ 99,9999 %), chế độ chia dòng (1:10) . Tiến hành phân tích Tiêm các dung dịch chuẩn vào máy GC theo thou tự từ nồng độ thấp tới nồng độ cao . Mỗi dung dịch tiêm 2 lần, tích diện tích pick trung bình . Dựng đường chuẩn biểu thị mối quan hệ giữa các diện tích pick thu được và nồng độ từng loại thuốc trừ sâu theo quan hệ tuyến tính bậc 1 ( phương trình y=ax+b) . Tiêm dung dịch mẫu thử, dung dịch mẫu trắng, dung dịch mẫu để xác định độ thu vào hệ thống GC . Mỗi dung dịch mẫu tiêm 2 lần . Tính giá trị trung bình . 3.5.8 Yêu cầu về độ tin cậy của phép phân tích Độ lặp của 2 lần tiêm : độ lệch chuẩn (CVS) tính theo diện tích pick sắc ký của 2 lần tiêm cùng một dung dịch chuẩn phải nhỏ hơn 0.5% . Độ thu hồi : Độ thu hồi được xác định bằng cách sử dụng 1 mẫu có cùng một lượng dung dịch chuẩn đã biết hàm lượng chính xác . Độ thu hồi tính được phải name trong khoảng 85 đến 115% , độ thu hồi trung bình phải lớn hơn 90%. Đường chuẩn phải có độ tuyến tính tốt, hệ số tương quan quy hồi tuyến tính (R2) phải lớn hơn hoặc bằng 0,99 . Tính kết quả Hàm lượng từng loại thuốc trừ sâu có trong mẫu được tính trên cơ sở đường chuẩn thu được . Với đường chuẩn ở dạng y=ax+b, hàm lượng từng loại thuốc trừ sâu có trong mẫu được tính theo công thức sau : (Y - b) C (mg/kg) = ------------ x F a Trong đó : C là nồng độ của từng loại thuốc trừ sâu có trong mẫu(mg/kg) Y là hiệu số giữa diện tích pick của dịch chiết và diện tích pick có trong mẫu trắng tiêm vào GC, tính theo đơn vị diện tích . a,b là các thông số của đường chuẩn y = ax + b . F là hệ số pha loãng mẫu và có giá trị bằng tỉ số giữa thể tích dịch chiết thu được sau khi làm sạch và khối lượng mẫu m sử dụng . Riêng đối với endosulfan, sau khi chạy sắc ký ta có được biểu đồ sau : PHẦN IV . CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỂ PHÒNG VÀ TRỊ CÁC BỆNH DO ENDOSULFAN GÂY RA Dân gian đã có câu : “phòng bệnh hợn chữa bệnh” , vì vậy biện pháp phòng những tác hại hay những bệnh gây ra bởi Endosulfal là hoặc không dùng hoặc giảm tối đa việc sử dùng endosulfan . Bác sĩ Trần Văn Ký, phụ trách chuyên môn văn phòng phía nam Hội khoa học Kỹ thuật An toàn Thực phẩm Việt Nam, cho biết ngoài việc gây ra tình trạng ngộ độc, nếu “sử dụng” trong thời gian đủ lâu, endosulfan sẽ gay ra hiệu ứng ngộ độc mãn tính, độc tính của nó sẽ xâm hại vào cơ thể, bắt đầu tấn công vào bộ não, phá hủy hệ gen tế bào, làm cho quá trình nhân đôi gen bị sai lệch . Khởi đầu cho các bệnh về thần kinh, ung thư gan và thận . Bác sĩ Trần Văn Ký cũng cho biết rau quả khi bị nhiễm thuốc trừ sâu thì không có cách nào có thể loại bỏ heat độc tính của nó ra kể cà nấu chín cũng chỉ có thể giúp làm giảm phần nào mà thôi . Đối với thủy sản cũng vậy, phần thịt thủy sản đã bị thuốc ngấm sâu không thể loại bỏ được . Do đó, trước khi sử dụng rau củ quả nên rửa sạch thật kỹ 3 lần dưới vòi nước đang chảy, sau đó ngâm rau trong nước thêm 15 phút . Không nên mua các loại rau bóng mượt, nên mua rau quả ở những nơi tin cậy, hoặc có độ an toàn cao . Với thủy sản nên mua ở những nơi có chế độ tốt ( hệ thống cấp đông, tủ lạnh có nhiệt độ dưới 50C, hoặc bảo quản trong đá mạt phủ kín) . Đối với các công nhân tham gia sản xuất endosulfan nên tắm rửa kỹ lưỡng trước khi về nhà, và cả đối với nông dân có sử dụng endosulfan cũng vậy đống thời phải chú ý đến an toàn lao động . True em không nên chơi trên nền cỏ hoặc nền đất có phun thuốc hoặc xử lý với endosulfan . Thuốc trừ sâu nên được sử dụng theo hướng dẫn trong tờ rơi đính kèm theo sản phẩm . Tuân thủ đúng thời gian cách ly đối với cây trồng : cây bắp ( ngô) -70 ngày, đối với rau củ quả –14 ngày , đối với rau ăn lá, cây ăn qua – 21 ngày và đối với ngũ cốc là 28 ngày . PHẦN V . MỘT SỐ ĐỀ XUẤT VỀ VẤN ĐỀ PHÒNG TRÁNH Mặc dù đã bị cấm trên thế giới và ngay cả ở Việt Nam từ năm 2000, song tình trạng nông dân sử dụng endosulfan (thuốc trừ sâu) vẫn còn đó moat cách phổ biến . Do đó, để có thể giải quyết được vấn đề này can có sự phối hợp chặt chẽ giữa các ngành và với nông dân là những người trực tiếp sử dụng . Nông dân khi phun endosulfan can tránh tiếp xúc trực tiếp, nên đeo bao tay, bịt khẩu trang, và đặc biệt không tự ý pha lẫn endosulfan với các loại thuôc trừ sâu khác cũng như không pha quá nồng độ trong hướng dẫn sử dụng của sản phẩm . Nên mua và sử dụng các sản phẩm có dán nhãn mác rõ ràng, rõ nguốn gốc xuất xứ, không tự pha chế . Tốt nhất là không nên dùng những loại thuốc cấm . Nên áp dụng các biện pháp mới vào trong việc bảo vệ mùa màng . Đối với người sử dụng, tuy khó có thể tránh khỏi song để giảm thiểu nguy cơ ngộ độc và nguy cơ mắc các bệnh do endosulfan gây ra cần : tránh “ham rẻ” trong việc mua thực phẩm, mua thực phẩm ở những nơi đáng tin cậy, không nên dựa vào cảm quan khi mua hàng quá nhiều ( vì rau quả bóng mượt thường có sử dụng thuốc trừ sâu ),…. Đặc biệt phụ nữ mang thai không được tiếp xúc với tất cả các loại thuốc trừ sâu . TAI LIỆU THAM KHẢO