ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM
ðẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA
BÁO CÁO NGHIỆM THU
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG GIẢM KHỬ ðỘC CHẤT
(DIMETHOAT, CARBARYL) TRÊN MỘT SỐ NÔNG SẢN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIẾU XẠ
HOÀNG MINH NAM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
THÁNG 6 / 2008
Tóm tắt
Chiếu xạ thực phẩm ñã ñược ứng dụng ở nhiều nước trên thế giới, trong ñó có Việt
Nam. Cho tới nay, tác dụng chính của chiếu xạ thực phẩm là thanh khử trùng, làm chậm
chín trái cây, kéo dài thời gian bảo quản. Trong vùng giới hạn liều cho phép, chiếu xạ
không gây ñộc hại, không ảnh hưởng ñáng kể ñến chất lượng và các thông số cảm quan
của thực phẩm. Xuất phát từ thực trạng rau quả tươi hiện nay ít nhiều ñều nhiễm dư lượng
thuốc bảo vệ thực vật, ñề tài này ñặt ra mục tiêu nghiên cứu khả năng chiếu xạ – bên cạnh
tác dụng chính ñã nêu – có thể giảm khử dư lượng Carbaryl, Dimethoate trên ba loại rau
quả tươi là cải bắp, cải xanh và dưa leo. ðây là ba loại rau quả thông dụng trong bữa ăn
hàng ngày không chỉ ở dạng thức ăn nấu chín, mà còn cả ở dạng tươi sống.
Cơ sở ñể ñề xuất thực hiện ñề tài này là hàm lượng nước trong ba loại rau quả lựa
chọn khá cao, sản phẩm xạ phân nước có hoạt tính hóa học rất mạnh sẽ kich họat phân hủy
dư lượng thuốc BVTV trong các mẫu rau quả khảo sát. Do ñó giai ñoạn ñầu của ñề tài tập
trung nghiên cứu xạ phân Carbaryl, Dimethoate trong dung môi nước.
Trong dung môi nước, cả hai ñối tượng nghiên cứu ñều dễ dàng bị xạ phân. Hiệu
suất xạ phân của Carbaryl và Dimethoate thực tế không thay ñổi trong vùng pH dung dịch
~ 2 ÷ 7, phù hợp với hiệu suất xạ phân nước trong vùng pH này. Trong dung dịch 0,4
mol/L axit sulphuric (pH 0,46), hiệu suất xạ phân hai thuốc BVTV ñều cao hơn trong vùng
pH ~ 2 ÷ 7, chứng tỏ ñiện tử hydrat hóa ñóng vai trò không ñáng kể trong quá trình xạ
phân. Ở cùng ñiều kiện khảo sát, hiệu suất xạ phân Dimethoate lớn hơn hiệu suất xạ phân
Carbaryl, phù hợp với cấu tạo phân tử Dimethoate ñơn giản hơn – không có nhân thơm.
Vận tốc xạ phân có thể mô tả bởi phương trình ñộng học của phản ứng ñơn giản bậc 1 biểu
kiến theo liều năng lượng bức xạ hấp thụ, với hằng số liều kD phụ thuộc vào nồng ñộ ban
ñầu của họat chất khảo sát. Sắc ký ñồ cho thấy chiếu xạ trong phạm vi liều hấp thu 1 – 30
kGy có thể ñã phân hủy Dimethoate, Carbaryl tới mức ñộ vô cơ hóa hoặc cắt nhỏ thành các
hợp chất có ñộ phân cực lớn hơn so với chất ban ñầu. Tuy chưa thể ñịnh danh sản phẩm
phân hủy, các pik của sản phẩm phân hủy Carbaryl không thể hiện các ñộc chất thường gặp
khi phân tích với thiết bị HPLC/UV. Các kết quả này chỉ ra tiềm năng ứng dụng công nghệ
chiếu xạ xử lý nước nhiễm dư lượng Carbaryl, Dimethoate nói riêng, và xử lý nước nhiễm
tạp chất hữu cơ nói chung.
Trên nền ba loại rau quả cải bắp, cải xanh, dưa leo, dư lượng Carbaryl và
Dimethoate bị xạ phân ít hơn hẳn so với trong dung môi nước. Hiệu suất phân hủy phụ
thuộc loại hoạt chất và rau, mức dư lượng hoạt chất trong rau, liều năng lượng bức xạ hấp
thụ. Với cùng mức ñộ nhiễm dư lượng, hiệu suất xạ phân Carbaryl, Dimethoate tăng khi
liều năng lượng bức xạ ñược hấp thụ tăng. Các kết quả thu ñược trong vùng liều cho phép
≤ 1 kGy cho thấy chiếu xạ các mẫu rau khảo sát có tác dụng tích cực giảm bớt dư lượng
Carbaryl, Dimethoate, bên cạnh tác dụng chính kéo dài thời gian bảo quản ñã ñược công
nhận từ lâu. Tuy nhiên, mức ñộ giảm bớt dư lượng còn thấp, cần ñược kiểm chứng thêm.
Trong vùng liều hấp thụ ≤ 1 kGy, tác ñộng của chiếu xạ lên hàm lượng Vitamin C
trong ba loại rau quả khảo sát ở mức ñộ tương ñương với các phương pháp bảo quản thực
phẩm khác. Chiếu xạ với liều hấp thụ < 1 kGy không gây biến ñổi ñộ cứng, ñộ tươi, màu
sắc của các mẫu khảo sát. Với liều hấp thụ 1 kGy, ñánh giá cảm quan theo phương pháp
tam giác cho thấy có thể nhận biết sự khác biệt giữa các mẫu cải bắp trước và sau chiếu xạ.
Tuy nhiên, chưa thể kết luận sự ñộ cứng, ñộ tươi, hay màu sắc của mẫu ảnh hưởng nhiều
hơn tới sự nhận biết khác biệt này.
Ngoài các kết quả chính ñã nêu trên, ñề tài này ñã tạo ñiều kiện xây dựng và kiểm
chứng với trang thiết bị có tại Khoa Kỹ thuật Hóa học ðHBK Tp HCM qui trình phân tích
dư lượng Carbaryl, Dimethoate trong nước và trong ba loại rau khảo sát. ðã có 1 luận văn
thạc sỹ và 10 luận văn tốt nghiệp ñại học ñược bảo vệ, một luận văn thạc sỹ ñang hoàn tất.
Kết quả thực hiện ñề tài ñã trình bày tại hai hội thảo khoa học, hai bài báo khoa học ñã
ñược chấp nhận ñăng toàn văn trong các Kỷ yếu Hội thảo.
Summary
Food irradiation has been applied in many countries including Vietnam. Until now,
the main purpose of food irradiation is sterilisation, sprout inhibition, delay of ripening,
prolongation of preservation time. Under the maximal allowed doses, irradiation neither
creates toxic substances, nor significantly affects food- quality and sensory characteristics.
Outgoing from the fact that fresh fruits and vegetables are more or less affected by
pesiticide residues, this project aimed to investigate the ability of irradiation – besides the
main known effects described above – to decrease Carbaryl and Dimethoate residues in
fresh cabbages, mustard greens and cucumbers, three of common vegetables for
everyday’s consumation in various forms including salads.
This research based on the rich water contents of the chosen vegetables, highly
active products of water radiolysis can iniciate degradation of pesticide residues. Therefore
degradation of Carbaryl, Dimethoate in aqueous samples must be investigated firstly.
In aqueous samples, both pesticides in question were readily degraded by
irradiation. In accordance with known results of water radiolysis, degradation yields of
both Carbaryl and Dimethoate remain pH-independent through out the pH range ~ 2 ÷7.
However, they were significantly incresed in solution 0.4 mol/L H2SO4, showing the
hydrated electron plays just a minor role compared to the radicals • H , • OH . While
Dimethoate molecule doesn’t contain any aromatic ring, its degradation yields are
generally lower than those of Carbaryl under the same experimental conditions.
Degradation rates could be described by the reaction rate of pseudo-first order concerning
the absorbed doses, with dose constants kD dependent on the initial Dimethoate- and
Carbaryl concentrations. The chromatograms of irradiated samples showed that within the
dose range ~ 1 ÷ 30 kGy, Dimethoate and Carbaryl are degraded yielding more polar
products and/or inorganic products. Though the degradation product couldn’t be identified
with HPLC/UV, the chromatograms showed they are none of the toxic compounds known
in analytical practice. These results show irradiation has a high potential in treating water
contaminated by residues of carbaryl, Dimethoate, and another organic compounds, too.
In matrixes of the three fresh vegetables chosen, residues of Carbaryl and
Dimethoate decresed significantly less than in water samples irradiated with the same
doses. The degradation yields depend on the art and level of pesticide residues, the
absorbed doses and the vegetables in question. At the same pesticide residue levels,
degradation yields of Dimethoate and Carbaryl increased with increasing absorbed doses.
The results obtained at doses ≤ 1 kGy show that irradiation decreased the Carbaryl- and
Dimethoate residues in the vegetable samples treated, besides the main effect to increase
preservation time, known for a long time. However, the decreasing extents are rather small
and should be re- and counter-checked.
Absorbed doses ≤ 1 kGy insignificantly affected the VitaminC content of irradiated
vegetables. Also, they do not affect sensory characteristics of green mustard and cucumber
samples. Only cabagge samples irradiated with 1 kGy seem to be slightly changed.
However, it’s not clear whether changes in freshness, softness/hardness, or coulour made
irradiated cabbage samples different compared to the non-irradiated ones.
Besides, procedures for determining Carbaryl and Dimethoate residues in water and
three chosen vegetables have been adapted to suit laboratory equipments available in our
Department. One master’s thesis and 10 Diploma works have been succesfully defended.
Another master’s thesis is being completed. Selected results were reported at the 7th
National Conference on Nuclear Science & Technology in Da Nang, August 2007, and at
the 1st International Conference on the Environments & Natural Resources in Ho Chi Minh
City, March 2008. Two papers were accepted to publish.
MỤC LỤC
Trang
Tóm tắt ñề tài/dự án (gồm tiếng Việt và tiếng Anh)
I
Mục lục
V
Danh sách bảng
VI
Danh sách hình
VII
Phần mở ñầu
XI
Giới thiệu
1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIệU
2
1.1
Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp Việt Nam
2
1.2
Chiếu xạ thực phẩm
4
1.3
ðối tượng nghiên cứu
8
1.3.1
Cải bắp
8
1.3.2
Cải xanh
8
1.3.3
Dưa leo
9
1.3.4
Carbaryl
9
1.3.5
Dimethoat
12
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
16
2.1
Nguyên liệu và phương pháp xử lý, bảo quản:
16
2.2
Hoá chất, thiết bị sử dụng
16
2.3
Thực nghiệm qui trình phân tích Dimethoate trong mẫu lỏng với thiết bị
GC-MS
16
2.4
Thực nghiệm qui trình phân tích Dimethoat trong mẫu lỏng với thiết bị 17
HPLC-UV
2.5
Thực nghiệm qui trình phân tích Carbaryl trong mẫu lỏng với thiết bị
HPLC-UV
18
2.6
Thực nghiệm xạ phân Carbaryl, Dimethoate trong các mẫu nước
19
2.6.1
Thực nghiệm thăm dò
19
2.6.2
Thực nghiệm ở vùng liều hấp thụ thấp
19
2.7
Thực nghiệm qui trình chiết, phân tích dư lượng Carbaryl, Dimethoate,
hàm lượng Vitamin C trong các mẫu cải bắp, cải xanh và dưa leo
20
2.7.1
Chiết Carbaryl, Dimethoate từ các mẫu rau một lần với dung môi
21
2.7.2
Chiết Carbaryl, Dimethoate từ các mẫu rau hai lần với dung môi
22
2.7.3
Chiết, phân tích Vitamin C trong các mẫu cải bắp, cải xanh và dưa leo
24
2.8
Thực nghiệm xác ñịnh tác ñộng chiếu bức xạ hãm tới dư lượng Carbaryl,
Dimethoate trong các mẫu cải bắp, cải xanh và dưa leo
25
2.9
Thực nghiệm xác ñịnh tác ñộng chiếu bức xạ hãm tới hàm lượng Vitamin
C và các yếu tố cảm quan của các mẫu cải bắp, cải xanh và dưa leo
25
2.10
Thực nghiệm xác ñịnh tác ñộng chiếu bức xạ γ từ nguồn 60Co tới dư lượng 26
Carbaryl, Dimethoate trong các mẫu cải bắp, cải xanh và dưa leo
2.11
27
Thực nghiệm xác ñịnh tác ñộng chiếu bức xạ γ từ nguồn 60Co tới hàm
lượng Vitamin C và các yếu tố cảm quan của các mẫu cải bắp, cải xanh và
dưa leo
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1
Kết quả thử nghiệm qui trình phân tích Carbaryl, Dimethoate, Vit.C trong
nước.
28
3.1.1
Kết quả ño phổ hấp thụ tia cực tím UV của các dung dịch chuẩn Carbaryl
28
3.1.2
Kết quả phân tích Carbaryl trong nước với thiết bị HPLC/UV
30
3.1.3
Kết quả phân tích Dimethoate trong các mẫu nước
34
3.1.4
Kết quả phân tích Vitamin C trong các mẫu nước
36
3.2
Xây dựng và thử nghiệm qui trình trích Carbaryl, Dimethoate, Vit.C từ
rau.
38
3.2.1
Qui trình chung trích Carbaryl, Dimethoate từ rau
38
3.2.2
Qui trình trích Vitamin C từ rau:
41
3.3
Kết quả xạ phân Carbaryl, Dimethoate trong nước
41
3.4
Ảnh hưởng liều hấp thụ lên mức ñộ phân hủy Carbaryl, Dimethoate trong
rau
49
3.5
Ảnh hưởng chiếu xạ tới hàm lượng Vitamin C và các yếu tố cảm quan của 52
rau
3.6
Sản phẩm phân hủy của carbaryl và Dimethoate do tác ñộng chiếu xạ
54
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ
59
TÀI LIỆU THAM KHẢO
61
PHỤ LỤC
65
DANH SÁCH BẢNG
SỐ
TÊN BẢNG SỐ LIỆU
TRANG
1
Thành phần các chất dinh dưỡng trong 100g cải bắp
8
2
Thành phần các chất dinh dưỡng trong 100 g cải xanh
8
3
Thành phần các chất dinh dưỡng trong 100 g dưa leo
9
4
Hiệu suất thu hồi (%) Carbaryl, Dimethoate thêm vào các mẫu rau
38
(trích mẫu 1x)
5
Hiệu suất thu hồi (%) mẫu Carbaryl, Dimethoate thêm vào các
40
mẫu (trích mẫu 2x)
6
Dư lượng Carbaryl, Dimethoate trong các mẫu rau khảo sát (trích
40
mẫu 2x)
7
Hàm lượng Vitamin C ( mg VitC/100g rau) trong các mẫu rau
41
khảo sát
P.1
Nhóm nhỏ của những ñáp án ñúng cần thiết cho việc kết luận rằng
65
một sự khác biệt rõ rệt sẽ xuất phát dựa trên phép thử tam giác
P.2
Số lớn nhất của những ñáp án ñúng cần thiết cho việc kết luận
66
rằng hai mẫu thử là giống nhau dựa trên nguyên tắc tam giác
P.3
Số người thử cần thiết cho một phép thử tam giác
67
P.4
Kết quả ñánh giá cảm quan cải xanh, cải bắp, dưa leo chiếu xạ với
liều 1 kGy tại Phòng Thí Nghiệm Cảm Quan B/m CN Thực Phẩm
69
DANH SÁCH HÌNH
SỐ
TÊN HÌNH ẢNH
H.1
Thiết bị chiếu xạ SVST-Co60/B tại VINAGAMMA
6
H.2.
Thiết bị chiếu xạ SVST-Co60/B
7
H.3
Cải trắng
8
H.4
Cải xanh
8
H.5
Dưa leo
9
H.6
Công thức cấu tạo của Carbaryl
9
H.7
ðiều chế Carbaryl từ α-naphtol và fosgen
11
H.8
ðiều chế Carbaryl từ α-naphtol và methylisocyanate
11
H.9
ðiều chế Carbaryl từ α-naphtol và methycarbamoyl chloride
11
TRANG
H.10 Công thức cấu tạo của Dimethoat
12
H.11 Cơ chế phân hủy Dimethoate trong ñộng, thực vật
13
H.12 Cơ chế phân hủy Dimethoate trong nước, không khí
14
H.13 Qui trình chiết Carbaryl, Dimethoate từ các mẫu rau một lần với
aceton
21
H.14 Qui trình chiết Carbaryl, Dimethoate từ các mẫu rau hai lần với
a
aceton
22
H.14 Qui trình chiết Carbaryl, Dimethoate từ các mẫu dung dịch Carbaryl,
b
Dimethoate trong nước ba lần với aceton
23
H.15 Qui trình chiết Vitamin C từ các mẫu rau
24
H.16 Phổ hấp thụ ánh sáng tử ngoại của các mẫu Carbaryl trong nước
28
H.17 ðường chuẩn xác ñịnh nồng ñộ Carbaryl trong các mẫu nước ño hấp
thu tại 220 nm
29
H.18 Phổ hấp thụ ánh sáng tử ngoại của các mẫu Carbaryl trong dung
dịch ACN/nước (55/45)
30
H.19 So sánh sắc ký ñồ của mẫu chuẩn 30 ppm Carbaryl trong nước
31
H.20 Sắc ký ñồ của mẫu chuẩn Carbaryl trong 0,4M H2SO4 ( a ) và mẫu
0,4M H2SO4 (b )
32
H.21 Sắc ký ñồ của mẫu 0,1 ppm Carbaryl trong nước. ð/k như H.19
32
H.22 ðường chuẩn xác ñịnh hàm lượng Carbaryl với thiết bị HPLC/UV
33
H.23 ðường chuẩn xác ñịnh hàm lượng Dimethoate trong aceton với thiết
bị GC/MS
34
H.24 Sắc ký ñồ của mẫu chuẩn Dimethoate trong nước
35
H.25 ðường chuẩn xác ñịnh hàm lượng Dimethoate trong nước với thiết
bị HPLC/UV
36
H.26 Ảnh hưởng hàm lượng CH3OH trong pha ñộng tới kết quả phân tích
Vit.C
36
H.27 Ảnh hưởng hàm lượng CH3OH trong pha ñộng tới kết quả phân tích
Vit.C
37
H.28 ðường chuẩn xác ñịnh hàm lượng Vitamin C trong nước với thiết bị
HPLC/UV
37
H.29 Sắc ký ñồ của các dịch chiết một lần bằng dung môi aceton từ rau
39
H.30 Ảnh hưởng chiếu xạ lên phổ hấp thụ UV của mẫu 10 ppm Carbaryl
trong nước
42
H.31 So sánh phổ hấp thụ UV của mẫu Carbaryl trong nước với trong
0,4M H2SO4 sau chiếu xạ, liều hấp thụ 3 kGy
43
H.32 Ảnh hưởng liều hấp thụ lên mức ñộ phân hủy Carbaryl trong nước
44
H.33 Ảnh hưởng liều hấp thụ lên mức ñộ phân hủy Carbaryl trong 0,4M
H2SO4
45
H.34 Kết quả xạ phân Carbaryl trong nước – Tương quan ln(C / C 0 ) ÷ D
a
46
H.34 Kết quả xạ phân Carbaryl trong nước – Tương quan ln k D ÷ C 0
b
46
H.35 Hiệu suất phân hủy Dimethoate trong nước ở vùng liều hấp thụ < 10
kGy
47
H.36 So sánh hiệu suất phân hủy Dimethoate trong nước và trong 0,4M
H2SO4
48
H.37 So sánh hiệu suất phân hủy Dimethoate và Carbaryl trong nước
48
H.38 Hiệu suất phân hủy Carbaryl trong các mẫu rau do tác ñộng chiếu
bức xạ hãm
49
H.39 Hiệu suất phân hủy Dimethoate trong rau do tác ñộng chiếu bức xạ
hãm
50
H.40 Hiệu suất phân hủy Carbaryl trong rau do tác ñộng chiếu tia γ từ
a
nguồn 60Co
51
H.40 Hiệu suất phân hủy Carbaryl trong rau do tác ñộng chiếu tia γ từ
b
nguồn 60Co (phân tích ñối chứng).
51
H.41 Hiệu suất phân hủy Vit.C trong rau do tác ñộng chiếu bức xạ hãm
52
H.42 Hiệu suất phân hủy Vit.C trong rau do tác ñộng chiếu tia γ từ nguồn
60
Co
53
H.43 Sắc ký ñồ của mẫu 20 ppm Carbaryl trong nước
56
H.44 Sắc ký ñồ của mẫu 6 ppm trong nước sau chiếu tia γ từ nguồn 60Co
56
H.45 Sắc ký ñồ của mẫu 12 ppm trong nước sau chiếu tia γ từ nguồn 60Co
57
H.46 Sắc ký ñồ của mẫu 20 ppm trong nước sau chiếu tia γ từ nguồn 60Co
57
H.47 Sắc ký ñồ của mẫu 40 ppm trong nước sau chiếu tia γ từ nguồn 60Co
58
PHẦN MỞ ðẦU
Tên ñề tài:
Nghiên cứu khả năng giảm khử ñộc chất (Dimethoat,
Carbaryl) trên một số nông sản bằng phương pháp chiếu xạ
Chủ nhiệm ñề tài:
ThS. Hoàng Minh Nam
Cơ quan chủ trì:
Trường ðai học Bách Khoa, ðHQG Tp HCM
Thời gian thực hiện ñề tài: 12/2005 – 11/2007
Kinh phí ñược duyệt:
180.000.000 ñ
Kinh phí ñã cấp: 168.000.000 ñ theo TB số : 313/TB-SKHCN ngày 16/12/05 và
TB số : 83/TB-SKHCN ngày 29/5/07
Mục tiêu: (Theo ñề cương ñã duyệt)
Xác ñịnh mức ñộ phân hủy hai chất BVTV – Dimethoat, Carbaryl –
trong các mẫu nước mô hình và trên ba loại rau quả ngoài thị trường –
dưa leo, cải bắp, cải xanh – bằng phương pháp chiếu xạ.
Nội dung: (Theo ñề cương ñã duyệt)
o Nghiên cứu ảnh hưởng liều chiếu xạ lên 2 loại thuốc BVTV
Dimethoate và Carbaryl trong dung môi nước.
o Nghiên cứu ảnh hưởng liều chiếu xạ lên dư lượng Dimethoate,
Carbaryl trên cải bắp, cải xanh và dưa leo.
o Nghiên cứu ảnh hưởng liều chiếu xạ lên hàm lượng Vitamin C và một
số yếu tố cảm quan của cải bắp, cải xanh và dưa leo.
Sản phẩm:
o Báo cáo nghiệm thu ñề tài.
o 02 Báo cáo trình bày tại Hội nghị Khoa học và Công nghệ hạt nhân
toàn quốc lần thứ VII, ðà Nẵng, 8/2007, 01 bài ñược chọn ñăng toàn
văn trong Kỷ yếu của Hội nghị.
o 01 báo cáo trình bày tại Hội nghị quốc tế về môi trường và tài nguyên
thiên nhiên lần thứ nhất, Tp Hồ Chí Minh, 3/2008, ñược chọn ñăng
toàn văn trong Kỷ yếu của Hội nghị.
o 01 Luận văn Thạc sỹ và 09 Luận văn ñại học ñã bảo vệ, 01 luận văn
thạc sỹ ñang kết thúc.
QUYẾT TOÁN KINH PHÍ
ðề tài:
Nghiên cứu khả năng giảm khử ñộc chất (Dimethoat,
Carbaryl) trên một số nông sản bằng phương pháp chiếu xạ
Chủ nhiệm:
Cơ quan chủ trì:
ThS. Hoàng Minh Nam
Trường ðai học Bách Khoa, ðHQG Tp HCM
Thời gian ñăng ký trong hợp ñồng: 12/2005 – 11/2007
Tổng kinh phí ñược duyệt:
180.000.000 ñ
Kinh phí cấp giai ñoạn 1: 120.000.000 ñ (theo TB số: 313/TB-SKHCN ngày
16/12/05)
Kinh phí cấp giai ñoạn 2: 48.000.000 ñ (theo TB số : 83/TB-SKHCN ngày
29/5/07)
TT
Nội dung
I
II
Kinh phí ñược cấp trong năm
Kinh phí quyết toán trong
năm
Công chất xám
Công thuê khoán
Nguyên, nhiên, vật liệu, dụng
cụ, phụ tùng, văn phòng
phẩm
Thiết bị
Xét duyệt, giám ñịnh, nghiệm
thu
Hội nghị, hội thảo
ðánh máy tài liệu
Giao thông liên lạc
Chi phí ñiều hành
Tiết kiệm 5%
Kinh phí chuyển sang năm
sau
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
III
IV
Kinh phí
Trong ñó
Ngân sách
Nguồn
khác
48.000.000 48.000.000
60.000.000 60.000.000 -1.200.000 1.200.000 -24.000.000 24.000.000 -10.000.000 10.000.000 --
7.200.000
6.000.000
7.200.000
6.000.000
---
5.200.000
5.200.000
--
1.000.000
5.400.000
---------
1.000.000
5.400.000
---
-----
GIỚI THIỆU
Nhằm mục ñích ñảm bảo an ninh lương thực, tăng năng suất trồng trọt, các hóa chất
bảo vệ thực vật (BVTV) ñược sử dụng ngày càng nhiều trên phạm vi toàn cầu. Các chất
BVTV này ít nhiều ñều có ñộc tính ñối với người, vật nuôi, và môi trường sinh thái. Do ñó,
các qui trình sản xuất, phương thức sử dụng, ñộc tính và tác ñộng môi trường của các hóa
chất BVTV luôn ñược quan tâm nghiên cứu, ñánh giá [vd. 1-6].
Sử dụng hóa chất BVTV theo ñúng hướng dẫn sẽ ñảm bảo chống sâu bệnh, tăng
năng suất, mà không ảnh hưởng ñáng kể ñến chất lượng và vệ sinh an toàn của nông sản,
không ảnh hưởng ñến sức khỏe người tiêu dùng. Sử dụng hóa chất BVTV không ñúng
hướng dẫn: Dùng quá liều lượng, không ñảm bảo thời gian cách ly, dùng các hóa chất
BVTV không có trong danh mục cho phép, không rõ nguồn gốc xuất xứ, … có thể gây ngộ
ñộc cấp tính, ảnh hưởng lâu dài tới sức khỏe người tiêu dùng. Trong ñiều kiện thời tiết, khí
hậu Việt Nam, nhu cầu sử dụng hóa chất BVTV càng cao. Các trường hợp phát hiện rau
quả nhiễm dư lượng thuốc BVTV quá giới hạn cho phép, các vụ ngộ ñộc thực phẩm xảy ra
ngày càng nhiều. ðảm bảo vệ sinh an toàn, giảm thiểu dư lượng hóa chất ñộc hại trong
nông sản thực phẩm là một vấn ñề ngày càng trở nên cấp bách bởi hóa chất ñộc hại trong
nông sản thực phẩm có thể gây ảnh hưởng trước mắt và lâu dài ñến sức khỏe cộng ñồng.
Ðể ñảm bảo phát triển bền vững, quy hoạch và triển khai các vùng sản xuất rau an toàn
ñược coi là giải pháp hữu hiệu nhất [7]. Ðồng thời, ñẩy mạnh hoạt ñộng của các chi cục
bảo vệ thực vật nhằm hướng dẫn vận ñộng nông dân, sử dụng các chế phẩm BVTV ñúng
mục tiêu, ñảm bảo thời gian cách ly cần thiết trước thu hoạch cũng cần ñược chú trọng.
Mặt khác, do ñặc thù kinh tế, xã hội chúng ta, cũng cần nghiên cứu áp dụng các biện pháp
hỗ trợ khử trùng, tiêu ñộc nông sản thực phẩm. Các chế phẩm nước ozon, nước rửa chuyên
dụng, … hiện ñang ñược khuyến cáo sử dụng. Các biện pháp này có thể ñạt hiệu quả cao
cho mục ñích khử trùng tiêu ñộc trên bề mặt. Khi dư lượng thuốc BVTV ñã ngấm vào bên
trong nông sản thì các biện pháp rửa bề mặt sẽ kém hiệu quả.
Chiếu xạ nông sản thực phẩm ñã ñược áp dụng ở nhiều nước trên thế giới và cả ở
Việt Nam [8-10]. Cho ñến nay, tác ñộng của chiếu xạ lên dư lượng các hóa chất ñộc hại
trong nông sản thực phẩm chưa ñược quan tâm nhiều. Do ñó, chúng tôi ñặt vấn ñề nghiên
cứu ảnh hưởng (phụ) của chiếu xạ lên hàm lượng thuốc BVTV trên rau quả, bên cạnh ảnh
hưởng chính là thanh trùng, kéo dài thời gian bảo quản, vốn ñược công nhận rộng rãi.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.
Tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật trong nông nghiệp Việt Nam
Theo Quyết ñịnh số 49/2008/Qð-BNN của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn ban hành ngày 27/3/2008 [11], danh mục thuốc bảo vệ thực vật ñược phép sử dụng
trong nông nghiệp ở Việt Nam bao gồm:
- Thuốc trừ sâu: 292 hoạt chất với 959 tên thương phẩm.
- Thuốc trừ bệnh: 221 hoạt chất với 654 tên thương phẩm.
- Thuốc trừ cỏ: 130 hoạt chất với 400 tên thương phẩm.
- Thuốc trừ chuột: 13 hoạt chất với 20 tên thương phẩm.
- Thuốc ñiều hoà sinh trưởng: 44 hoạt chất với 102 tên thương phẩm.
- Chất dẫn dụ côn trùng: 5 hoạt chất với 7 tên thương phẩm.
- Thuốc trừ ốc: 15 hoạt chất với 74 tên thương phẩm.
- Chất hỗ trợ (chất trải): 4 hoạt chất với 5 tên thương phẩm.
Danh mục này cho thấy số lượng thuốc BVTV ñược phép lưu hành chính thức là
rất lớn. Bên cạnh ñó, không thể loại trừ khả năng vẫn còn lưu hành, sử dụng nhiều loại
thuốc BVTV ngoài danh mục cho phép, không rõ nguồn gốc, hoặc ñã chính thức bị cấm sử
dụng.
Rau quả tươi là thành phần không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của người dân.
Nhu cầu tiêu thụ rau quả tươi hàng ngày rất cao, ñặc biệt là ở các thành phố lớn tập trung
ñông dân cư. Theo số liệu của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Tp HCM [12],
hàng năm thành phố tiêu thụ khoảng trên 400.000 tấn rau, bình quân trên 1.200 tấn/ngày.
Trong khi ñó, diện tích trồng rau ở ngoại thành giảm dần do quá trình ñô thị hóa. Diện tích
gieo trồng rau ở ngoại thành Tp HCM chỉ khỏang 9.905 ha, cho sản lượng khỏang 175.285
tấn, chủ yếu là rau ăn lá. Như vậy, khoảng 50-60% nhu cầu rau xanh của thành phố ñược
cung cấp từ các tỉnh Tây Ninh, Tiền Giang, Long An, … chủ yếu là từ Lâm ðồng. Lượng
rau lưu thông hằng ngày ở các chợ ñầu mối thay ñổi từ 100 -150 tấn/chợ ñầu mối, cao ñiểm
có thể lên ñến 200 tấn/ngày. Do có nhiều nguồn gốc khác nhau, chất lượng rau không ổn
ñịnh và khó kiểm soát. Rau và một số quả rất dễ bị nhiễm một số ñộc chất như dư lượng
thuốc BVTV, kim loại nặng, nitrate và các vi trùng ; ký sinh trùng. Dư lượng thuốc BVTV
ñã làm xảy ra một số trường hợp ngộ ñộc do ăn rau quả bị ô nhiễm. Trong 9.636 mẫu rau
các loại ñược kiểm tra nhanh trong năm 2007, tỷ lệ mẫu vượt dư lượng chiếm 3,0 %, tăng
so với cùng kỳ năm 2006 (1,17%). Số mẫu kiểm tra trong vùng lưu thông có tỷ lệ vượt dư
lượng 3,87 % , chủ yếu có nguồn gốc từ các tỉnh khác [13].
Khảo sát thăm dò ở 247 hộ nông dân ba tỉnh Cần Thơ, Tiền Giang và Trà Vinh [14]
cho thấy có hàng trăm lọai thuốc BVTV ñược sử dụng trong canh tác dưa hấu, trung bình
mỗi vụ phun thuốc BVTV 8-9 lần, chỉ có 14,2% số hộ áp dụng biện pháp quản lý dịch hại
tổng hợp.
Kết quả ñiều tra các hộ trồng chè ở Lâm ðồng trong tháng 3 năm 2002 cho thấy tỷ
lệ các hộ dùng thuốc BVTV không an tòan cho sản phẩm chè khá cao, tùy theo ñịa bàn dao
ñộng trong khỏang 3,33 – 21,88%. Tỷ lệ nông hộ chỉ dùng thuốc BVTV an toàn cho chè ở
Bảo Lâm là 27,01%, Bảo Lộc chỉ có 1,69%, Di Linh, ðà Lạt và Lâm Hà ñều là 0%. Xuất
khẩu chè của Công ty chè Lâm ðồng sang Bác Mỹ và ðài Loan năm 2001 gặp khó khăn
do dư lượng Fenvalerate và Endosulfan-alfa vượt quá ngưỡng cho phép, … [15]
“Theo báo cáo của Cục Y tế dự phòng và Môi trường - Bộ Y tế năm 2007 có 4.670
vụ nhiễm ñộc thuốc bảo vệ thực vật với 5.207 ca, trong ñó có 101 ca tử vong (chiếm 95,2%
các trường hợp tử vong). Những trường hợp ăn uống nhầm có 540 ca chiếm 10,4% với 3
trường hợp tử vong.
Số liệu của Phòng Thanh tra - Pháp chế, Cục Bảo vệ thực vật năm 2007 cho thấy:
35% trên số hộ kiểm tra có hành vi sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không ñúng kỹ thuật,
nhưng các Chi cục chỉ nhắc nhở mà không áp dụng chế tài xử phạt vì những hộ dân
này quá nghèo!” [16]
Mức ñộ sử dụng thuốc BVTV và dư lượng trong rau quả ở thị trường Hà Nội cũng
ñáng kể [17]. Trả lời phỏng vấn trên Thời Báo Kinh Tế Việt Nam ngày 9/11/2007 [18],
Cục Bảo Vệ Thực Vật cho biết trong năm 2007, Cục ñã tiến hành kiểm tra 5000 hộ trồng
trọt, phát hiện 23,3% số hộ này có hành vi sai phạm. Trong số hộ sai phạm này, 70%
trường hợp sử dụng thuốc BVTV không ñúng qui ñịnh: Không ñảm bảo thời gian cách ly,
không sử dụng ñúng loại thuốc chỉ ñịnh cho loại cây trồng, không sử dụng ñúng nồng ñộ
và liều lượng qui ñịnh, vứt ñổ thuốc bừa bãi gây ô nhiễm môi trường, … 30% số vi phạm ở
mức nghiêm trọng hơn: Sử dụng thuốc ngòai danh mục cho phép, thuốc ñã bị cấm sử dụng,
thuốc không rõ nguồn gốc xuất xứ, …
Trong bối cảnh số lượng và chủng loại hóa chất BVTV rất lớn, nhiều thương phẩm
trôi nổi không rõ nguồn gốc, xuất xứ, nằm ngoài danh mục cho phép hoặc ñã chính thức bị
cấm, mức ñộ nhận thức của nông dân ít nhiều còn hạn chế, vấn ñề vệ sinh an toàn thực
phẩm trở thành mối quan tâm hàng ñầu ñối với các cơ quan chức năng. Theo số liệu thống
kê trên mạng medinet [19], trong năm 2002 trên toàn quốc có 218 vụ ngộ ñộc thực phẩm
ñáng kể ñược ghi nhận với 4.984 người mắc, tử vong 71 người. Nguyên nhân các vụ ngộ
ñộc này do thực phẩm nhiễm vi sinh vật chiếm 42,2%, nhiễm hóa chất chiếm 25,2%,
nhiễm chất ñộc (không nêu rõ) chiếm 25,2%, và do các nguyên nhân khác chiếm 7,4%.
Riêng trên ñịa bàn thành phố Hồ Chí Minh cho năm 2002 ghi nhận chính thức 29 vụ với
930 người mắc, tử vong 2 người. Trong ñó 18 vụ là ngộ ñộc tập thể chiếm 62%. Nguyên
nhân ngộ ñộc ñược xác ñịnh do vi sinh vật là 13 vụ, chiếm 44,8%, do nhiễm thuốc BVTV
là 9 vụ, chiếm 31,0%, do chất ñộc khác (cá nóc) là 2 vụ chiếm 6,9%.
Mức ñộ nghiêm trọng của vấn ñề dẫn ñến Chỉ thị số 02/2002/CT-BYT ngày
22/3/2002 của Bô trưởng Bộ Y Tế về việc tăng cường chống ngộ ñộc thực phẩm do thuốc
bảo vệ thực vật, thuốc diệt chuột [19]. Các biện pháp tình thế ñã ñược nêu ra trong Chỉ thị
này. Bên cạnh các biện pháp ñẩy mạnh tuyên truyền, chế tài hành chính, triển khai sản xuất
và phân phối rau quả sạch ñược coi là giải pháp hữu hiệu. Tuy nhiên, việc triển khai thực
hiện sản xuất và phân phối rau quả an tòan vẫn chưa ñáp ứng ñược mức tiêu thụ của người
dân, ñặc biệt là các thành phố lớn [12,13]. Người dân ñược khuyến cáo tự bảo vệ bằng
cách rửa kỹ rau quả, sử dụng nước rửa chuyên dụng như nước muối, thuốc tím, Vegy. Tuy
nhiên, những biện pháp này cũng ít nhiều làm giảm chất lượng, cảm quan của rau quả, và
nếu không ñược rửa sạch hết khỏi rau quả cũng có thể có ảnh hưởng xấu ñến sức khỏe
người tiêu dùng. Sử dụng nước ozon hiện ñang ñược quảng bá, khuyến khích [10]. Trong
khi chương trình sản xuất và phân phối rau quả sạch còn chưa ñáp ứng ñược nhu cầu tiêu
dùng, cần nghiên cứu thử nghiệm các biện pháp mới nhằm giảm khử lượng ñộc chất có
trong rau quả tươi sống.
1.2.
Chiếu xạ thực phẩm
Chiếu xạ thực phẩm ñã ñược áp dụng từ những năm 1960 [20-22]. Cho tới nay,
chiếu xạ thực phẩm ñược chính thức áp dụng ở hơn 40 quốc gia trên thế giới, trong ñó có
Việt Nam [23,24]. Chiếu xạ thực phẩm sử dụng bức xạ ion hóa ñể tiêu diệt vi sinh vật, vi
trùng, virut hoặc côn trùng có thể có trong thực phẩm. Chiếu xạ còn ñược áp dụng trong
công nghệ sau thu hoạch nông sản ñể chống nảy mầm, làm chậm chín trái cây, tăng lượng
dịch trái cây, … Công nghệ chiếu xạ sử dụng bức xạ ion hóa còn có nhiều ứng dụng khác
trong khoa học, kỹ thuật và ñời sống. Số lượng ấn phẩm, công trình khoa học ñã ñăng tải
trong và ngoài nước trong lãnh vực công nghệ chiếu xạ nói chung và chiếu xạ thực phẩm
nói riêng rất lớn. Phần tổng quan này chỉ xin nêu vắn tắt một số ñiểm chính. Theo liều
năng lượng bức xạ bị hấp thụ, chiếu xạ thực phẩm phân biệt ba nhóm ứng dụng như sau:
- Các ứng dụng liều thấp, tới 1 kGy: Chủ yếu thanh trùng thực phẩm, rau quả tươi, chống
nảy mầm hạt, làm chậm chín trái cây, …
- Các ứng dụng liều trung bình 1 ÷ 10 kGy: Chủ yếu thanh khử trùng các sản phẩm thịt
cá ñông lạnh, các loại ngũ cốc – nông sản khô, …
- Các ứng dụng liều cao trên 10 kGy: Chủ yếu tiệt khuẩn các sản phẩm thịt không ñông
lạnh, tiệt khuẩn các thực phẩm chức năng trong y tế, …
Liều hấp thụ 1 kGy ứng với năng lượng 1 kJ của bức xạ ion hóa bị hấp thụ bởi 1 kg
vật chất (trong trường hợp này là nông sản thực phẩm). Sự phân chia thành ba nhóm ứng
dụng theo liều hấp thụ như trên chỉ có ý nghĩa tương ñối. Loại thực phẩm nào ñược chiếu
xạ, với giới hạn liều bao nhiêu, nhằm mục ñích gì, … chủ yếu phụ thuộc vào các văn bản
pháp qui của từng quốc gia. Ở Việt Nam, theo Quyết ñịnh của Bộ trưởng Bộ Y tế số
3616/2004/Qð-BYT, ñối với rau quả tươi thì liều hấp thụ cho phép ñể làm chậm quá trình
chín, diệt côn trùng và ký sinh trùng là 0,3 ÷ 1,0 kGy, ñể xử lý kiểm dịch là 0,2 ÷ 1,0 kGy,
ñể kéo dài thời gian bảo quản là 1,0 ÷ 2,5 kGy [23]. Nếu các rau quả này phục vụ mục ñích
xuất khẩu thì cũng phải tuân thủ giới hạn liều cho phép của quốc gia nhận hàng.
Kết quả nghiên cứu nhiều năm của nhiều tổ chức khoa học có uy tin trên thế giới,
trong ñó có Viện Năng lượng Nguyên tử Quốc tế IAEA, Tổ chức Lương Nông thế giới
FAO, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) ñều chỉ rõ các ưu ñiểm nổi trội của chiếu xạ thực phẩm
[20-22,24]:
- Chiếu xạ với liều thích hợp tiêu diệt ñược các vi khuẩn và vi sinh vật gây bệnh như
E.coli, Trichima, Salmonella, …, kéo dài thời gian bảo quản rau quả, ngăn chặn sự nảy
mầm của khoai tây và tỏi, làm chậm quá trình chính của trái cây, ...
- Qui trình chiếu xạ không ñưa thêm bất kỳ hóa chất, chất phụ trợ nào vào nông sản, thực
phẩm. Thực phẩm chiếu xạ không thể trở thành thực phẩm có tính phóng xạ ñược.
- Sau khi chiếu xạ trong phạm vi liều giới hạn cho phép, trong thực phẩm chiếu xạ không
xuất hiện bất kỳ ñộc tố nào và không có sự thay ñổi các thành phần hoá học gây ảnh
hưởng bất lợi ñến sức khoẻ con người.
- Chiếu xạ trong phạm vi liều giới hạn cho phép nói chung không làm giảm giá trị dinh
dưỡng cũng như các vitamin trong thực phẩm, ngoài ra cũng không có thay ñổi ñáng kể
nào của axit amin và axit béo, ...
- Các nhà máy sử dụng công nghệ chiếu xạ thực phẩm vận hành theo ñúng qui trình an
toàn sẽ không gây hại ñến môi trường xung quanh cũng như không gây ảnh hưởng bất
lợi về sức khoẻ của công nhân.
- Thực phẩm chiếu xạ cần ñược lưu trữ và chế biến bình thường như thực phẩm không
chiếu xạ.
Mặt khác, không thể coi chiếu xạ là biện pháp cứu cánh, ví dụ có thể biến “rau bẩn”
thành “rau sạch”. Trước khi chiếu xạ, thực phẩm phải ñảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng
theo các văn bản pháp qui. Chiếu xạ chỉ là biện pháp – như cho ñến nay vẫn áp dụng – kéo
dài thời gian bảo quản thực phẩm. Sau khi chiếu xạ thực phẩm vẫn có thể bị nhiễm mầm
bệnh nếu không ñược ñóng gói, bảo quản ñúng qui cách.
Ở Việt Nam, chiếu xạ thực phẩm ñã ñược nghiên cứu và bước ñầu ứng dụng từ
năm 1981 tại Viện nghiên cứu hạt nhân ðà Lạt [24]. Năm 1991 ñã lắp ñặt một thiết bị
chiếu xạ 60Co bán công nghiệp phục vụ mục ñích bảo quản lương thực thực phẩm tại Viện
Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân, Hà Nội. Tuy nhiên, bước ñột phá trong ứng dụng công
nghệ bức xạ qui mô công nghiệp là sự hình thành và phát triển của Trung tâm Nghiên cứu
và Triển khai Công nghệ Bức xạ của Viện, ñặt tại Thủ ðức.
Thiết bị chiếu xạ của Trung tâm là
loại SVST-Co60/B công nghiệp (Hungary), sử dụng bức xạ γ từ nguồn
Co, ñưa vào vận hành từ 1999 với
60
hai mục ñích chính là chiếu xạ khử trùng dụng cụ y tế và thanh trùng thực phẩm.
Bên cạnh hai mục ñích
chính ñã nêu, Trung tâm ñã và ñang mở rộng dịch vụ chiếu xạ sang các lãnh vực khác,
ñồng thời tham gia vào hoạt ñộng nghiên cứu khoa học và ñào tạo nguồn nhân lực.
H.1: Thiết bị chiếu xạ SVST-Co60/B tại VINAGAMMA [25]
Năm 2004, công ty TNHH Sơn Sơn ñưa vào vận hành thiết bị chiếu xạ công nghiệp
– máy gia tốc chùm tia ñiện tử với bộ chuyển ñổi tia X, phục vụ mục ñích khử trùng dụng cụ y
tế và chủ yếu là chiếu xạ thực phẩm. ðây là
máy gia tốc Linac 5MeV/620mA/150kW của Mỹ.
Thiết bị này hoạt ñộng theo nguyên tắc dùng ñiện năng tạo dòng lớn (620mA) các ñiện tử
nhanh (5 MeV) nhờ hệ thiết bị (súng ñiện tử, máy Klystron RF và máy gia tốc thẳng cộng
hưởng LINAC), quét ñều lên bề mặt tấm chuyển ñổi làm phát ra bức xạ hãm năng lượng
dưới 5 MeV (mức cực ñại cho phép chiếu xạ thực phẩm).
Năm 2005, một thiết bị chiếu xạ
công nghiệp
60
Co ñã ñược lắp ñặt tại Bình Dương, cũng
phục vụ mục ñích khử trùng dụng cụ y tế và thanh trùng thực phẩm. Tổng năng suất của ba
cơ sở chiếu xạ kể trên là ~ 50.000 m3 dụng cụ y tế (tỷ trọng 0,2g/cm3, liều 25 kGy), hoặc ~
55.000 ÷ 70.000 tấn thủy hải sản (liều 3,5 ÷ 4 kGy) [24]. Hiện VINAGAMMA ñang triển
khai lắp ñặt thêm một thiết bị chiếu xạ công nghiệp – máy gia tốc chùm tia ñiện tử UELR10-15T của CHLB Nga, dự kiến ñưa vào vận hành trong năm 2008.
H.2: Thiết bị chiếu xạ SVST-Co60/B [25]
Cho ñến nay, chiếu xạ thực phẩm chủ yếu nhằm mục ñích thanh khử trùng, kéo dài
thời gian bảo quản thực phẩm. Chiếu xạ trong liều giới hạn cho phép ñược nhiều nghiên
cứu khẳng ñịnh là an tòan, không gây ñộc thêm ñộc tố trong thực phẩm chiếu xạ, không
ảnh hưởng tới hàm lượng dinh dưỡng cũng như các yếu tố cảm quan của thực phẩm chiếu
xạ. Khả năng giảm khử ñộc chất trong thực phẩm dưới tác ñộng chiếu xạ chưa ñược ñề cập
ñến trong các tài liệu tham khảo.
1.3.
ðối tượng nghiên cứu
- Xem thêm -