Nghiên cứu quy trình xác định hàm lượng hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ trong mật ong

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

Vũ Thị Thu Thủy

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HÓA CHẤT

BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM CLO HỮU CƠ TRONG MẬT ONG GÓP

PHẦN ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------


NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG HÓA CHẤT

BẢO VỆ THỰC VẬT NHÓM CLO HỮU CƠ TRONG MẬT ONG GÓP

PHẦN ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60440301

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS. Đỗ Quang Huy

Hà Nội - Năm 2014

LỜI CẢM ƠN

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS.

Đỗ Quang Huy, giảng viên Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,

Đại học Quốc gia Hà Nội đã trực tiếp giao đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ

em trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Em cũng tỏ lòng biết ơn đến tập thể các thầy cô giáo trong Bộ môn Công

nghệ môi trường, Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã truyền

đạt hướng dẫn cách tổng hợp các kiến thức quý báu trong suốt những năm học vừa

qua và nhiệt tình giúp đỡ em về mọi mặt, cũng như luôn tạo điều kiện thuận lợi để

em có thể hoàn thành tốt đề tài.

Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo và các cán bộ, viên chức Ban 10-

80, Trường Đại học Y Hà Nội đã tạo điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình hoàn

thành luận văn này.

Tôi cũng xin cảm ơn các cử nhân Nguyễn Thị Lan Anh đã cộng tác với tôi

triển khai nghiên cứu trong lĩnh vực chuyên môn môi trường.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình và bạn bè đã

luôn bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và

hoàn thành luận văn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 12 năm 2014

Học viên


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU..................................................................................................................... U 1

4

5

7

8

9

10

11

14

15

16

18

18

18

20

Chương 1.....................................................................................................................3

TỔNG QUAN .............................................................................................................3

1.1. Giới thiệu về hóa chất bảo vệ thực vật .............................................................3

1.1.1 Định nghĩa ..................................................................................................3

1.1.2. Phân loại....................................................................................................3

1.2. Giới thiệu về hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ .................................

1.2.1. Hợp chất nhóm DDT..................................................................................

1.2.2. Hợp chất nhóm BHC..................................................................................

1.2.3. Hợp chất nhóm Chlordane ........................................................................

1.3. Giới thiệu chung về ong mật và sản phẩm mật ong .........................................

1.3.1. Tổ chức xã hội đàn ong ...........................................................................

1.3.2. Mật ong ....................................................................................................

1.3.3. Vai trò của cây nguồn mật phấn đối với ong...........................................

1.3.4. Cách thức nuôi ong ở Việt Nam ...............................................................

1.4. Nguồn gốc xuất hiện các hóa chất BVTV trong mật ong ..............................

1.5. Một số nghiên cứu xác định dư lượng thuốc BVTV trong mật ong ..............

1.5.1. Phương pháp chiết lỏng-lỏng kết hợp với sắc ký khí khối phổ................

1.5.2. Phương pháp chiết pha rắn kết hợp với sắc ký khí khối phổ...................

Chương 2...................................................................................................................

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................. U 20

20

20

20

21

21

34

34

2.1. Đối tượng nghiên cứu.....................................................................................

2.2. Phương pháp nghiên cứu................................................................................

2.2.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu .............................................

2.2.2. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và chuẩn bị mẫu .................................

2.2.3. Phương pháp thực nghiệm.......................................................................

Chương 3...................................................................................................................

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................................

34

34

35

39

39

41

42

43

44

44

44

44

46

52

52

53

54

57

3.1. Đường ngoại chuẩn của các thuốc BVTV cơ clo nghiên cứu ........................

3.1.1. Nhận diện chất phân tích trên sắc ký đồ của chất chuẩn ........................

3.1.2. Xây dựng đường ngoại chuẩn định lượng các chất nghiên cứu..............

3.2. Xây dựng quy trình phân tích.........................................................................

3.2.1. Kết quả khảo sát thể tích dung môi rửa giải ...........................................

3.2.2. Khảo sát khả năng loại bỏ tạp chất trong dịch chiết của cột sắc ký .......

3.3. Độ thu hồi của các thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ ........................................

3.4. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ).............................

3.5. Quy trình chuẩn bị mẫu và phân tích thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong

mật ong ..................................................................................................................

3.5.1. Chiết mẫu .................................................................................................

3.5.2. Làm sạch dịch chiết .................................................................................

3.5.3. Làm giàu mẫu ..........................................................................................

3.6. Ứng dụng quy trình chuẩn bị mẫu và phân tích thuốc BVTV nhóm clo hữu

cơ trong mật ong để xác định chất trong các mẫu thực tế .....................................

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ...........................................................................

1. Kết luận .............................................................................................................

2. Khuyến nghị ......................................................................................................

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................

PHỤ LỤC..................................................................................................................

6

7

9

13

30

34

35

38

42

43

47

48

49

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Tính chất của DDT và các chất chuyển hóa của nó....................................

Bảng 1.2. Tính chất của BHC và các đồng phân của BHC ........................................

Bảng 1.3. Một số tính chất vật lý của các nhóm thuốc BVTV tiêu biểu thuộc họ clo

hữu cơ..........................................................................................................................

Bảng 1.4. Thành phần hóa học của mật ong ............................................................

Bảng 2.1. Nồng độ các dung dịch hỗn hợp chất chuẩn.............................................

Bảng 3.1. Thời gian lưu của một số thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ chuẩn..............

Bảng 3.2. Mối quan hệ giữa nồng độ chất chuẩn và số đếm diện tích píc................

Bảng 3.3. Phương trình đường ngoại chuẩn và hệ số tương quan của 19 loại thuốc

BVTV nhóm clo hữu cơ............................................................................................

Bảng 3.4. Độ thu hồi của các chất khi thực hiện bước chuẩn bị và phân tích mẫu ..

Bảng 3.5. Giá trị LOD, LOQ của phương pháp phân tích thuốc BVTV nhóm cơ clo

trong mật ong ............................................................................................................

Bảng 3.6: Kết quả phân tích một số thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong các mẫu

mật ong tại xã Hồng Nam - tỉnh Hưng Yên (từ mẫu HY1 đễn mẫu HY11).............

Bảng 3.7: Kết quả dư lượng một số thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong các mẫu

mật ong tại xã Hồng Nam - tỉnh Hưng Yên (từ mẫu HY12 đến mẫu HY22)...........

Bảng 3.8: Kết quả phân tích dư lượng một số thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong

các mẫu mật ong tại xã Giáp Sơn - tỉnh Bắc Giang; xã Bằng Khánh - tỉnh Lạng Sơn

...................................................................................................................................

5

25

34

39

40

40

41

41

45

57

57

58

58

59

59

60

60

61

61

62

62

63

63

64

64

65

65

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Sự chuyển hóa của DDT thành DDE và DDD............................................

Hình 2.1. Sơ đồ khối của máy sắc ký khí..................................................................

Hình 3.1. Sắc đồ của các chất chuẩn sử dụng trong nghiên cứu...............................

Hình 3.2. Sắc đồ phân tích phân đoạn 1 ứng với dịch rửa giải là 5 mL etyl axetat..

Hình 3.3.Sắc đồ phân tích phân đoạn 1 ứng với dịch rửa giải là 15 mL etyl axetat.

Hình 3.4.Sắc đồ phân tích phân đoạn 1 ứng với dịch rửa giải là 10 mL etyl axetat.

Hình 3.5. Sắc đồ phân tích phân đoạn 1 rửa giải bằng 10 mL etyl axetat ................

cho qua cột Al2O3......................................................................................................

Hình 3.6. Quy trình chuẩn bị mẫu và phân tích một số thuốc BVTV nhóm clo hữu

cơ trong mật ong .......................................................................................................

Hình 1P. Đường ngoại chuẩn của α-BHC.................................................................

Hình 2P. Đường ngoại chuẩn của Hexachlorbenzen ................................................

Hình 3P. Đường ngoại chuẩn của β-BHC.................................................................

Hình 4P. Đường ngoại chuẩn của γ-BHC.................................................................

Hình 5P. Đường ngoại chuẩn của δ-BHC.................................................................

Hình 6P. Đường ngoại chuẩn của Heptachlor...........................................................

Hình 7P. Đường ngoại chuẩn của α-Chlordene ........................................................

Hình 8P. Đường ngoại chuẩn của β-Chlordene ........................................................

Hình 9P. Đường ngoại chuẩn của Oxychlordane......................................................

Hình 10P. Đường ngoại chuẩn của trans-Chlordane ................................................

Hình 11P. Đường ngoại chuẩn của o,p’-DDE ..........................................................

Hình 12P. Đường ngoại chuẩn của cis-Chlordane....................................................

Hình 13P. Đường ngoại chuẩn của trans-Nonachlor ................................................

Hình 14P. Đường ngoại chuẩn của p,p’-DDE ..........................................................

Hình 15P. Đường ngoại chuẩn của o,p’-DDD..........................................................

Hình 16P. Đường ngoại chuẩn của cis-Nonachlor....................................................

Hình 17P. Đường ngoại chuẩn của o,p’-DDT và p,p’-DDD ....................................

Hình 18P. Đường ngoại chuẩn của p,p’-DDT ..........................................................

66

66

67

67

68

68

Hình 19P. Sắc đồ phân tích mẫu HY6 bằng GC/ECD..............................................

Hình 20P. Sắc đồ phân tích mẫu HY8 bằng GC/ECD..............................................

Hình 21P. Sắc đồ phân tích mẫu LS1 bằng GC/ECD...............................................

Hình 22P. Sắc đồ phân tích mẫu LS3 bằng GC/ECD...............................................

Hình 23P. Sắc đồ phân tích mẫu BG1 bằng GC/ECD..............................................

Hình 24P. Sắc đồ phân tích mẫu BG2 bằng GC/ECD..............................................

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BVTV : Bảo vệ thực vật

Bộ NN&PTNT : Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn

CTPT : Công thức phân tử

DDT : Dichlorodiphenytrichloroethane

EU : Liên minh Châu Âu

FAO : Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc

GC/ECD : Sắc ký khí với detectơ cộng kết điện tử

GC/FPD : Sắc ký khí detectơ quang hóa ngọn lửa

GC/MS : Sắc ký khí khối phổ

LC/APCI/MS : Sắc ký lỏng khối phổ đề ion ở áp suất khí quyển

LOD : Giới hạn phát hiện

LOQ : Giới hạn định lượng

M : Khối lượng phân tử

SPE : Chiết pha rắn

α-BHC : Alpha – Benzenhexachloride

β-BHC : Beta – Benzenhexachloride

δ-BHC : Delta – Benzenhexachloride

γ-BHC : Gamma – Benzenhexachloride

Ts : Nhiệt độ sôi

Tnc : Nhiệt độ nóng chảy

1

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước nông nghiệp với khoảng bảy mươi phần trăm dân số

sống bằng nghề nông, vì vậy việc nâng cao năng suất, sản lượng cây trồng luôn

được quan tâm hàng đầu. Trên con đường tìm kiếm các biện pháp để tăng năng suất

cây trồng, đảm bảo đời sống của người sản xuất, việc đưa hoá chất bảo vệ thực vật

vào sản xuất nông nghiệp ở nước ta được coi là một thành tựu khoa học to lớn, từ

đó mà năng suất nông sản thu hoạch tăng lên rõ rệt, cuộc sống vật chất của người

nông dân no đủ hơn. Tuy nhiên cũng chính từ những lợi ích đó mà người nông dân

đã lạm dụng hoá chất trong sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là hóa chất bảo vệ thực

vật một cách quá mức, không chỉ cho các loại cây lương thực mà còn được dùng

cho tất cả các loại cây trồng khác trong đó có cây ăn quả, và hoa màu. Theo số liệu

của Cục Bảo vệ Thực vật, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, ở Việt Nam, số

lượng và chủng loại thuốc bảo vệ thực vật sử dụng ngày càng tăng lên. Nếu như

trước năm 1985 khối lượng thuốc bảo vệ thực vật dùng hàng năm khoảng 6.500 đến

9.000 tấn thành phẩm quy đổi và lượng thuốc sử dụng bình quân khoảng 0,3 kg hoạt

chất/ha thì hiện nay theo Cục BVTV (Bộ NN&PTNT), trung bình mỗi năm cả nước

nhập khẩu khoảng trên 70.000 tấn thuốc bảo vệ thực vật thành phẩm các loại, trong

đó 90% được nhập khẩu từ Trung Quốc. Như trong năm 2012 số lượng và giá trị

nhập khẩu đã tăng lên 103.500 tấn với khoảng 700 triệu USD.

Sự phân hủy chậm của thuốc bảo vệ thực vật đặc biệt là nhóm thuốc bảo vệ

thực vật gốc clo hữu cơ và việc sử dụng không đúng cách thuốc bảo vệ thực vật đã

làm xuất hiện chúng ở trong môi trường và trong các sản phẩm nông nghiệp, dẫn

đến những ảnh hướng xấu đối với sức khỏe con người [19]. Theo thống kê của

ngành y tế, trong năm 2012 cả nước đã xảy ra 168 vụ ngộ độc thực phẩm với 5541

nạn nhân và làm chết 34 người, trong khi đó trong năm 2013 cả nước xảy ra 163 vụ

ngộ độc thực phẩm với hơn 5000 nạn nhân, trong đó 28 người tử vong.

Việc phun trực tiếp hóa chất bảo vệ thực vật lên hoa và sự có mặt của hóa

chất bảo vệ thực vật trong không khí là nguyên nhân chính dẫn đến mật hoa có thể

chứa các loại hóa chất bảo vệ thực vật. Vì vậy, trong quá trình lấy mật hoa, ong mật

2

(Apis mellifera) đã mang theo cả mật hoa và các hóa chất bảo vệ thực vật về tổ. Đó

là nguyên nhân có thể làm xuất hiện hóa chất bảo vệ thực vật trong mật ong [23].

Ở Việt Nam, mật ong được sản xuất với số lượng lớn và phủ rộng khắp các

vùng miền. Mật ong được sử dụng làm thức ăn, sản xuất hóa mỹ phẩm, dược phẩm

và được xuất khẩu tới nhiều quốc gia và vùng lãnh thổ. Việc giám sát dư lượng hóa

chất bảo vệ thực vật trong mật ong giúp đánh giá rủi ro tiềm tàng của sản phẩm này

đến sức khỏe người tiêu dùng, đồng thời cung cấp thông tin về loại thuốc bảo vệ

thực vật đã được sử dụng cho các loại cây trồng xung quanh khu vực nuôi ong. Vì

vậy, đề tài: “Nghiên cứu quy trình xác định hàm lượng hóa chất bảo vệ thực vật

nhóm clo hữu cơ trong mật ong góp phần đánh giá ô nhiễm môi trường”, được lựa

chọn với mục tiêu:

- Xây dựng được quy trình xác định hàm lượng hóa chất bảo vệ thực vật

nhóm clo hữu cơ trong mật ong;

- Xác định mức dư lượng các loại hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ

trong mật ong và bước đầu đánh giá có hay không sự ô nhiễm môi trường do thuốc

bảo vệ thực vật tại khu vực lấy mẫu nghiên cứu.

3

Chương 1

TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về hóa chất bảo vệ thực vật

1.1.1 Định nghĩa

Hóa chất bảo vệ thực vật hay còn gọi là thuốc bảo vệ thực vật (BVTV): là

những chế phẩm có nguồn gốc hoá chất, thực vật, động vật, vi sinh vật và các chế

phẩm khác dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật. Bao gồm: các

chế phẩm dùng để phòng trừ sinh vật gây hại tài nguyên thực vật; các chế phẩm

điều hoà sinh trưởng thực vật, chất làm rụng hay khô lá; các chế phẩm có tác dụng

xua đuổi hoặc thu hút các loài sinh vật gây hại tài nguyên thực vật đến để tiêu diệt

[3].

1.1.2. Phân loại

Có rất nhiều cách để phân loại thuốc BVTV, theo đó thuốc BVTV gồm nhiều

loại, chủ yếu gồm 4 nhóm chính [4]:

- Nhóm clo hữu cơ (organnochlorine) là các dẫn xuất clo của một số hợp chất

hữu cơ như diphenyletan, cyclodien, benzen, hexan. Nhóm này bao gồm những hợp

chất hữu cơ rất bền vững trong môi trường tự nhiên và thời gian bán phân huỷ dài

(ví dụ như DDT có thời gian bán phân huỷ là 20 năm, chúng ít bị đào thải và tích

luỹ vào cơ thể sinh vật qua chuỗi thức ăn). Đại diện của nhóm này là Aldrin,

Dieldrin, DDT, Heptachlor, Lindan, Methoxychlor

- Nhóm lân hữu cơ (organophosphorus) đều là các este, là các dẫn xuất hữu

cơ của acid photphoric. Nhóm này có thời gian bán phân huỷ ngắn hơn so với nhóm

Clo hữu cơ và được sử dụng rộng rãi hơn. Nhóm này tác động vào thần kinh của

côn trùng bằng cách ngăn cản sự tạo thành men Cholinestaza làm cho thần kinh

hoạt động kém, làm yếu cơ, gây choáng váng và chết. Nhóm này bao gồm một số

hợp chất như parathion, malathion, diclovos, clopyrifos…

- Nhóm carbamat là các dẫn xuất hữu cơ của acid cacbamic, gồm những hoá

chất ít bền vững hơn trong môi trường tự nhiên, song cũng có độc tính cao đối với

người và động vật. Khi sử dụng, chúng tác động trực tiếp vào men Cholinestraza

4

của hệ thần kinh và có cơ chế gây độc giống như nhóm lân hữu cơ. Đại diện cho

nhóm này như: carbofuran, carbaryl, carbosulfan, isoprocarb, methomyl…

- Nhóm pyrethroid là những thuốc trừ sâu có nguồn gốc tự nhiên, là hỗn hợp

của các este khác nhau với cấu trúc phức tạp được tách ra từ hoa của những giống

cúc nào đó. Đại diện của nhóm này gồm cypermethrin, permethrin, fenvalarate,

deltamethrin,…

Ngoài ra, còn có một số nhóm khác như: các chất trừ sâu vô cơ (nhóm asen),

nhóm thuốc trừ sâu sinh học có nguồn gốc từ vi khuẩn, nấm, virus (thuốc trừ nấm,

trừ vi khuẩn…), nhóm các hợp chất vô cơ (hợp chất của đồng, thủy ngân…).

1.2. Giới thiệu về hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ

Thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ chủ yếu là dẫn xuất clo của hydrocacbon đa

nhân, xicloparafin, tecpen… Đặc tính của thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ rất bền

trong môi trường được sử dụng phổ biến trong canh tác nông nghiệp để chống kiến,

mối tha hạt. Đặc điểm bền trong môi trường của chúng lúc đầu được coi là ưu điểm

vì độc tính có thể giữ được lâu, phun một lần có thể đảm bảo phòng trừ sâu bệnh

trong khoảng thời gian dài. Tuy nhiên, cho đến nay thuốc BVTV có chu kỳ bán

phân huỷ dài hơn 1 tuần được coi là phải kiểm soát sử dụng một cách nghiêm ngặt.

Thị trường thuốc BVTV của Việt Nam rất phức tạp do nạn buôn lậu qua biên

giới, chủ yếu là từ Trung Quốc, không kiểm soát được. Theo những công bố mới

nhất, Trung Quốc vẫn tiếp tục sản xuất BHC, DDT để dùng nội địa và thậm chí suất

khẩu sang một số nước lân cận như Bangladesh [22]. Họ cho rằng giá sản phẩm rẻ

mới đáp ứng được yêu cầu của nông dân nghèo ít tiền mà vẫn cần phải có năng suất.

Ngoài mục đích sử dụng trong nông nghiệp, các loại nông hoá còn được sử dụng

nhiều trong y tế. Trong đó, thuốc BVTV được dùng để chống muỗi, chống gián, tẩy

uế những nơi công cộng như bệnh viện, nhà ga.v.v...

Tuy nhiên, do độ bền hóa học của thuốc BVTV nhóm cơ clo cao nên thuốc

tồn lưu lâu dài trong đất, cây trồng, nông sản, thực phẩm và làm cho môi trường bị

ô nhiễm trong một thời gian lâu dài. Khi thuốc BVTV thâm nhập vào cơ thể qua

tiếp xúc hoặc qua chuỗi thức ăn có thể gây ngộ độc hoặc gây ra các bệnh hiểm

nghèo như ung thư, quái thai…. Do những nhược điểm trên, ngày nay nhiều thuốc

BVTV thuộc nhóm cơ clo đã bị cấm hoặc hạn chế sử dụng ở nhiều nước.

Một số thuốc BVTV nhóm cơ clo được nghiên cứu trong luận văn bao gồm:

hợp chất nhóm DDT, hợp chất nhóm BHC, hợp chất nhóm Chlordane.

1.2.1. Hợp chất nhóm DDT

DDT được điều chế từ phản ứng trùng ngưng giữa chlorobenzene với

trichloroacetaldehyde và sản phẩm DDT công nghiệp thường có 30% đồng phân

o,p- cũng có tính diệt côn trùng nhưng sản phẩm chính là p,p’-DDT. Do vậy, khi đề

cập đến DDT người ta thường quan tâm đến p,p’-DDT. Các thành phần khác trong

DDT kỹ thuật gồm o,p’-DDT; p,p’-DDD; o,p’-DDD; p,p’-DDE và o,p’-DDE [8].

DDT bị khử clo trong điều kiện yếm khí tạo thành DDD (hình 1.1), đây cũng

là một chất diệt côn trùng. DDT bị khử clo và hydro trong điều kiện hiếu khí lại

chuyển thành DDE (hình 1.1) (tính độc DDT > DDE > DDD). Độ bền DDE > DDD

> DDT, vì vậy DDE thường có nồng độ cao hơn DDD và DDT trong môi trường.

Cả ba loại hợp chất này có nhiều đồng phân nhưng quan trọng hơn cả là các đồng

phân p,p’- [1].

Hình 1.1. Sự chuyển hóa của DDT thành DDE và DDD

Tính chất hóa lý của nhóm thuốc DDT, DDD và DDE được nêu trong bảng

1.1: [8], [21].

5

Bảng 1.1. Tính chất của DDT và các chất chuyển hóa của nó

TT Công thức cấu tạo Tên gọi Thông số cơ bản

1

1,1,1-trichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl)ethane Hoặc 4,4’-DDT

CTPT: C14H9Cl5

M= 354.49 đvC Tnc= 1090C Ts= 2600C (phân hủy) Tỷ trọng: 0.98 – 0.99 g/cm3

2

1,1,1-trichloro-2-(o-chlorophenyl)-2-(p-chlorophenyl)ethane Hoặc 2,4’-DDT

CTPT: C14H9Cl5 M= 354.49 đvC Tnc= 74.20C Tỷ trọng: 0.98 – 0.99 g/cm3

3

1,1-dichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl)ethylene Hoặc 4,4’-DDE

CTPT: C14H8Cl4 M= 318.03 đvC Tnc= 890C Ts= 3360C

4

1,1-dichloro-2-(o-chlorophenyl)-2-(p-chlorophenyl)ethylene Hoặc 2,4’-DDE

CTPT: C14H8Cl4 M= 318.03 đvC

5

1,1-dichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl)ethane Hoặc 4,4’-DDD

CTPT: C14H10Cl4 M= 320.05 đvC Tnc= 109-1100C Ts= 3500C Tỷ trọng: 1.385 g/cm3

6

6

1,1-dicloro-2,2-bis(p-chlorophenyl)ethane Hoặc 2,4’-DDD

CTPT: C14H9Cl5 M= 354.49 đvC Tnc= 76-780C

1.2.2. Hợp chất nhóm BHC

BHC gồm tám đồng phân nhưng chỉ có α-BHC, β-BHC, γ-BHC, δ-BHC là

quan trọng về mặt thương mại và được quan tâm nhiều. Đây là những đồng phân có

sự sắp xếp không gian của các nguyên tử chlor trong phân tử BHC đối xứng qua

vòng cyclohexane. Thuốc BVTV Lindan được sản xuất có chứa trên 98% γ-BHC,

còn lại là α-BHC [15]. BHC kỹ thuật được sử dụng trong nông nghiệp là hỗn hợp

của nhiều đồng phân gồm 60 – 70% α-BHC, 5 – 12% β-BHC, 10 – 15% γ-BHC và

3 – 4% δ-BHC [15]. Trong tự nhiên, β-BHC là đồng phân bền nhất: β-BHC > δ-

BHC > α-BHC > γ-BHC. Trong số các đồng phân của BHC chỉ có đồng phân γ-

BHC là có tính diệt côn trùng và nó được biết đến ở Việt Nam từ những năm 60 của

thế kỷ trước như một thần dược với tên gọi 666 dùng để chống muỗi, kiểm soát

bệnh sốt rét cùng với DDT.

Tính chất hóa lý của các đồng phân phổ biến nhóm BHC được nêu trong

bảng 1.2: [15], [21]

Bảng 1.2. Tính chất của BHC và các đồng phân của BHC

STT Công thức cấu tạo Tên gọi Thông số cơ bản

1

α-BHC hoặc α-benzenhexachloride

CTPT: C6H6Cl6 M= 209.83 đvC Tnc= 159 – 1600C Ts= 2880C (ở 760mmHg) Tỷ trọng: 1.87 ở 200C g/cm3

7

2

β-BHC hoặc β-benzenhexachloride

CTPT: C6H6Cl6 M= 209.83 đvC Tnc= 314 – 3150C Ts= 600C (ở 0.5mmHg) Tỷ trọng: 1.89 ở 190C g/cm3

3

γ-BHC hoặc γ- benzenhexachloride

CTPT: C6H6Cl6 M= 209.83 đvC Tnc= 112.50C Ts= 323.40C (ở 760mmHg) Tỷ trọng: 1.89 ở 190C g/cm3

4

δ-BHC hoặc δ- benzenhexachloride

CTPT: C6H6Cl6 M= 209.83 đvC Tnc= 141 – 1420C Ts= 600C (ở 0.36mmHg)

1.2.3. Hợp chất nhóm Chlordane

Chlordane kỹ thuật được tạo thành 60% octachloro-4,7-

methanotetrahydroindane (cis và đồng phân trans) và 40% hợp chất khác.

Chlordane là hỗn hợp của những đồng phân của chlordane, những

hydrocarbon được clo hóa và nhiều thành phần khác. Ví dụ, hỗn hợp gồm 94,8%

chlordane (cis [hoặc alpha]-Chlordane, 71,7%; trans [hoặc gamma]-Chlordane,

23,1%) với heptachlor, 0,3%; trans-Nonachlor, 1,1%; cis-Nonachlor, 0,6%; các

đồng phân của chlordane, 0,25%; 3% hợp chất khác, và hexachlorocyclopentadiene,

0,25%.

Dearth và Hites (1991) [13] đã nhận dạng được với 147 hợp chất khác trong

chlordane kỹ thuật và phần trăm tổng cộng của 12 hợp chất phổ biến nhất là: cis-

Chlordane, 15%; trans-Chlordane, 15%; trans-Nonachlor, 9,7%; octachlordane,

8

9

3,9%; heptachlor, 3,8%; cis-Nonachlor, 2,7%; hợp chất K, 2,6%; dihydrochlordene,

2,2%; nonachlor III, 2%; và 3 stereoisomeric dihydroheptachlors với thành phần

10,2%. 12 hợp chất gồm 67% của hỗn hợp này, và 33% còn lại gồm hỗn hợp của

135 hợp chất khác.

Infante và cộng sự (1978) đã báo cáo một mẫu khác của chlordane kỹ thuật

có thành phần gồm 38 - 48% cis- và trans-Chlordane, 3 - 7 hoăc 7 - 13% heptachlor,

5 - 11% nonachlor, 17 - 25% đồng phân chlordane khác và một lượng nhỏ những

hợp chất khác.

Tóm lại, nhóm Chlordane có 5 đồng phân chính đó là cis-Chlordane, trans-

Chlordane, cis-Nonachlor, trans-Nonachlor và heptachlor.

Một số tính chất vật lý và mục đích sử dụng của các chất tiêu biểu trong

nhóm thuốc BVTV cơ clo được thể hiện trong bảng 1.3.

Bảng 1.3. Một số tính chất vật lý của các nhóm thuốc BVTV tiêu biểu thuộc họ clo hữu cơ

STT Tên hợp chất

Mục đích sử dụng Trạng thái vật lý ở điều kiện thường

Độ hoà tan trong nước ở điều kiện

thường, mg/l

Áp suất hơi bão

hoà, mPa

1 Chlordane Diệt côn trùng, chống dán, mối

Dạng lỏng, sánh

0,100 61 (25

oC) 2 DDT Diệt côn trùng,

chống muỗi Tinh thể Hầu như

không tan 0,025 (20oC)

3 HCB Có trong thành phần BHC

Tinh thể Hầu như không tan

1,45 (20oC)

4 γ-BHC Diệt côn trùng Tinh thể 7,00 5,6 (20oC)

1.3. Giới thiệu chung về ong mật và sản phẩm mật ong

Ong mật là một loại động vật được yêu chuộng nhất trên thế giới. Trên thế

giới có hơn 80.000 loại côn trùng, chỉ riêng có ong mật mới là loại có thể cung cấp

10

thức ăn cho con người, nên con người luôn luôn đi tìm tòi và nghiên cứu về loại

động vật nhỏ bé này. Chân của ong mật có một bộ bàn chải rất thích hợp cho việc

lấy phấn hoa, chân nó như một bàn chải, như một cái lược, cái bừa, cái làn để đựng

phấn. Số hạt phấn hoa có thể mang trên mình ong tới 5 triệu hạt, vượt xa các loại

côn trùng khác. Ong mật có thị giác và khứu giác đặc biệt, đôi mắt có nhìn rất xa,

có thể phân biệt các màu sắc: trắng, vàng, lam, tím nhạt và nhìn thấy cả tia tử ngoại

mà mắt người không thể nhìn thấy được. Cơ quan khứu giác của ong là một cặp góc

tương xứng di động, không ngừng xoay bốn phía, có thể ngửi thấy mùi hoa với độ

thơm cực ít, nên nó có thể tìm ngay tới mục tiêu, tiết kiệm thời gian đi tìm. Mặt

khác với đôi cánh khỏe, tốc độ bay mỗi giây đạt 400 lần đập cánh, đạt 60km/giờ,

một con ong mỗi lần bay đi có thể thu hút hoa phấn tới mấy trăm bông nên hiệu quả

rất cao. Ngoài ra trong cơ thể ong còn có các túi mật hoa, có thể chứa một trọng

lượng bằng 1/2 trọng lượng cơ thể ong, tại tổ ong có kho chứa phấn hoa và mật hoa.

1.3.1. Tổ chức xã hội đàn ong [2]

Ong mật có đặc tính sống thành xã hội, đàn ong là một đơn vị sinh học hoàn

chỉnh gồm 3 loại: Ong chúa, ong đực, ong thợ. Mỗi loại có một chức năng sinh học

nhất định trong đàn, có mối quan hệ chặt chẽ với nhau.

- Ong chúa: Trong mỗi đàn ong thường chỉ có một ong chúa, kích thước và

khối lượng của nó lớn nhất đàn. Ong chúa lớn nhất đàn, dáng cân đối, bụng thon dài

lộ sau đỉnh cánh, chúa mới đẻ có lớp lông tơ nhiều, mịn, bò nhanh nhẹn. Ong chúa

là ong cái duy nhất có cơ quan sinh dục phát triển hoàn chỉnh để giao phối với ong

đực. Nhiệm vụ chủ yếu của ong chúa là đẻ trứng và tiết chất chúa (Feromon) để

điều tiết hoạt động của đàn ong. Tuổi thọ trung bình của ong chúa là 3 năm nhưng

sức đẻ trứng của ong chúa chỉ cao nhất trong năm đầu tiên. Khi già, khả năng đẻ

trứng của ong chúa giảm dần, lượng Feromon sản sinh ít và đẻ nhiều trứng không

thụ tinh. Khi đó, đàn ong có thể sẽ tạo chúa để thay thế chúa già hoặc thay thế đàn.

- Ong đực: Đến mùa sắp sinh ong chúa mới, trong đàn ong xuất hiện vài trăm

con ong đực, chúng có màu đen, to hơn ong thợ, ngắn hơn ong chúa, đôi cánh dài

hơn mình nó. Ong đực chậm chạm, ăn cũng nhờ ong thợ bón. Ong đực được sinh ra

http://suaongchuavn.vn/gioi-thieu-ve-phan-hoa.html

http://suaongchuavn.vn/mat-ong-rung-nguyen-chat/

11

từ trứng không thụ tinh có nhiệm vụ giao phối với ong chúa, chỉ có một con ong

đực khỏe mạnh nhất đàn mới thụ tinh cho ong chúa. Ong đực sau khi thụ tinh cho

ong chúa thì chết hoặc khi thiếu ăn chúng sẽ bị ong thợ đuổi ra ngoài và bị chết đói.

Tuy nhiên, ong đực là một bộ phận không thể thiếu được của đàn ong, chỉ sau khi

giao phối với ong đực, ong chúa mới có khả năng đẻ ra các trứng đã thụ tinh. Từ

những trứng này sẽ nở ra ong thợ và ong chúa thế hệ sau. Tuổi thọ trung bình của

ong đực là 50 – 60 ngày. Tuy ong đực không đóng góp gì vào các hoạt động xã hội

của đàn ong như nuôi ấu trùng, sản xuất mật mà chúng còn tiêu thụ một số thức ăn

và sự có mặt của chúng làm nâng cao nhiệt độ trong tổ. Song bằng Feromon của

chúng hoặc bằng cách nào đó, sự có mặt của chúng cũng có tác dụng làm cho đàn

ong ổn định.

- Ong thợ: cũng là ong cái nhưng không phát dục hoàn chỉnh mà phát triển

các cơ quan phù hợp với chức năng của ong thợ. Các nhiệm vụ chính của ong thợ là

vệ sinh tổ, vít lắp lỗ tổ; nuôi ấu trùng, chăm sóc, nuôi dưỡng ong chúa; tiết sáp, xây

cầu và kiếm mật. Tuy nhiên, nhiệm vụ chủ yếu của ong thợ là hút mật hoa và chế

biến mật hoa thành mật ong. Các nhà nghiên cứu cho rằng, sau khi ong thợ hút mật

hoa về, tuyến hạ hầu của chúng tiết ra enzym Invectaza và Gluco-oxydaza để

chuyển hóa đường saccaroza thành đường glucoza, chế biến thành mật ong, dự trữ

lại trong các tổ và dự trữ tới mức dư thừa nhu cầu trong tương lai của đàn ong.

1.3.2. Mật ong [2]

1.3.2.1. Quy trình tạo thành mật ong

Mật ong là sản phẩm do ong mật làm ra từ mật hoa, mật của dịch lá. Bước

đầu tiên trong quá trình làm mật được bắt đầu khi những con ong bay từ cây hoa

này sang cây hoa khác để “thu thập” mật hoa. Chúng sử dụng những chiếc vòi của

mình để hút mật từ hoa và cất giữ trong một cái túi dạ dày đặc biệt của mình. Loài

ong có hai cái dạ dày – một chiếc dạ dày dùng để đựng mật hoa gọi là dạ dày mật

ong và một chiếc dạ dày thông thường dùng để tiêu hoá thức ăn. Dạ dày mật ong có

thể chứa tới gần 70mg mật hoa và khi đầy, nó sẽ nặng gần bằng trọng lượng của

một chú ong.

12

Những con ong phải cần đến khoảng từ 100 đến 1500 bông hoa mới làm đầy

được chiếc dạ dày của mình. Sau đó, chúng sẽ trở về tổ và sẽ chuyển lượng mật hoa

dự trữ ấy cho những con ong thợ khác ở nhà. Những con ong thợ này sẽ hút mật hoa

từ những con ong nói trên vào miệng của mình, sau đó sẽ “nhai” mật hoa trong

vòng khoảng nửa tiếng, trong thời gian đó, enzim trong miệng sẽ chuyển hóa các

loại đường phức tạp trong mật hoa thành những loại đường đơn giản vì thế nó sẽ

vừa dễ tiêu hoá hơn vừa giảm khả năng xâm nhập của các loại vi khuẩn trong quá

trình cất giữ. Những con ong sau đó sẽ phân phối mật hoa vào những cái ngăn ở bên

trong tổ mà tại đó nước trong mật hoa sẽ bị cô cạn và mật hoa sẽ biến thành một

chất xi-rô đậm đặc hơn. Những con ong dùng những chiếc cánh của mình để làm

khô mật hoa. Ngay khi mật đủ đặc, ong sẽ đóng nắp những cái ngăn đó lại bằng một

cái nút sáp ong.

Mật ong là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, được sử dụng làm thức ăn bổ

sung cho con người trong nhiều loại thực phẩm và là vị thuốc tự nhiên chữa được

nhiều bệnh như viêm họng, bệnh đường ruột, viêm gan.

1.3.2.2. Phân loại mật ong

Mật ong được chia thành nhiều loại khác nhau, nhưng chủ yếu được phân

làm 3 loại là: mật ong hoa, mật ong dịch lá, mật ong hỗn hợp.

- Mật ong hoa: Tùy theo lượng mật hoa do ong khai thác chủ yếu từ một hay

nhiều hoa mà mật ong được chia làm 2 loại là mật ong đơn hoa và mật ong đa hoa.

Mật ong đơn hoa như: mật ong hoa nhãn, mật ong hoa vải, mật ong hoa bạch

đàn,…Mật ong đa hoa gồm một số loại như mật ong vải nhãn, mật ong hoa rừng,…

- Mật ong dịch lá: là mật ong do ong khai thác từ mật của dịch lá, búp non

của cây, ví dụ mật ong đay, mật ong cao su,…

- Mật ong hỗn hợp: mật ong do ong khai thác từ mật hoa và mật của dịch lá,

ví dụ mật ong cao su - vải, mật ong cà phê – bạch đàn - táo – đay

Sự đa dạng và phong phú của các cây nguồn mật tạo nên các loại mật ong

khác nhau như mật ong hoa vải, mật ong hoa nhãn, mật ong hoa bạch đàn, mật ong

rừng… Các loại mật ong khác nhau có màu sắc, hương vị đặc trưng riêng như mật

13

ong hoa nhãn có màu hổ phách, mật ong hoa bạc hà có màu hơi xanh xanh, mật ong

vùng Mộc Châu có màu vàng trong,…

1.3.2.3. Tính chất và thành phần hóa học của mật ong

a. Tính chất của mật ong

Mật ong là chất lỏng, có dạng từ đặc sánh hoặc kết tinh. Mật ong kết tinh

nhiều hay ít hoặc không kết tinh là tùy thuộc vào cây nguồn mật. Thời gian kết tinh

có thể sau vài tháng thu hoạch mật. Mật kết tinh do tỷ lệ nước trong mật thấp. Tỷ lệ

nước trong mật càng thấp thì mật kết tinh càng nhanh, mật kết tinh là dấu hiệu chắc

chắn mật nguyên chất, tinh khiết, không bị pha chế.

Mật ong có màu sắc và mùi vị đặc trưng cho từng loại hoa mà ong lấy mật.

Dựa vào tính chất này, người ta có thể nhận biết được nguồn gốc địa lý của mật ong

thông qua phương pháp phân tích phấn hoa.

Mật ong rất nhạy cảm với nhiệt độ và ánh sáng trực tiếp, do vậy nên đựng

mật ong trong những lọ, chai thủy tinh mờ và bảo quản ở những nơi thoáng mát

(nhiệt độ không quá 36oC).

Mật ong có tính chất lên men, khi tỷ lệ nước trong mật ong cao, vượt quá

21%, mật dễ bị lên men sinh ra khí CO2 làm cho mật bị chua, chất lượng mật giảm.

Đặc biệt, nếu sử dụng các đồ đựng mật bằng kim loại, mật có thể bị biến chất, gây

ngộ độc cho người sử dụng vì trong mật ong có chứa axit hữu cơ và đường, dưới tác

dụng của men, sẽ sinh ra axit etylenic ăn mòn lớp kim loại và làm tăng thêm hàm

lượng kim loại trong mật ong.

b. Thành phần hóa học của mật ong

Thành phần hóa học của mật ong khá phức tạp vì chứa đến 80 các loại chất

khác nhau có liên quan đến dinh dưỡng. Thành phần chính và tỷ lệ các chất hóa học

quan trọng của mật ong thể hiện ở bảng 1.4.

Bảng 1.4. Thành phần hóa học của mật ong [11]

STT Thành phần hóa học Tỷ lệ trung bình (%) Biên độ giao động (%)

I Thành phần chủ yếu (chiếm 99% khối lương mật ong)

14

1 Nước 17,0 13,4 – 26,6

2 Fructoza 39,3 21,7 – 53,9

3 Glucoza 32,9 20,4 – 44,4

4 Sacaroza 2,3 7,60

5 Disaccarit 7,3 2,70 – 16,0

6 Đường bậc cao 1,5 0,10 – 8,5

II Thành phần phụ (chiếm 1% khối lượng mật ong)

1 Axit tổng số 0,57 0,17 – 1,77

2 Muối khoáng 0,17 0,02 – 1,03

3 Đạm (axit amin và

protein) 0,04 0,13

Ngoài ra, trong mật ong còn có chứa Vitamin A, các Vitamin nhóm B,

Vitamin C, D, E, K. Chất khoáng có Magie, Photpho, Sắt, Canxi, Iot, Kẽm,

Mangan; Protein; Carbonhydrat; axit hữu cơ;… Đặc biệt, trong mật ong còn có một

số emzym đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa và điều hòa các hoạt

động của cơ thể.

1.3.3. Vai trò của cây nguồn mật phấn đối với ong [2]

Cây nguồn mật có vai trò quan trọng đối với ong bởi thức ăn chủ yếu của

ong là mật hoa, phấn hoa. Mật hoa và phấn hoa có thể cung cấp tất cả các năng

lượng cần thiết cho ong. Trong mật hoa có nhiều loại đường, chủ yếu là saccaroza,

glucoza, fructoza,… là nguồn năng lượng cơ bản cho sự sinh tồn và sản xuất của

đàn ong, trong đó, một phần mật hoa mà ong lấy được để sinh trưởng và phát triển

đàn, phần mật hoa dư thừa ong luyện thành mật ong dự trữ trong các lỗ tổ. Lợi dụng

đặc điểm này, con người đã trồng các loại cây nguồn mật cho ong và khai thác mật

ong, đem lại hiệu quả kinh tế cho nghề nuôi ong.

Cơ sở để phân loại cây nguồn mật là dựa vào lượng mật có trong hoa, các

vùng địa lý, phân loại thực vật, cơ quan tiết mật của cây,… Cây nguồn mật được

chia làm 2 loại, đó là cây nguồn mật chính (cây nguồn mật chủ yếu) và cây nguồn

15

mật hỗ trợ. Cây nguồn mật chính là cây tiết nhiều mật, số cây nhiều và tập trung.

Cây nguồn mật hỗ trợ là những cây có mật, phấn cho ong ăn nhưng không đủ khai

thác.

Ở nước ta, cây nguồn mật khá phong phú và phân bố rộng khắp. Thời gian

nở hoa của cây nguồn mật đã tạo nên các vụ mật chính trong năm.

Các loại cây nguồn mật chủ yếu ở nước ta bao gồm:

- Cây vải: Phân bố chủ yếu ở tỉnh Bắc Giang, Hải Dương và Hưng Yên, vùng

đồng bằng và trung du Bắc Bộ. Thời gian nở hoa từ 20/2 – 3/4 hàng năm. Một ha

cây vải có thể khai thác được 120 – 140 kg mật ong.

- Cây nhãn: Phân bố ở hầu khắp các vùng ven sông ở đồng bằng và trung du

Bắc Bộ, có nhiều ở Hải Dương và Hưng Yên, đồng bằng sông Cửu Long (Tiền

Giang, Bến Tre). Thời gian nở hoa từ 10/3 – 15/4. Trung bình một ha có thể khai

thác được 100 – 125kg mật ong.

- Cây cao su: Phân bố chủ yếu ở miền đông Nam Bộ (Đắc Lắc, Gia Lai, Kom

Tum), Khu IV cũ (Thanh Hóa, Nghệ Tĩnh). Ong khai thác dịch ngọt tiết ra từ lá cây.

Thời gian tiết mật từ 15/2 – 30/4. Một ha cao su có thể khai thác được 70 – 75 kg

mật ong. Đây là nguồn mật xuất khẩu chủ yếu của Việt Nam do diện tích cây cao su

khá lớn.

- Cây đay: Phân bố chủ yếu ở vùng đồng bằng Bắc Bộ. Trước đây được trồng

nhiều ở vùng Thái Bình, Hưng Yên, Hà Nam, nhưng nay diện tích bị thu hẹp nhiều.

Ong khai thác mật từ lá cây, thời gian tiết mật từ 15/4 – 3/6. Một ha có thể khai thác

được 50kg mật.

- Cây bạch đàn: được trồng nhiều ở các tỉnh Trung du Bắc Bộ như Vĩnh

Phúc, Bắc Giang. Một ha bạch đàn có thể khai thác được 100 – 150 kg mật ong.

- Ngoài ra, một số cây nguồn mật như táo, keo lá chàm, bạc hà dại,… cũng

cho năng suất và chất lượng mật khá tốt. Đặc biệt là mật ong khai thác từ hoa táo và

hoa bạc hà dại có hương vị rất đặc trưng

1.3.4. Cách thức nuôi ong ở Việt Nam

16

Ở Việt Nam, nhân dân ta đã biết nuôi ong từ lâu, việc nuôi ong Apis cerana

ở các tỉnh phía bắc sớm phát triển, phương pháp nuôi không ngừng được cải tiến từ

đõ nằm sang đõ đứng có cầu di động. Trong khai thác sản phẩm đã biết chỉ cắt một

phần mật, còn phần trứng và ấu trùng thì buộc lại xà cầu cho ong tiếp tục sinh sản

và làm mật. Ở các tỉnh trung du miền núi, nhân dân có kinh nghiệm bắt ong rừng về

nuôi nhưng việc nuôi ong của nước ta trước năm 1960, chủ yếu là nuôi theo kiểu dã

sinh, đàn ong tự sinh, tự diệt, lấy mật theo kiểu cắt bánh tổ vắt lấy mật nên năng

suất thấp, chỉ khoảng 2-3 kg/đàn/năm. Sau vụ mật, đàn ong bốc bay có nơi tới 90%.

Từ sau những năm 60 đến nay, kỹ thuật nuôi ong ở nước ta có nhiều tiến bộ.

Đàn ong được nuôi trong kiểu thùng cải tiến của Trung Quốc, sử dụng thùng quay li

tâm để quay mật, sản xuất ra chân tầng nhân tạo nên năng suất mật cao, bình quân

gấp 5 - 7 lần so với trước [2].

Vào mùa hoa nở (tháng 2 đến tháng 4 của năm) là lúc nguồn mật cho ong rất

phong phú, chủ nuôi ong sẽ mang các thùng ong đến đặt ở những nơi có đủ nguồn

mật cho ong như tại các vườn hoa nhãn, hoa vải, hoa mận, hoa rừng… và thực hiện

quay mật ngay tại nơi đặt thùng ong. Mật ong thu được có mùi thơm đặc trưng của

từng loại cây nguồn mật. Vào những thời điểm nguồn mật tự nhiên giành cho ong

khan hiếm (mùa đông), để duy trì sự sống cho đàn ong, người ta thường cho ong ăn

mật, ăn đường… Lúc này, lượng mật ong thu được ít và có chất lượng thấp.

1.4. Nguồn gốc xuất hiện các hóa chất BVTV trong mật ong

Từ lâu nước Việt Nam ta đã hình thành những loài cây ăn quả nổi tiếng, ở

miền Bắc có nhãn lồng Hưng Yên, vải Thanh Hà. Ngày nay, trong quá trình chuyển

đổi cơ cấu cây trồng, những loài cây ăn quả đó đã vượt qua vùng sản xuất truyền

thống đến những vùng trồng mới như vải thiều Lục Ngạn, nhãn Sông Mã, Văn

Chấn,… Sự phát triển về cây nguồn mật tạo điều kiện cho kinh tế phát triển, cuộc

sống người dân được cải thiện. Song bên cạnh đó đã hình thành một hệ sâu bệnh

gây hại. Để phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng, con người đã sử dụng một lượng

thuốc hóa học khổng lồ 210.000 tấn/năm (FAO 1981).

17

Theo Cục BVTV (2012) cho biết: qua thanh kiểm tra, các cơ quan ước tính

không dưới 25% số hộ nông dân thường xuyên vi phạm trong việc sử dụng thuốc

BVTV, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người sản xuất, cộng đồng và môi trường.

Thiếu hiểu biết về tác hại của thuốc và vì lợi nhuận trước mắt, họ sử dụng bừa bãi

thuốc không rõ nguồn gốc, không đúng đối tượng sâu bệnh nên gây ra hiện tượng

kháng thuốc và không phát huy tác dụng của thuốc BVTV, ô nhiễm môi trường

sống, …

Việc phun thuốc thường thực hiện trước khi hoa nở, nhưng nhiều trường hợp

do điều kiện mùa hoa nở vào cuối tháng 3 đầu tháng 4, thời tiết mưa phùn tạo điều

kiện cho nấm bệnh hại hoa phát triển nên ngay cả khi hoa nở vẫn còn phun thuốc.

Việc phun thuốc BVTV trên các cây nguồn mật như nhãn, vải, xoài, cam,

chanh, mận, gioi, lúa,… khi hoa nở, hay có những loài phun thuốc khi không có hoa

nở nhưng thuốc rơi xuống cỏ hoa cũng sẽ gây ngộ độc cho ong mật. Khi phun thuốc

theo chiều gió thuốc có thể bay vào cửa tổ ong. Có thể thuốc BVTV nhiễm vào

nước, dính vào dụng cụ nuôi ong, vào chân tay, quần áo người nuôi gây tác hại cho

ong. Thuốc xâm nhập vào cơ thể ong qua đường hô hấp. Bị ngộ độc thuốc BVTV

nặng ong sẽ chết. Ong thu được mật và phấn nhiễm thuốc BVTV sẽ mang về tổ khi

đó mật ong sẽ có thuốc BVTV. Mật này làm thức ăn nuôi ấu trùng làm ấu trùng chết

hoặc ra đời yếu ớt, bay khó khăn, tuổi thọ giảm, đàn ong sa sút.

Mỗi ngày, 10.000-25.000 con ong làm việc trung bình 10 chuyến đi để khám

phá khoảng 7 km2 trong khu vực gần tổ của chúng, thu thập mật hoa, nước, và phấn

từ hoa. Trong quá trình này, các vi sinh vật khác nhau, các loại hóa chất, và các hạt

lơ lửng trong không khí, được chặn bởi các con ong này và giữ lại trên lớp lông bề

mặt cơ thể của chúng, hoặc hít vào và giữ lại trên khí quản của chúng [14]. Vì vậy,

bằng cách dễ dàng đó, hầu hết các sinh vật ở khắp mọi nơi, với yêu cầu thực phẩm

khiêm tốn, rất nhạy cảm với các yếu tố sinh học, hóa học, và vật lý, chẳng hạn như

ký sinh trùng, chất gây ô nhiễm công nghiệp, thuốc trừ sâu và có thể được sử dụng

như một chỉ thị sinh học để theo dõi tình trạng môi trường [10], [16]. Hơn thế nữa,

sự liên hệ của ong mật với hầu hết các yếu tố môi trường (đất, thảm thực vật, nước,

18

không khí) nên ong giúp cung cấp nhiều thông tin chỉ thị môi trường (thông qua tìm

kiếm thức ăn) cho mỗi mùa. Cuối cùng, nhiều loại vật chất được đưa vào tổ ong

(mật hoa, phấn hoa, dịch ngọt, sáp ong và nước) và được lưu trữ trong mật ong [24].

Do đó sản phẩm mật do ong tạo ra bị nhiễm thuốc BVTV.

1.5. Một số nghiên cứu xác định dư lượng thuốc BVTV trong mật ong

1.5.1. Phương pháp chiết lỏng-lỏng kết hợp với sắc ký khí khối phổ

Dư lượng 48 loại thuốc trừ sâu họ halogen hữu cơ, photpho hữu cơ,

pyrethroid và nito hữu cơ trong các mẫu mật ong được sản xuất tại Brazil được xác

định bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC/MS) [23]: Mẫu mật ong được hòa

tan trong nước, lắc đều. Tiếp theo mẫu được chiết bằng 50 mL dung môi etyl axetat

để chiết bằng cách khuấy trong 20 phút. Pha hữu cơ được tách ra khỏi mẫu bằng

cách ly tâm hỗn hợp chiết đã nêu trên. Thu lấy dung mỗi hữu cơ ở lớp phía trên,

chiết mẫu thêm một lần nữa bằng etyl axetat. Gộp hai phần lại và làm cô cạn trong

một thiết bị quay cất chân không ở áp suất thấp ở 65oC, làm khô phần mẫu còn lại

nhờ dòng khí N2 tinh khiết. Cuối cùng, phần mẫu khô được hòa tan trong 5 mL etyl

axetat và lọc mẫu còn lại qua giấy lọc có kích thước lỗ 0,5 µm. Dịch chiết được làm

sạch bằng cách cho qua cột Florisil đã được hoạt hóa bằng 5 mL axeton, dung môi

rửa giải chất phân tích ra khỏi cột Florisil là 10 mL hỗn hợp hexan:etyl axetat tỉ lệ

50:50. Sau khi hoàn thành bước rửa giải, dung dịch thu được được cô cạn nhờ dòng

khí N2 và được hòa tan trở lại trong 1 mL etyl axetat, sau đó đem phân tích trên

GC/MS.

Trong số 48 loại thuốc trừ sâu nghiên cứu, có 45 loại có giới hạn phát hiện

(LOD) thấp hơn 0,005mg/L, trong đó 28 loại có LOD bằng hoặc thấp hơn 0,001

mg/L. Giới hạn định lượng (LOQ) của các chất nghiên cứu biến thiên trong khoảng

từ 0,0010 mg/L đến 0,0200 mg/L.

1.5.2. Phương pháp chiết pha rắn kết hợp với sắc ký khí khối phổ

51 loại thuốc trừ sâu thuộc các nhóm khác nhau mà chủ yếu là nhóm clo hữu

cơ, photpho hữu cơ và thuốc diệt ve trong các mẫu mật ong được xác định đồng

thời bằng phương pháp chiết pha rắn kết hợp với sắc ký khí khối phổ [9]. Theo đó,

19

mật ong được hòa tan trong hỗn hợp nước:metanol (70:30), sau đó chuyển vào cột

C18 (1 g) đã được hoạt hóa bởi axetonitril và nước. Các chất phân tích được rửa

giải bằng hỗn hợp hexan:etyl axetat. Dung dịch sau rửa giải được thổi khô và đem

xác định bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ. Khối phổ làm việc theo chế độ

chọn lọc ion.

Giới hạn phát hiện của phương pháp phân tích đối với từng loại thuốc trừ sâu

có giá trị trong khoảng 0,1-6,1μg/kg. Khoảng tuyến tính thu được từ 25-200 µg/Kg

với hệ số xác định > 0,996.

Bên cạnh đó, một số tác giả đã cải tiến phương pháp chiết pha rắn để phân

tích đồng thời 42 loại thuốc trừ sâu thuộc nhóm clo hữu cơ, carbamate, và phốt pho

hữu cơ trong các mẫu mật ong. Trong đó nhóm photpho hữu cơ và cacbamat được

phân tích bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ đề ion ở áp suất khí quyển

(LC/APCI/MS) [12].

Với phương pháp này, giới hạn định lượng của phương pháp LC/APCI/MS

đối với từng loại thuốc trừ sâu nhóm phốt pho hữu cơ và cacbamat từ 0,005-0,1

mg/kg. LOQ của phương pháp GC/MS đối với từng loại thuốc trừ sâu nhóm clo hữu

cơ trong khoảng 0,003-0,2 mg/kg. Độ thu hồi của phương pháp LC/APCI/MS là 73-

95%, độ thu hồi của phương pháp GC/MS là 79-98%.

Detectơ quang hóa ngọn lửa (FPD) sử dụng trong sắc ký khí và detectơ

huỳnh quang (FL) sử dụng trong sắc ký lỏng cũng được sử dụng để thực hiện xác

định đồng thời dư lượng 15 loại thuốc trừ sâu nhóm phốt pho hữu cơ (OP), 17 loại

nhóm clo hữu cơ (OC), 8 loại nhóm Pyrethoid (PYR), 12 loại nhóm N-metyl-

cacbamat (NMC) và bromopropylate trong các mẫu mật ong [18].

Theo đó, khoảng tuyến tính trong xác định các chất được tìm thấy là từ

0,0005-0,074 mg/kg với hệ số tương quan R2 ≥ 0,99 đối với đa số các hợp chất

nghiên cứu. Hầu hết các thuốc trừ sâu có độ thu hồi trong khoảng 70-103%. Các giá

trị LOQ cho tất cả các loại thuốc trừ sâu nghiên cứu dao động từ 0,0005-0,025

mg/kg, giá trị LOD từ 0,0002-0,008 mg/kg.

20

Chương 2

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là sản phẩm mật ong nuôi tại các tỉnh Hưng Yên, Bắc

Giang, Lạng Sơn. Mật ong được lấy trực tiếp vào các tháng 2, 3 và 4 năm 2014 từ

cơ sở nuôi ong tại xã Hồng Nam - huyện Tiên Lữ - tỉnh Hưng Yên; xã Giáp Sơn -

huyện Lục Ngạn - tỉnh Bắc Giang; xã Bằng Khánh - huyện Lộc Bình - tỉnh Lạng

Sơn. Ở những nơi lấy mẫu, các thùng ong được đặt trong những vườn cây ăn quả

như nhãn, vải, mận… Vào thời điểm tháng 2 đến tháng 4 là mùa hoa nở, hàng ngày

chủ nuôi ong sẽ thả đàn ong ra để chúng đi hút mật tại các vườn cây ăn quả này.

Các chất lựa chọn nghiên cứu xác định trong mật ong là nhóm chất clo hữu

cơ, bao gồm: α-BHC; Hexachlorbenzen (HCB); β-BHC; γ-BHC; δ-BHC;

Heptachlor; α-Chlordene; β-Chlordene; Oxychlordane; trans-Chlordane; o,p’-DDE;

cis-Chlordane; trans-Nonachlor; p,p’-DDE; o,p’-DDD; cis-Nonachlor; o,p’-DDT;

p,p’-DDD; p,p’-DDT. Trong đó, các hợp chất của BHC, DDT, Chlordane,

Hexachlorbenzen và Heptachlor đều nằm trong danh mục thuốc BVTV cấm sử

dụng ở Việt Nam.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu

Luận văn có sử dụng các tài liệu thuộc nhiều nguồn khác nhau, trong đó có

các bài báo khoa học đăng trên các tạp chí khoa học trong nước và quốc tế; các sách

chuyên đề về nông nghiệp, hóa chất bảo vệ thực vật trong và ngoài nước; các báo

cáo tại các hội nghị khoa học;… Mục đích của phương pháp là thu thập, tiếp thu có

chọn lọc các công trình nghiên cứu, các thông tin, tài liệu có liên quan.

Từ các tài liệu thu thập và tổng hợp được, chúng tôi nhận thấy quy trình phân

tích dư lượng thuốc BVTV thường có các bước sau: lấy mẫu, chuẩn bị mẫu, tách

chiết, làm sạch, phân tích trên máy, xử lý kết quả. Kết quả phân tích có độ chính

xác cao là cơ sở cho các quyết định và hành động sau đó. Để đạt được điều đó,

21

phòng thí nghiệm phải chuẩn hóa thiết bị, dụng cụ, lưu mẫu và chất chuẩn tại điều

kiện tiêu chuẩn.

2.2.2. Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và chuẩn bị mẫu

2.2.2.1. Phương pháp lấy mẫu và bảo quản

Mẫu mật ong được lấy trực tiếp ở những vùng chuyên sản xuất mật ong. Mẫu

được đựng trong các lọ thủy tinh màu nâu và sạch, vận chuyển về phòng thí nghiệm

và bảo quản trong những điều kiện đồng nhất ở 5oC. Các mẫu lấy xong được dán

nhãn mác, ghi đầy đủ các thông tin cần thiết tránh nhầm lẫn.

2.2.2.2. Phương pháp tạo mẫu phân tích

Chọn một số mẫu ở cùng cơ sở sản xuất, trộn đều, sau đó lấy 1 phần làm mẫu

phân tích (mẫu đại diện trong phân tích). Phần còn lại được bảo quản để dùng cho

những mục đích khác.

2.2.2.3. Phương pháp tạo mẫu so sánh

Từ mẫu thực đã trộn đồng nhất lấy ra hai mẫu: một mẫu cho thêm chất chuẩn

(mẫu tự tạo), mẫu còn lại giữ nguyên (mẫu trắng). Tiến hành phân tích hai mẫu này

để xác định độ thu hồi các chất cần xác định.

2.2.3. Phương pháp thực nghiệm

2.2.3.1. Phương pháp chiết pha rắn [5]

a. Khái niệm

Chiết pha rắn (SPE) là một phương pháp chuẩn bị mẫu để làm giàu và làm

sạch mẫu phân tích từ dung dịch thông qua khả năng hấp phụ và tách chất cần phân

tích trên chất hấp phụ chứa trong cột tách pha rắn; chất phân tích được tách và rửa

giải ra khỏi cột tách bằng dung môi thích hợp. Cơ chế tách chất khác nhau dựa trên

quá trình lưu giữ và tách chất trên các pha đảo, pha thường hoặc trao đổi ion.

Ưu điểm của phương pháp SPE là khả năng làm giàu mẫu cao, giúp loại bỏ

ảnh hưởng của các chất gây nhiễu, quy trình thực hiện dễ tự động hoá, phù hợp với

phân tích sắc ký và giảm lượng dung môi sử dụng so với phương pháp chiết lỏng -

lỏng thông thường.

b. Cấu tạo cột SPE

22

Cột SPE có nhiều dạng nhưng loại thường sử dụng là những cột nhỏ có dạng

thân ống tiêm, bên trong nhồi các pha tĩnh. Pha tĩnh nhồi vào cột chiếm bề dày cột

khoảng 0,5 - 2cm, lượng sử dụng từ 100mg đến 1g, trong một số trường hợp có thể

lên đến vài gram. Trong cột có 2 đĩa thuỷ tinh xốp giúp giữ pha tĩnh để không cho

chúng đi ra khỏi cột theo dung môi và giữ cho cột ổn định.

Cột SPE có 3 loại:

- Loại chứa các pha tĩnh như C18, C8, C4, C2, cyclophenyl... được gắn trên

hạt silic oxit tạo thành các mạch không phân cực. Các mạch gắn trên SiO2 thực hiện

chức năng tách các chất không phân cực hay ít phân cực.

- Loại chứa các chất tách như silica, florisil, amino alumina,... có gắn các

nhóm chức như -OH, -NH2, -CN dùng chủ yếu để tách các chất tương đối phân cực.

Phần lớn được sử dụng để tách chiết trong điều kiện pha thường (cột ghép –CN có

thể sử dụng trong pha đảo).

- Loại chứa nhựa trao đổi ion để tách các hợp chất ion (cột SAX tách anion,

cột SCX tách cation).

c. Các bước tiến hành trong quá trình chiết pha rắn:

Bước 1: Hoạt hoá pha tĩnh

Cho dung môi thích hợp chảy qua pha tĩnh để thấm ướt vật liệu nhồi và để

solvat hoá các nhóm chức của chất hấp phụ, đồng thời loại bỏ không khí và các chất

bẩn trong cột.

Để hoạt hoá cột có thể sử dụng hai dung môi có khả năng chiết tách mạnh:

- Dung môi 1: có khả năng chiết tách mạnh hơn hoặc bằng khả năng chiết

tách của dung môi sẽ được sử dụng cuối cùng để rửa giải hết các chất phân tích ra

khỏi cột.

- Dung môi 2: có khả năng tách chiết yếu hơn, hoà tan dễ dàng trong dung

môi 1. Dung môi 2 này có khả năng chiết tách chất gần bằng dung môi 3 (dung môi

để hoà tan hỗn hợp chất cần phân tích).

Trong quá trình hoạt hoá cột không được để cột bị khô dung môi.

Bước 2: Cho mẫu chảy qua cột.

23

Hoà tan mẫu phân tích vào dung môi 3 (dung môi 3 phải có khả năng chiết

tách yếu đối với chất phân tích được giữ lại trên cột SPE) rồi dội mẫu qua cột.

Trong quá trình này chất phân tích được giữ lại trên cột. Dung môi và phần lớn tạp

chất được rút từ từ ra khỏi cột dưới tác dụng của áp suất thấp tạo bởi bơm chân

không.

Bước 3: Rửa các tạp chất gây ảnh hưởng ra khỏi cột

Quá trình này sẽ loại bỏ tạp chất ra khỏi cột nhưng vẫn giữ lại chất phân tích.

Nếu mẫu hoà tan trong nước thì nên sử dụng dung dịch đệm hoặc hỗn hợp nước-

dung môi hữu cơ. Nếu mẫu hoà tan trong dung môi hữu cơ thì khi rửa các tạp chất

ra khỏi cột cần sử dụng chính dung môi hữu cơ này.

Bước 4: Giải hấp chất phân tích khỏi cột

Tách từ từ cấu tử các chất phân tích ra khỏi cột bằng dung môi 1 hoặc những

dung môi thích hợp có khả năng chiết tách chất theo hướng tăng dần. Trường hợp

dung môi dùng để giải hấp không tan trong dung môi đã sử dụng để rửa tạp thì phải

rút chân không nhẹ để làm khô cột trước khi cho dung môi giải hấp vào.

Về nguyên tắc không nên sử dụng dung môi có khả năng chiết tách quá

mạnh vì có thể lôi kéo theo cả những tạp chất không mong muốn trong quá trình

giải hấp. Ngược lại nếu khả năng chiết tách của dung môi quá yếu thì sẽ phải sử

dụng một lượng dung môi lớn thì mới có thể giải hấp hết các chất phân tích trên cột.

Do thuốc bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ là những chất không phân cực

hoặc ít phân cực nên trong đề tài này sẽ sử dụng cột chiết pha rắn là cột C18.

2.2.3.2. Phương pháp sắc ký cột

Để phân tích thuốc BVTV bằng phương pháp sắc ký khí trong các đối tượng

mẫu mật ong khác nhau (có thành phần cấu tử trong mẫu phân tích rất phức tạp) thì

cần phải được tiến hành bước làm sạch nhằm loại bỏ các cấu tử gây cản trở phân

tích (phần lớn lượng tạp chất đi kèm theo thuốc BVTV cần phân tích). Tạp chất

trong mẫu có thể gồm các amin, phenol, axit hữu cơ, đường, dầu thực vật, chất màu,

diệp lục… các chất này gây ảnh hưởng đến khả năng phát hiện của detectơ ECD. Vì

vậy quá trình làm sạch các cấu tử gây cản trở có trong dịch chiết mẫu là giai đoạn

24

bắt buộc khi phân tích hóa chất BVTV bằng phương pháp GC sử dụng detectơ

ECD. Quá trình làm sạch dịch chiết được thực hiện trên sắc ký cột.

Để loại bỏ tiếp tục các tạp chất trong dịch chiết mẫu đã tách trên cột chiết

pha rắn cần sử dụng cột sắc ký hấp phụ. Những cột này chứa chất hấp phụ ổn định

về tính chất, kích thước hạt đồng nhất, hoạt độ phù hợp với tách chất.

Các chất hấp phụ dùng cho giai đoạn làm sạch thường là nhôm oxit, magie

silicat biến tính (florisil), silicagel không biến tính (silicagel thường), các polime,…

Các vật liệu hấp phụ này có khả năng loại trừ các chất gây ảnh hưởng tới quá trình

phân tích, đó là hợp chất béo, các hydrocacbon thơm, các hợp chất hữu cơ chứa

Nitơ. Các chất hấp phụ được nhồi vào cột sắc ký có khóa điều chỉnh tốc độ dòng

dung môi rửa giải. Các chất sau khi hấp phụ trên cột sắc ký sẽ được rửa giải bằng

dung môi thích hợp.

Trong nghiên cứu này sử dụng cả 2 phương pháp để làm sạch trên để làm

sạch mẫu: phương pháp chiết pha rắn và phương pháp sắc ký cột.

2.2.3.3. Làm giàu mẫu

Trong quá trình phân tích lượng vết các loại thuốc BVTV, do lượng chất quá

nhỏ nên cần làm giàu chất cần xác định để tăng nồng độ chất bằng cách làm bay hơi

dung môi tới thể tích phù hợp nhờ dòng khí N2 hoặc bằng cách chưng cất quay chân

không.

2.2.3.4. Phương pháp phân tích sắc ký khí

a. Nguyên lý

Đây là kĩ thuật tách chất từ hỗn hợp các cấu tử ở dạng hơi nhờ vào sự di

chuyển khác nhau của chúng thông qua cột chứa pha tĩnh là chất lỏng hoặc rắn. Các

chất cần tách di chuyển qua cột nhờ pha động ở dạng khí và chúng sẽ được phát

hiện từ pha khí sau khi được rửa giải ra ở cuối cột. Bộ phận phát hiện tín hiệu sẽ

sinh ra một tín hiệu điện, được khuếch đại và được ghi lại dưới dạng sắc đồ biểu

diễn nồng độ các cấu tử cần tách theo thời gian [17].

b. Sơ đồ khối thiết bị sắc ký khí (hình 2.1)

Hình 2.1. Sơ đồ khối của máy sắc ký khí [7]

Khối I: khối này gồm các thiết bị dùng để tách các cấu tử trong hỗn hợp cần

phân tích ra khỏi nhau, gồm hệ sắc ký và các bộ phận vận hành sắc ký.

Hệ sắc ký gồm:

1- Cột sắc ký

2- Bom chứa pha động (khí mang)

Các bộ phận vận hành sắc ký:

3- Bộ phận điều chỉnh tốc độ pha động

4- Bộ phận bơm mẫu và buồng bơm mẫu

5- Bộ phận điều nhiệt

Khối II: bao gồm các thiết bị và bộ phận nhận biết cấu tử ra khỏi cột và nhận

biết kết quả. Trong đó:

D: Detectơ (bộ phận nhận biết chất), là một máy phân tích hoàn chỉnh, cho

biết từng chất hoặc nhóm chất ra khỏi cột với tín hiệu tỉ lệ với hàm lượng tương

ứng.

6- Bộ phận phân tích sắc đồ

7- Bộ phận ghi sắc đồ

c. Nguyên tắc vận hành của sắc ký khí

Bộ phận quan trọng nhất của máy phân tích sắc ký là hệ thống cột tách và

detectơ. Nhờ có khí mang chứa trong bom mà mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào

cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký diễn ra tại đây, sau khi các

cấu tử rời bỏ cột tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detectơ, tại

đó chúng chuyển thành tín hiệu điện, các tín hiệu điện được khuếch đại tại bộ phận 25

26

khuếch đại rồi chuyển sang bộ phận ghi hoặc chuyển sang phân tích kế có máy tính,

tín hiệu được xử lý ở đó và chuyển sang bộ phận ghi kết quả. Trên sắc đồ nhận

được từ bộ phận ghi, ta có các tín hiệu ứng với các cấu tử cần tách ra gọi là píc [7].

Thời gian lưu là đại lượng đặc trưng cho các cấu tử cần tách, được dùng để

định tính, còn diện tích píc là thước đo định lượng cho từng cấu tử trong hỗn hợp

nghiên cứu. Trong sắc ký khí, người ta cần dạng píc không bị biến dạng nhiều nhằm

xác định chính xác đỉnh píc, đối với phân tích định lượng, yêu cầu đặt ra cao hơn:

độ lặp lại, độ so sánh tốt, độ chính xác cao [7].

Hiện nay, phương pháp phân tích sắc ký khí được sử dụng rộng rãi bởi vì khả

năng tách cao và tính sẵn có của detectơ chọn lọc như detectơ cộng kết điện tử

(ECD), detectơ dẫn nhiệt (TCD), detectơ ion hóa ngọn lửa (FID), detectơ nitơ phốt

pho (NPD), và detectơ ghép khối phổ (MSD) [12]. Để xác định các thuốc BVTV cơ

clo, phương pháp phân tích phù hợp nhất và được lựa chọn trong nghiên cứu này là

phương pháp sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử.

Detectơ cộng kết điện tử (ECD) hoạt động dựa trên đặc tính các chất có khả

năng cộng kết điện tử trong pha khí. ECD là một dạng của detectơ ion hoá, các ion

được tạo ra bởi một nguồn phóng xạ như 3H hoặc 63Ni, chúng phá ra các hạt β, các

hạt này ion hoá các chất (chẳng hạn như khí mang N2 + β → N2+ + 2 e) và tạo ra

một dòng điện nền. Khi các chất có khả năng bắt điện tử đi qua, chúng sẽ bắt giữ

điện tử làm giảm đường nền và gây ra các tín hiệu tương ứng. ECD rất chọn lọc với

các nguyên tố có độ âm điện cao như halogen, sulfua và những chất có cấu trúc

chưa no [17].

d. Định tính và định lượng

- Định tính: trên sắc đồ nhận được sẽ có các tín hiệu ứng với các cấu tử được

tách gọi là píc. Người ta sử dụng yếu tố đặc trưng là thời gian lưu của các cấu tử để

nhận diện chúng, bằng cách so sánh thời gian lưu của cấu tử cần xác định với thời

gian lưu của chất chuẩn. Việc nhận diện một cấu tử chính xác hay không phụ thuộc

vào sự giống nhau của mẫu phân tích so với mẫu chuẩn và chỉ được khẳng định khi

thời gian lưu của chất cần phân tích trùng với giá trị thời gian lưu của chất chuẩn.

27

Trong nghiên cứu này, thời gian lưu của từng cấu tử trong chất chuẩn được xác định

dựa vào tín hiệu ghi nhận bởi detectơ ECD.

- Định lượng: diện tích píc là thước đo định lượng các chất trong hỗn hợp

nghiên cứu. Dựa vào mối tương quan giữa số đếm diện tích píc và nồng độ chất

chuẩn sẽ dựng được đường ngoại chuẩn thể hiện mối tương quan này. Từ số đếm

diện tích píc thu được của các mẫu phân tích và đường ngoại chuẩn sẽ xác định

được nồng độ chất cần nghiên cứu trong mẫu.

2.2.3.5. Tiến hành thực nghiệm

a. Hóa chất

- Dung môi: Diclometan, n-Hexan, Etyl axetat, Metanol,… loại tinh khiết

dùng cho sắc ký của các hãng Merck (Đức).

- H2SO4 98%, C2O3.

- Pha rắn C18, đường kính hạt khoảng 0,5 μm và đường kính lỗ rỗng 60 Å

(Tomelloso, Tây Ban Nha), cột chiết pha rắn có dung tích 500 mg.

- Khí N2 có độ tinh khiết 99,9% và 99,999%.

- Nhôm oxit (Al2O3) trung tính pH = 6,5-7,5 có kích thước hạt 320 - 630

mesh của hãng Merck (Đức), diện tích bề mặt 155 m2/g, Al2O3 được sấy khô và hoạt

hoá ở nhiệt độ 130oC trong 5 giờ.

- Các chất chuẩn và nồng độ của từng chất chuẩn: α-BHC (1,05 ppm); β-

BHC (1,03 ppm); γ-BHC (1,033 ppm); δ-BHC (0,97 ppm); Hexachlorbenzen (1,053

ppm); Heptachlor (0,505 ppm); α-Chlordene (1,005 ppm); β-Chlordene (1,005

ppm); Oxychlordane (1,055 ppm); trans-Chlordane (1,025 ppm); cis-Chlordane

(1,005 ppm); trans-Nonachlor (1,000 ppm); cis-Nonachlor (1,015 ppm); o,p’-DDE

(1,038 ppm); p,p’-DDE (1,02 ppm); o,p’-DDD (1,033 ppm), p,p’-DDD (1,053

ppm); o,p’-DDT (1,04 ppm); p,p’-DDT (1,063 ppm). Các chất chuẩn được cung cấp

từ Nhật Bản.

28

b. Thiết bị và dụng cụ

• Dụng cụ:

- Cốc thủy tinh thể tích 10 mL, 30 mL.

- Các loại pipet 1 mL, 5 mL, 10 mL.

- Ống nghiệm 10 mL.

- Lọ thủy tinh dung tích 30 mL có nút silicon.

- Cột sắc ký bằng thủy tinh có kích thước dài 30 cm, đường kính trong 0,6 cm

có gắn van điều chỉnh tốc độ dòng.

Tất cả các dụng cụ thủy tinh sử dụng trong các thí nghiệm đều được làm sạch

bằng cách ngâm trong dung dịch rửa (H2SO4 đặc + Cr2O3) khoảng 24h. Sau đó tráng

lại bằng nước cất hai lần và axeton, n-Hexan. Dụng cụ đã rửa được sấy ở nhiệt độ

2000C trong 2 giờ. Trước khi sử dụng được tráng 2 lần bằng n-Hexan.

• Thiết bị:

- Tủ sấy 300oC.

- Cân phân tích có độ chính xác ± 0,001 mg.

- Máy cô cất quay chân không.

- Máy hút chân không.

- Thiết bị chiết pha rắn.

- Syranh bơm mẫu Hamilton các loại: 10 µL; 100 µL; 500 µL.

- Máy sắc ký khí HP 5890 của Mỹ với detectơ cộng kết điện tử (ECD), cột

sắc ký mao quản HP5_MS dài 60 m, đường kính trong 0,25 mm, lớp phin pha tĩnh

dầy 0,25 µm.

Điều kiện làm việc của máy sắc ký khí:

Trên cơ sở tham khảo tài liệu, quá trình thực nghiệm và điều kiện hiện có của

phòng thí nghiệm, chúng tôi lựa chọn chế độ phân tích dư lượng thuốc BVTV nhóm

clo hữu cơ trên máy GC/ECD như sau:

- Chương trình nhiệt độ cột tách:

29

+ Nhiệt độ ban đầu là 900C giữ trong 1 phút; tăng đến 2500C với tốc

độ gia nhiệt là 150C/phút, giữ trong 10 phút; tăng đến 2700C với tốc độ gia

nhiệt 80C/phút, giữ trong 2 phút.

+ Tổng thời gian chạy máy là 33,8 phút.

- Nhiệt độ injectơ: 2700C

- Nhiệt độ detectơ: 2600C

- Khí mang Nitơ: 99,999%

- Áp suất đầu cột: 20 psi

- Bơm: Splitless, đóng van 0,3 phút

- Bơm mẫu 1 µL

- Cột sắc ký mao quản HP5 MS dài 60 m, đường kính trong 0,25 mm, lớp

phin pha tĩnh dầy 0,25 µm.

c. Xây dựng đường ngoại chuẩn

Đường ngoại chuẩn được sử dụng để xác định nồng độ thuốc BVTV trong

các mẫu mật ong. Trong phương pháp này dùng chất chuẩn tinh khiết của chất cần

xác định pha thành nhiều nồng độ khác nhau, dựng đường chuẩn theo số đếm diện

tích píc trên sắc ký đồ và nồng độ chất chuẩn phân tích. Dựa vào đường ngoại

chuẩn và số đếm diện tích píc của chất cần phân tích có thể xác định được nồng độ

chất cần phân tích.

• Chuẩn bị dung dịch hỗn hợp chất chuẩn:

- Dùng syranh Hamilton lấy chính xác 100µL hỗn hợp chất chuẩn gồm 19 chất

đã biết nồng độ của từng chất (gọi là C0): α-BHC; β-BHC; γ-BHC; δ-BHC;

Hexachlorbenzen (HCB); Heptachlor; α-Chlordene; β-Chlordene;

Oxychlordane; trans-Chlordane; cis-Chlordane; trans-Nonachlor; cis-

Nonachlor; o,p’-DDE; p,p’-DDE; o,p’-DDD, p,p’-DDD; o,p’-DDT; p,p’-

DDT pha loãng thành 1 mL bằng n-Hexan nhận được dung dịch C1.

- Lấy chính xác 500 µL dung dịch C1 pha loãng thành 1 mL bằng n-Hexan

được dung dịch C2.

30

- Lấy chính xác 500 µL dung dịch C2 pha loãng thành 1 mL n-Hexan được

dung dịch C3.

- Cứ tiếp tục làm như trên cho đến khi được dung dịch hỗn hợp chất chuẩn C4,

C5, C6, C7. Nồng độ mỗi chất trong dung dịch hỗn hợp chất chuẩn được thể

hiện trong bảng 2.1 dưới đây:

Bảng 2.1. Nồng độ các dung dịch hỗn hợp chất chuẩn

Nồng độ chất chuẩn (ppm) Chất chuẩn C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7

α-BHC 1,05000 0,10500 0,05250 0,02625 0,01313 0,00656 0,00328 0,00164

HCB 1,05300 0,10530 0,05270 0,02633 0,01316 0,00658 0,00329 0,00165

β-BHC 1,03000 0,10330 0,05170 0,02583 0,01291 0,00646 0,00323 0,00161

γ-BHC 1,03300 0,10330 0,05170 0,02583 0,01291 0,00646 0,00323 0,00161

δ-BHC 0,97000 0,09700 0,04850 0,02425 0,01213 0,00606 0,00303 0,00152

Heptachlor 0,50500 0,05050 0,02520 0,01263 0,00631 0,00316 0,00158 0,00079

α-Chlordene 1,00500 0,10050 0,05030 0,02513 0,01256 0,00628 0,00314 0,00157

β-Chlordene 1,00500 0,10050 0,05030 0,02513 0,01256 0,00628 0,00314 0,00157

Oxychlordane 1,05500 0,10550 0,05280 0,02638 0,01319 0,00659 0,0033 0,00165 trans-Chlordane

1,02500 0,10250 0,05130 0,02563 0,01281 0,00641 0,0032 0,0016

o,p’-DDE 1,03800 0,10380 0,05190 0,02595 0,01298 0,00649 0,00324 0,00162

cis-Chlordane 1,00500 0,10050 0,05030 0,02513 0,01256 0,00628 0,00314 0,00157 trans-Nonachlor

1,00000 0,10000 0,05000 0,02500 0,0125 0,00625 0,00313 0,00156

p,p’-DDE 1,02000 0,10200 0,05100 0,02550 0,01275 0,00638 0,00319 0,00159

o,p’-DDD 1,03300 0,10330 0,05170 0,02583 0,01291 0,00646 0,00323 0,00161

cis-Nonachlor 1,01500 0,10150 0,05080 0,02538 0,01269 0,00634 0,00317 0,00159

o,p’-DDT + p,p’-DDD

2,09300 0,20930 0,10470 0,05233 0,02616 0,01308 0,00654 0,00327

p,p’-DDT 1,06300 0,10630 0,05320 0,02658 0,01329 0,00664 0,00332 0,00166

• Xây dựng đường ngoại chuẩn:

Lấy các dung dịch hỗn hợp chuẩn C3, C4, C5, C6, C7 đã pha ở trên, tiến

hành phân tích các dung dịch này trên máy GC/ECD với điều kiện làm việc của

máy như đã trình bày ở trên. Mỗi dung dịch chuẩn được phân tích 3 lần với thể tích

31

bơm mẫu là 1 µL và ở cùng điều kiện sắc ký khí. Ở mỗi mức nồng độ nhận được

một giá trị số đếm diện tích píc là giá trị trung bình của kết quả 3 lần phân tích. Từ

các giá trị nồng độ và số đếm diện tích píc thu được xây dựng đường ngoại chuẩn

riêng cho từng chất.

d. Nghiên cứu lựa chọn thể tích dung môi rửa giải và điều kiện làm sạch mẫu

• Khảo sát thể tích dung môi rửa giải

Luận văn sử dụng phương pháp chiết pha rắn với cột chiết C18 để tách chiết

các chất nghiên cứu ra khỏi mẫu mật ong. Mẫu cho qua cột C18, khi đó các chất

nghiên cứu được giữ lại trên cột và tiếp theo được rửa giải bằng dung môi thích

hợp. Có nhiều loại dung môi khác nhau được lựa chọn để rửa giải. Dung môi được

lựa chọn cần phải hòa tan tốt các chất cần phân tích bị hấp phụ trên cột chiết nhằm

đạt được hiệu suất thu hồi cao. Trên cơ sở tài liệu tham khảo và thực tiễn nghiên

cứu sử dụng dung môi n-Hexan, điclometan, hỗn hợp điclometan và n-Hexan, etyl

axetat, hỗn hợp nước và metanol để tách chất, luận văn đã chọn sử dụng dung môi

rửa giải là etyl axetat. Etyl axetat cho hiệu suất tách chất tốt nhất và cao nhất.

Thể tích dung môi sử dụng cho bước rửa giải cũng là một yếu tố rất quan

trọng, nó quyết định đến độ sạch và hiệu suất tách chất. Nếu thể tích rửa giải quá ít

sẽ không rửa giải hết chất cần nghiên cứu ra khỏi cột, mặt khác nếu thể tích này quá

nhiều có thể dẫn đến dịch sau chiết lẫn các tạp chất không mong muốn đồng thời

gây lãng phí dung môi.

Trên cơ sở sử dụng hỗn hợp chất chuẩn và mẫu mật ong cho thêm chất

chuẩn, chúng tôi tiến hành khảo sát thể tích dung môi rửa giải etyl axetat ở 3 mức 5

mL, 10 mL và 15 mL. Kết quả nghiên cứu nêu ở chương 3.

• Khảo sát khả năng loại bỏ tạp chất trong dịch chiết của cột sắc ký

Dịch tách chất thu được từ cột chiết pha rắn C18 còn chứa nhiều tạp chất làm

ảnh hưởng đến kết quả phân tích. Vì vậy, dịch tách chất này cần được làm sạch trên

cột sắc ký chứa chất hấp phụ phù hợp, nghiên cứu này sử dụng chất hấp phụ là

nhôm oxit. Trong quá trình nghiên cứu đã tiến hành khảo sát khả năng làm sạch của

cột sắc ký chứa Al2O3 đối với các chất cần xác định trong mẫu tự tạo là hỗn hợp

chất chuẩn và dịch tách chất chuẩn trên cột C18 của mẫu mật ong có cho thêm chất

chuẩn trước khi áp dụng tách các chất trong các mẫu thực tế.

Cột sắc ký nhôm oxit Al2O3 được tạo thành từ cột sắc ký thủy tinh có kích

thước dài 30 cm, đường kính trong 0,6 cm được nhồi các chất theo thứ tự từ dưới

lên: bông thủy tinh, 2 g nhôm oxit Al2O3, cột được hoạt hóa bằng 10 mL n-Hexan

trước khi sử dụng. Kết quả nghiên cứu nêu ở chương 3.

e. Xác định khả năng thu hồi mẫu

Nghiên cứu khả năng thu hồi mẫu bằng cách sử dụng một mẫu mật ong để

nghiên cứu. Lấy 2 lượng mẫu (M1 và M2) từ mẫu mật ong đã lựa chọn, mỗi lượng

mẫu lấy 1 g. Mẫu M1 cho 1 mL dung dịch chuẩn C5, mẫu M2 giữ nguyên (mẫu

trắng). Sau đó, thực hiện hòa tan 2 mẫu M1, M2 trong 5 mL nước cất; và tách chất

trên cột chiết pha rắn C18, cột sắc ký Al2O3 và phân tích chất trên GC/ECD ở điều

kiện đã lựa chọn.

Độ thu hồi chất (R) được tính theo công thức:

2 1

0

(%) 100m mRm−

= ×

Trong đó:

m1: Số đếm diện tích píc của các chất trong mẫu trắng

m2: Số đếm diện tích píc của các chất trong mẫu tự tạo

m0: Số đếm diện tích píc của các chất trong mẫu chuẩn

f. Xác định giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)

Giới hạn phát hiện là nồng độ mà tại đó giá trị xác định được lớn hơn độ

không đảm bảo đo của phương pháp. Đây là nồng độ thấp nhất của chất phân tích

trong mẫu có thể phát hiện được nhưng chưa thể định lượng được [6].

Giới hạn định lượng là nồng độ tối thiểu của một chất có trong mẫu thử mà

ta có thể định lượng bằng phương pháp khảo sát [6].

Để xác định LOD, LOQ của phương pháp phân tích GC/ECD, nghiên cứu

này lựa chọn phương pháp xác định dựa trên phương trình đường ngoại chuẩn đã

32

xây dựng được ở phần c mục 2.2.3.5. Khi đó, LOD và LOQ được xác định bằng

công thức sau:

3LODsδ

=

10LOQsδ

=

Trong đó:

δ : độ lệch chuẩn

s: là độ dốc của đường chuẩn

Độ lệch chuẩn được xác định dựa trên độ lệch của khoảng cách các giá trị đo

thực với đường ngoại chuẩn:

( )2

2iY Y

nδ

−=

−∑

Trong đó:

Y: là số đếm diện tích pic của hỗn hợp dung dịch chuẩn;

Yi là giá trị thực tính được từ phương trình đường ngoại chuẩn ứng với mỗi

giá trị nồng độ X;

n: là số mẫu chất chuẩn khảo sát.

33

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Đường ngoại chuẩn của các thuốc BVTV cơ clo nghiên cứu 3.1.1. Nhận diện chất phân tích trên sắc ký đồ của chất chuẩn Sắc đồ của các chất chuẩn được chỉ ra ở hình 3.1.

Hình 3.1. Sắc đồ của các chất chuẩn sử dụng trong nghiên cứu

Từ sắc đồ nhận được qua việc phân tích mẫu chuẩn cho biết thời gian lưu của từng chất nghiên cứu (Bảng 3.1).

Bảng 3.1. Thời gian lưu của một số thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ chuẩn

STT Tên hợp chất Thời gian lưu (phút)

1 α-BHC 8,428

2 Hexachlorbenzen (HCB) 8,603

3 β-BHC 8,954

4 γ-BHC 9,087

5 δ-BHC 9,557

6 Heptachlor 10,527

7 α-Chlordene 10,642

8 β-Chlordene 11,231

9 Oxychlordane 12,045

34

35

10 trans-Chlordane 12,495

11 o,p’-DDE 12,574

12 cis-Chlordane 12,796

13 trans-Nonachlor 12,890

14 p,p’-DDE 13,187

15 o,p’-DDT 13,364

16 cis-Nonachlor 14,030

17 o,p’-DDT và p,p’-DDD 14,148

18 p,p’-DDT 14,874

Dựa vào thời gian lưu của từng chất nghiên cứu trong bảng 3.1 và sắc đồ thu

được trong việc phân tích các mẫu mật ong nghiên cứu và mẫu mật ong thực tế sẽ

định tính được những chất có mặt trong mẫu. Sau khi xác định được các chất có

trong mẫu, dựa vào phương trình đường ngoại chuẩn của từng chất (bảng 3.3) để

định lượng nồng độ của chúng.

3.1.2. Xây dựng đường ngoại chuẩn định lượng các chất nghiên cứu

Tiến hành bơm các dung dịch chuẩn có nồng độ C3, C4, C5, C6, C7 đã

chuẩn bị ở phần c mục 2.2.3.5 vào máy sắc ký khí GC/ECD với điều kiện như ở

phần b mục 2.2.3.5. Mỗi hỗn hợp chuẩn được phân tích 3 lần với thể tích bơm mẫu

là 1 µL và ở cùng điều kiện sắc ký khí. Ở mỗi mức nồng độ nhận được một giá trị

số đếm diện tích píc là giá trị trung bình của kết quả 3 lần phân tích (bảng 3.2). Từ

kết quả thu được tại bảng 3.2 xây dựng được đường ngoại chuẩn của từng chất

nghiên cứu thể hiện trong bảng 3.3.

Bảng 3.2. Mối quan hệ giữa nồng độ chất chuẩn và số đếm diện tích píc

Chất chuẩn Nồng độ (ppm)

Số đếm diện tích píc (x104)

0,00164 0,168220,00328 0,351430,00656 0,692860,01313 1,41572

α-BHC

0,02625 2,77144

36

0,00165 0,222680,00329 0,445370,00658 0,890730,01316 1,88147

Hexachlorbenzen (HCB)

0,02633 3,562930,00161 0,114040,00323 0,212080,00646 0,426150,01291 0,85323

β-BHC

0,02583 1,664610,00161 0,278240,00323 0,556480,00646 1,112960,01291 2,32592

γ-BHC

0,02583 4,451830,00152 0,21570 0,00303 0,43141 0,00606 0,862810,01213 1,72562

δ-BHC

0,02425 3,45124 0,00079 0,14855 0,00158 0,27810 0,00316 0,564200,00631 1,12841

Heptachlor

0,01263 2,216810,00157 0,29725 0,00314 0,59451 0,00628 1,189020,01256 2,37804

α-Chlordene

0,02513 4,756070,00157 0,22556 0,00314 0,45112 0,00628 0,902240,01256 1,80448

β-Chlordene

0,02513 3,60896

0,00165 0,38892 0,00330 0,77784 0,00659 1,555670,01319 3,11135

Oxychlordane

0,02638 6,22269

37

0,00160 0,35904 0,00320 0,71807 0,00641 1,436150,01281 2,87229

trans-Chlordane

0,02563 5,744580,00162 0,16768 0,00324 0,33137 0,00649 0,662730,01298 1,33546

o,p’-DDE

0,02595 2,650920,00157 0,38449 0,00314 0,76897 0,00628 1,537950,01256 3,07589

cis-Chlordane

0,02513 6,151780,00156 0,21037 0,00313 0,41074 0,00625 0,811490,01250 1,63298

trans-Nonachlor

0,02500 3,205950,00159 0,21347 0,00319 0,42694 0,00638 0,853890,01275 1,70778

p,p’-DDE

0,02550 3,415550,00161 0,19749 0,00323 0,39498 0,00646 0,789960,01291 1,57992

o,p’-DDD

0,02583 3,159830,00159 0,18198 0,00317 0,37196 0,00634 0,733920,01269 1,45783

cis-Nonachlor

0,02538 2,895660,00327 0,063770,00654 0,127530,01308 0,265070,02616 0,51013

o,p’-DDT + p,p’-DDD

0,05233 1,02026

38

0,00166 0,307290,00332 0,614580,00664 1,329160,01329 2,45833

p,p’-DDT

0,02658 4,91665

Bảng 3.3: Phương trình đường ngoại chuẩn và hệ số tương quan của 19 loại thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ

Tên chất Phương trình đường ngoại chuẩn

Hệ số tương quan (R2)

α-BHC Y = 105,81X + 0,0036 0,9998

Hexachlorbenzen (HCB) Y = 136,06X + 0,0125 0,9989

β-BHC Y = 64,223X + 0,0113 0,9999

γ-BHC Y = 173,1X + 0,0127 0,9993

δ-BHC Y = 142,32X – 0,0002 1,0000

Heptachlor Y = 175,19X + 0,0098 0,9999

α-Chlordene Y = 189,25X + 0,0004 1,0000

β-Chlordene Y = 143,61X + 0,0003 1,0000

Oxychlordane Y = 235,89X + 2.10-7 1,0000

trans-Chlordane Y = 224,12X + 0,0005 1,0000

o,p’-DDE Y = 102,17X + 0,0022 1,0000

cis-Chlordane Y = 244,79X + 0,0005 1,0000

trans-Nonachlor Y = 127,98X + 0,0145 0,9999

p,p’-DDE Y = 133,94X – 0,0001 1,0000

o,p’-DDT Y = 122,33X + 0,0002 1,0000

cis-Nonachlor Y = 113,87X + 0,0084 1,0000

o,p’-DDT và p,p’-DDD Y = 19,451X + 0,003 0,9999

p,p’-DDT Y = 184,06X + 0,0297 0,9994

Đường ngoại chuẩn của các chất nghiên cứu đều có hệ số tương quan lớn

hơn 0,999. Điều đó cho thấy độ ổn định của phương pháp chuẩn bị mẫu và phương

pháp phân tích GC/ECD là rất cao.

3.2. Xây dựng quy trình phân tích

3.2.1. Kết quả khảo sát thể tích dung môi rửa giải

Cho 1 mL dung dịch hỗn hợp chuẩn C5 vào 1,0 g mật ong, hòa tan mẫu

trong 0,5 mL nước cất sau đó cho mẫu qua cột C18. Sử dụng etyl axetat ở 3 mức 5

mL, 10 mL và 15 mL cho qua cột C18 thu được phân đoạn 1. Tiếp tục cho 4 mL

metanol + 1mL diclometan qua cột C18 thu được phân đoạn 2. Phân tích các dịch

rửa giải thu được ở 2 phân đoạn cho thấy:

- Trường hợp sử dụng 5 mL etyl axetat để rửa giải ở phân đoạn 1, phân tích

dịch rửa giải thu được ở phân đoạn 1 thấy có xuất hiện các chất cần nghiên cứu.

Tuy nhiên, các píc xuất hiện trên sắc đồ thấp chứng tỏ phân đoạn 1 rửa giải chưa hết

chất nghiên cứu, hình 3.2.

Hình 3.2. Sắc đồ phân tích phân đoạn 1 ứng với dịch rửa giải là 5 mL etyl axetat

- Trường hợp sử dụng 10 mL và 15 mL etyl axetat để rửa giải ở phân đoạn 1,

phân tích các dịch rửa giải thu được ở phân đoạn 2 không thấy xuất hiện hoặc xuất

hiện ở lượng vết các chất nghiên cứu. Khi phân tích các dịch rửa giải ở phân đoạn 1

thấy với mức thể tích 15 mL etyl axetat cho kết quả nhận được trên sắc đồ cho thấy

ngoài những chất nghiên cứu còn thấy xuất hiện rất nhiều tạp chất, hình 3.3.

39

Hình 3.3.Sắc đồ phân tích phân đoạn 1 ứng với dịch rửa giải là 15 mL etyl axetat

Trong khi đó sử dụng 10 mL etyl axetat thì hiệu quả tách chất là tốt nhất.

Trên sắc đồ phân tích phân đoạn 1 rửa giải với 10 mL etyl axetat thấy xuất hiện tất

cả các chất nghiên cứu, hình 3.4. Do vậy, trong các nghiên cứu tiếp theo sẽ sử dụng

10 mL etyl axetat để tách chất trên cột C18.

Hình 3.4.Sắc đồ phân tích phân đoạn 1 ứng với dịch rửa giải

là 10 mL etyl axetat

40

3.2.2. Khảo sát khả năng loại bỏ tạp chất trong dịch chiết của cột sắc ký

Như đã nêu trên quá trình tách các chất phân tích ra khỏi mẫu mật ong trên

cột C18 cho thấy trên sắc ký đồ còn lẫn nhiều tạp chất gây ảnh hưởng đến quá trình

xác định nồng độ của các chất (hình 3.4). Do vậy dịch rửa giải từ cột C18 cần phải

tiếp tục làm sạch bằng cách cho qua cột sắc ký nhôm oxit.

Trên cơ sở lý thuyết tách chất và thực nghiệm, chúng tôi đã lựa chọn các

dung môi toluene, n-Hexan để khảo sát tách chất nghiên cứu trên cột Al2O3. Dung

môi toluene là một hydrocacbon thơm, do vậy hệ thống điện tử Π trong vòng thơm

có ảnh hưởng lớn đến việc tách chất nghiên cứu ra khỏi cột Al2O3, dẫn đến hiệu suất

tách của các chất không đồng đều, thường dao động từ 40 đến 120%. Trong khi đó,

n-Hexan là dung môi không phân cực là yếu tố thuận lợi cho việc tách các chất

không phân cực và phân cực yếu như hỗn hợp thuốc BVTV cơ clo đã chọn nghiên

cứu. Do vậy, với 80 mL n-Hexan cho qua cột đã hấp phụ chất ở phân đoạn 1 (tách

chất bằng 10 mL etyl axetat trên cột C18) đã thu hồi được từ 69 đến 94,36% chất

nghiên cứu (bảng 3.4), hình 3.5.

Hình 3.5. Sắc đồ phân tích phân đoạn 1 rửa giải bằng 10 mL etyl axetat

cho qua cột Al2O3

41

42

3.3. Độ thu hồi của các thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ

Một quy trình chuẩn bị và phân tích mẫu tốt sẽ cho độ thu hồi của các chất

cần nghiên cứu cao. Để đánh giá độ thu hồi, chúng tôi tiến hành phân tích các mẫu

đã chuẩn bị ở phần e mục 2.2.3.5 đồng thời phân tích dung dịch hỗn hợp chuẩn C5.

Dựa trên kết quả số đếm diện tích píc trong các mẫu M1, M2, dung dịch hỗn hợp

chuẩn, áp dụng công thức trong phần e mục 2.2.3.5 sẽ tính được độ thu hồi chất

nghiên cứu của phương pháp chuẩn bị mẫu và phương pháp phân tích GC/ECD đã

xây dựng, bảng 3.4.

Bảng 3.4. Độ thu hồi của các chất khi thực hiện bước chuẩn bị và phân tích mẫu

Số đếm diện tích píc của các chất Chuẩn Mẫu tự tạo Mẫu trắng Tên các chất

m0 M2 m1

Độ thu hồi (%)

α-BHC 20173,8 14281,2 341,1 69,10 Hexachlorbenzen 21864,8 15168,4 69,37

β-BHC 5546,1 5872,3 932,1 89,08 γ-BHC 19129,6 14592,4 76,28 δ-BHC 15334,5 15644,9 1276,8 93,70

Heptachlor 12891,2 66664,1 54752,8 92,40 α-Chlordene 12398,6 9650,2 77,83 β-Chlordene 8068,7 19866,4 12252,4 94,36

Oxychlordane 19723,1 15995,1 81,10 trans-Chlordane 19521,7 19488,8 1351,4 92,91

o,p'-DDE 10872,5 8017,1 73,74 cis-Chlordane 18307,4 13612,3 74,35

trans-Nonachlor 19138 13644,2 71,29 p,p'-DDE 16555,6 14344,4 86,64 o,p'-DDD 8300,2 7311,2 241,8 85,17

cis-Nonachlor 13384,4 10247,2 76,56 o,p'-DDT + p,p'-DDD 31418,2 22771,5 72,48

p,p'-DDT 14682 11246,3 76,60 Từ kết quả trong bảng 3.4 cho thấy, độ thu hồi của các chất khi thực hiện các

bước chuẩn bị mẫu và phân tích là khá cao, đều cao hơn hoặc bằng 69,10%, trong

đó β-Chlordene có độ thu hồi cao nhất là 94,36%. Với kết quả như vậy cho thấy

43

phương pháp lựa chọn có đủ độ tin cậy và có thể áp dụng để xác định các thuốc

BVTV cơ clo đã lựa chọn trong mật ong.

3.4. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ)

Kết quả xác định giá trị LOD, LOQ của phương pháp phân tích thuốc BVTV

nhóm cơ clo trong mật ong đã được xác định dựa vào các phương trình nêu trong

phần c mục 2.2.3.5 và số liệu thực tế, kết quả thể hiện ở bảng 3.5:

Bảng 3.5. Giá trị LOD, LOQ của phương pháp phân tích thuốc BVTV nhóm cơ clo trong mật ong

STT Các chất phân tích LOD (ppb) LOQ (ppb) 1 α-BHC 0,400 1,000 2 Hexachlorbenzen (HCB) 1,000 4,000 3 β-BHC 0,400 1,000 4 γ-BHC 0,900 3,000 5 δ-BHC 0,010 0,040

6 Heptachlor 0,200 0,600 7 α-Chlordene 0,007 0,020

8 β-Chlordene 0,007 0,020 9 Oxychlordane 0,010 0,030 10 trans-Chlordane 0,010 0,030

11 o,p’-DDE 0,100 0,500 12 cis-Chlordane 0,007 0,020

13 trans-Nonachlor 0,300 1,000 14 p,p’-DDE 0,010 0,040 15 o,p’-DDT 0,010 0,040 16 cis-Nonachlor 0,200 0,500 17 o,p’-DDT và p,p’-DDD 0,800 3,000 18 p,p’-DDT 0,800 3,000

Từ bảng 3.5 thấy rằng, trong số các loại thuốc BVTV nghiên cứu, có tất cả

19 loại có LOD bằng hoặc nhỏ hơn 1,000 ppb. Trong đó, có 3 loại giá trị LOD thấp

nhất là α-Chlordene, β-Chlordene và cis-Chlordane 0,007 ppb. Trong khi đó LOQ

của các chất phân tích dao động trong khoảng từ 0,020- 4,000 ppb. Như vậy, giá trị

giới hạn phát hiện LOD và giới hạn định lượng LOQ của phương pháp phân tích

xác định 19 loại thuốc BVTV nhóm cơ clo trên GC/ECD là rất nhỏ. Điều này cho

44

thấy phương pháp phân tích sử dụng trong nghiên cứu (phương pháp sắc ký khí

detectơ cộng kết điện tử GC/ECD) phù hợp để phân tích lượng vết thuốc BVTV

nhóm cơ clo có trong mẫu mật ong.

3.5. Quy trình chuẩn bị mẫu và phân tích thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong mật ong 3.5.1. Chiết mẫu

- Bước 1: Cân 1g mật ong cho vào lọ đựng mẫu 30 mL, cho 5 mL nước cất vào lọ đựng mẫu, lắc đều trong 15 phút.

- Bước 2: Cột hấp phụ chứa 0,5 g chất C18 được rửa lần lượt bằng 10 mL metanol, 10 mL nước cất (bỏ các dịch rửa này). - Bước 3: Đưa toàn bộ mẫu ở bước 1 vào cột đã được hoạt hóa ở bước 2; tráng lọ đựng mẫu với 2 x 1 mL nước cất. Cho tiếp 30 mL nước cất qua cột (bỏ tất cả các dịch rửa giải này). Hút khô nước trong cột bằng hút chân không. - Bước 4: Chất phân tích bị giữ lại trên pha rắn được rửa giải bằng 10 mL etyl axetat, thu lấy dịch rửa giải này (F1). Cho 1 mL n-Hexan vào F1, cô cạn còn 1 mL bằng cô quay chân không, dịch thu được dùng để thực hiện bước làm sạch ở bước tiếp theo. 3.5.2. Làm sạch dịch chiết

- Làm sạch dịch chiết trên cột sắc ký. Cột sắc ký dài 30 cm, đường kính trong 0,6 cm được nhồi theo thứ tự từ dưới lên trên: bông thủy tinh, 2 g nhôm oxit Al2O3, cột được hoạt hóa bằng 10 mL n-Hexan. Sau đó, cho dịch chiết thu được ở bước 4 mục 3.5.1 chạy qua cột sắc ký. - Rửa giải chất cần phân tích: tiến hành rửa giải chất cần xác định trên cột sắc ký bằng 80mL n-Hexan. Thu lấy toàn bộ dung dịch rửa giải này và thổi khô bằng khí N2 còn 0,2 mL và chuyển vào lọ đựng mẫu 1 mL. 3.5.3. Làm giàu mẫu

Các phần dung dịch rửa giải đã hòa tan đến 1 mL bằng n-Hexan được làm bay hơi dung môi bằng khí N2 đến còn 0,5 mL. Dung dịch cuối cùng này được phân tích trên máy sắc ký khí với detectơ cộng kết điện tử (GC/ECD)

Có thể tóm tắt các bước chuẩn bị mẫu để phân tích nhóm thuốc BVTV cơ clo trong mẫu mật ong như hình sau, hình 3.6.

1 g mật ong + 5 mL

nước cất

45

Hình 3.6. Quy trình chuẩn bị mẫu và phân tích một số thuốc BVTV nhóm

clo hữu cơ trong mật ong

Cột C18 đã được hoạt hóa bằng 10 mL Metanol + 10

mL nước cất

Lắc trong 15 phút

Rửa giải chất phân tích bằng 10 mL etyl axetat

Thêm 1 mL n-Hexan

Cột nhôm đã được hoạt hóa bằng 10 mL n-Hexan

Cô cạn còn 1 mL

Rửa giải chất phân tích bằng 80 mL n-Hexan

Thổi khô còn 0,2 mL

Định mức đến 1 mL bằng n-Hexan

Thổi khô còn 0,5 mL

Phân tích trên GC/ECD (1 μL mẫu)

46

3.6. Ứng dụng quy trình chuẩn bị mẫu và phân tích thuốc BVTV nhóm clo hữu

cơ trong mật ong để xác định chất trong các mẫu thực tế

Dựa vào quy trình chuẩn bị mẫu và phân tích đã xây dựng để xác định thuốc

BVTV nhóm clo hữu cơ sau đây trong các mẫu mật ong thực tế: α-BHC; β-BHC; γ-

BHC; δ-BHC; Hexachlorbenzen; Heptachlor; α-Chlordene; β-Chlordene;

Oxychlordane; trans-Chlordane; cis-Chlordane; trans-Nonachlor; cis-Nonachlor;

o,p’-DDE; p,p’-DDE; o,p’-DDD, p,p’-DDD; o,p’-DDT; p,p’-DDT. Các mẫu mật

ong được lấy từ xã Hồng Nam - huyện Tiên Lữ - tỉnh Hưng Yên; xã Giáp Sơn -

huyện Lục Ngạn - tỉnh Bắc Giang; xã Bằng Khánh - huyện Lộc Bình - tỉnh Lạng

Sơn. Kết quả xác định các thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ được nêu ở các bảng 3.6,

bảng 3.7, bảng 3.8.

Bảng 3.6: Kết quả phân tích một số thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong các mẫu mật ong tại xã Hồng Nam - tỉnh Hưng Yên (từ mẫu HY1 đễn mẫu HY11)

Nồng độ thuốc trừ sâu phát hiện (ppm) Chất chuẩn Mẫu HY1

Mẫu HY2

Mẫu HY3

Mẫu HY4

Mẫu HY5

Mẫu HY6

Mẫu HY7

Mẫu HY8

Mẫu HY9

Mẫu HY10

Mẫu HY11

Tiêu chuẩn của EU (ppm)

α-BHC 0,0031 0,0048 0,0011 0,0015 - 0,0010 - - - 0,0021 0,0019 0,01 Hexachlorbenzen (HCB) - - - - - - 0,0046 - - - - 0,01 β-BHC 0,0014 0,0011 0,0018 - 0,0019 - 0,0017 0,0015 0,0014 0,0016 0,0017 0,01 γ-BHC 0,0036 0,0082 - - - - - - - - - 0,01 δ-BHC - - - - - - - - - - - 0,01 Heptachlor - - - - - 0,0013 - 0,0008 - - - 0,01 α-Chlordene 0,0010 - 0,0045 0,0010 - - - 0,0009 - 0,0036 0,0019 0,01 β-Chlordene - - - - - - - - - - - 0,01 Oxychlordane - - - - - - - - - - - 0,01 trans-Chlordane - - - - - - - - - - - 0,01 o,p'-DDE - - - - - - - - - - - 0,05 cis-Chlordane - - - - - - - - - - - 0,01 trans-Nonachlor - - - - - - - - - - - 0,01 p,p'-DDE - - - - - - 0,0027 0,0013 - 0,0014 0,0013 0,05 o,p'-DDD - - - - - - - - - - - 0,05 cis-Nonachlor - - - - - - 0,0008 - - - - 0,01 o,p'-DDT + p,p'-DDD - - - - - - - - - - - 0,05 p,p'-DDT - - - - - - - - - - - 0,05

47

Bảng 3.7: Kết quả dư lượng một số thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong các mẫu mật ong tại xã Hồng Nam - tỉnh Hưng Yên (từ mẫu HY12 đến mẫu HY22)

Nồng độ thuốc trừ sâu phát hiện (ppm) Chất chuẩn Mẫu HY12

Mẫu HY13

Mẫu HY14

Mẫu HY15

Mẫu HY16

Mẫu HY17

Mẫu HY18

Mẫu HY19

Mẫu HY20

Mẫu HY21

Mẫu HY22


α-BHC 0,0018 0,0010 - - - 0,0017 - - - - - 0,01 Hexachlorbenzen (HCB) - - - - - - - - - - - 0,01 β-BHC 0,0019 0,0018 - 0,0021 - 0,0017 - 0,0021 0,0027 - 0,0014 0,01 γ-BHC - - - - - - - 0,0041 - - - 0,01 δ-BHC - - - - - - - - - - - 0,01 Heptachlor - - - - - - - - - - - 0,01 α-Chlordene 0,0018 0,0006 - - - - - - - - - 0,01 β-Chlordene - - - - - - - - - - - 0,01 Oxychlordane - - - - - - - - - - - 0,01 trans-Chlordane - - - - - - - - - - - 0,01 o,p'-DDE - - - - - - - - - - - 0,05 cis-Chlordane - - - - - - - - - - - 0,01 trans-Nonachlor - - 0,0026 - - - 0,0012 - - - - 0,01 p,p'-DDE 0,0005 0,0008 - - - 0,0020 - - - - - 0,05 o,p'-DDD - - - - - - - - - - - 0,05 cis-Nonachlor - - - - - - - - - - - 0,01 o,p'-DDT + p,p'-DDD - - - - - - - - - - - 0,05 p,p'-DDT - - - - - - - - - - - 0,05

48

49

Bảng 3.8: Kết quả phân tích dư lượng một số thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong các mẫu mật ong tại xã Giáp Sơn - tỉnh Bắc Giang; xã Bằng Khánh - tỉnh Lạng Sơn

Nồng độ thuốc trừ sâu phát hiện (ppm) Chất chuẩn Mẫu LS1

Mẫu LS2

Mẫu LS3

Mẫu LS4

Mẫu LS5

Mẫu LS6

Mẫu BG1

Mẫu BG2

Mẫu BG3

Mẫu BG4

Mẫu BG5

Mẫu BG6

Mẫu BG7


α-BHC - - - 0,0044 0,0086 - 0,0097 - - - 0,0111 - - 0,01 Hexachlorbenzen (HCB)

0,0056 - 0,0086 - - - - - - 0,0041 - - 0,0049 0,01

β-BHC - - 0,0165 - - - - 0,0236 - - - 0,0161 - 0,01 γ-BHC - - - - - - 0,0039 - - - - 0,0023 - 0,01 δ-BHC - 0,0041 0,0024 0,0040 - 0,0009 0,0077 0,0041 0,0028 - 0,0032 0,0026 0,0030 0,01 Heptachlor 0,0046 0,0110 0,0070 0,0027 0,0036 0,0010 0,0075 0,0039 0,0013 - 0,0031 0,0065 0,0064 0,01 α-Chlordene - - - - - - - - - - - - - 0,01 β-Chlordene 0,0029 0,0087 0,0053 0,0053 - 0,0016 0,0101 0,0104 0,0028 0,0012 0,0059 0,0052 - 0,01 Oxychlordane - - - - - - - - - - - - - 0,01 trans-Chlordane - - - - - - - - - - - - - 0,01 o,p'-DDE - - - - - - - - - - - - - 0,05 cis-Chlordane - - - - - - - - - - - - - 0,01 trans-Nonachlor - - - - - - - - - - - 0,0021 0,0033 0,01 p,p'-DDE 0,0047 - - - - - - - - - - - - 0,05 o,p'-DDD - - - - - - - - - - - - - 0,05 cis-Nonachlor - - - - - - - - - - - - - 0,01 o,p'-DDT + p,p'-DDD - - - - - - - - - - - - - 0,05 p,p'-DDT 0,0040 0,0064 - - - - 0,0243 0,0225 - - - - - 0,05

50

Ghi chú: “-“: Nhỏ hơn ngưỡng phát hiện

Từ kết quả phân tích cho thấy:

Trong 22 mẫu mật ong lấy từ xã Hồng Nam, tỉnh Hưng Yên đem phân tích

thì thấy 16/22 (72,7%) mẫu xác định thấy có β-BHC với nồng độ dao động từ

0,0011 đến 0,0027 ppm; 10/22 (45,4%) mẫu xác định thấy có α-BHC với nồng độ

dao động từ 0,0010 đến 0,0048 ppm. Ngoài ra, một số mẫu có sự xuất hiện của

Hexachlorbenzen, γ-BHC, Heptachlor, α-Chlordene, p,p'-DDE, trans-Nonachlor,

cis-Nonachlor. Tất cả các thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ xuất hiện trong 22 mẫu

mật ong lấy tại xã Hồng Nam, tỉnh Hưng Yên đều có nồng độ dưới mức tiêu chuẩn

của Liên minh châu Âu.

Trong 6 mẫu mật ong lấy từ các xã Bằng Khánh, tỉnh Lạng Sơn đem phân

tích thì thấy 6/6 (100%) mẫu xác định thấy có Heptachlor nồng độ dao động từ

0,0027 đếm 0,0110 ppm trong đó mẫu LS2 có nồng độ Heptachlor vượt mức quy

chuẩn cho phép của Liên mình châu Âu (EU) không đáng kể (1,1 lần); 5/6 (83,3%)

mẫu xác định thấy β-Chlordene nồng độ từ 0,0016 đến 0,0087 ppm, 4/6 (66,7%)

mẫu xác định thấy γ δ-BHC nồng độ dao động từ 0,0009 đến 0,0041 ppm. Ngoài ra,

có 2/6 mẫu phát hiện thấy α-BHC; 2/6 mẫu phát hiện thấy Hexachlorbenzen; 2/6

mẫu phát hiện thấy p,p’-DDT; 1/6 mẫu phát hiện thấy β-BHC là mẫu LS3 có nồng

độ vượt quá tiêu chuẩn của Liên minh châu Âu (EU) 1,65 lần; 1/6 mẫu phát hiện

thấy p,p’-DDE.

Trong 7 mẫu mật ong lấy từ xã Giáp Sơn, tỉnh Bắc Giang đem phân tích thấy

6/7 (85,7%) mẫu có sự xuất hiện của δ-BHC nồng độ dao động từ 0,0026 đến

0,0077 ppm (dưới nồng độ tiêu chuẩn của EU); 6/7 (85,7%) mẫu có sự xuất hiện

của Heptachlor nồng độ dao động từ 0,0013 đến 0,0075 ppm (dưới nồng độ tiêu

chuẩn của EU); 6/7 (85,7%) mẫu có sự xuất hiện của β-Chlordene nồng độ dao

động từ 0,0012 đến 0,0104 ppm trong đó 2 mẫu BG1 và BG2 cho thấy nồng độ β-

Chlordene trong mẫu vượt quá tiêu chuẩn của EU không đáng kể (1,01 lần và 1,04

lần); 2/7 mẫu xác định thấy β-BHC là mẫu BG2 và BG6 đều có nồng độ vượt tiêu

chuẩn của EU lần lượt là 2,36 lần và 1,61 lần; 1 mẫu BG5 có sự xuất hiện α-BHC

51

nồng độ vượt tiêu chuẩn của EU không đáng kể (1,11 lần). Ngoài ra, một số mẫu có

sự xuất hiện của Hexachlorbenzen, γ-BHC, trans-Nonachlor, p,p'-DDT đều dưới

mức tiêu chuẩn của Liên minh châu Âu.

Hưng Yên là vùng đất nổi tiếng từ xa xưa về trồng nhãn, do vậy tỷ lệ nhãn so

với các cây trồng khác cao nhất trong cả nước. Trong quá trình chuyển đổi cơ cấu

cây trồng, tỉnh Hưng Yên đã mở rộng trồng thêm nhiều loại cây ăn quả và hoa màu

khác. Việc mở rộng này cũng kèm theo sử dụng nhiều loại thuốc BVTV. Một số kết

quả điều tra sâu bệnh hại vải, nhãn tại Hưng Yên năm 2011 cho thấy đầu tháng 3

nấm Phytophtora gây ra trên hoa nhãn, tỷ lệ hại khá cao từ 20 – 25%; cũng vào dịp

cuối tháng 3 đầu tháng 4 bệnh khô hoa do nấm Fusarium và nấm Meliola gây ra.

Người dân nơi đây thường dùng các loại thuốc BVTV diệt nấm để bảo vệ hoa.

Tháng 3 và tháng 4 cũng là mùa con ong đi lấy mật, do vậy việc ô nhiễm các thuốc

BVTV trong mật ong có lẽ là điều dễ hiểu.

Thêm vào đó, trong quá trình canh tác cây ăn quả, hoa màu tại các tỉnh Hưng

Yên, Bắc Giang, Lạng Sơn có sử dụng các loại thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong

việc phòng chống côn trùng ăn hạt, ăn quả. Sau khi phun thuốc, các chất này tồn lưu

trong đất, cây ăn quả, hoa màu và lơ lửng trong không khí… nhiễm vào mật ong

gây ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mật ong, ảnh hưởng gián tiếp đến người sử

dụng.

Sự hiện diện của thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ trong các mẫu phân tích

cũng có thể là do việc sử dụng chúng một cách bừa bãi ở những vườn rau, cây

lương thực được trồng gần khu vực ong hút mật. Bên cạnh đó, sự xuất hiện của

chúng trong một số mẫu mật ong bước đầu cho thấy việc sử dụng các loại thuốc

BVTV nhóm clo hữu cơ vẫn chưa được quản lý một cách chặt chẽ tại các địa

phương nghiên cứu.

52

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

1. Kết luận

Từ các kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu cho phép rút ra một số

kết luận sau:

1. Việc tách chiết và phân tích 19 thuốc BVTV cơ clo đã được thực hiện

bằng phương pháp chiết pha rắn, phương pháp sắc ký cột và phương pháp sắc ký

khí detectơ cộng kết điện tử. Với việc sử dụng cột chiết C18, dung môi chiết là 10

mL etyl axetat và cột Al2O3 với dung môi làm sạch mẫu là 80 mL n-Hexan thì nhận

được độ thu hồi các thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ từ 69,10% đến 94,36%.

2. Đánh giá phương pháp sắc ký khí detectơ cộng kết điện tử (GC/ECD) sử

dụng để xác định thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ thông qua 2 giá trị LOD và LOQ.

Giá trị LOD dao động từ 0,007-1,000 ppb. Giá trị LOQ dao động từ 0,020-4,000

ppb. Điều này cho thấy phương pháp GC/ECD phù hợp để phân tích xác định thuốc

BVTV nhóm clo hữu cơ trong các mẫu mật ong ở lượng vết.

3. Đã áp dụng quy trình chuẩn bị mẫu và phân tích thuốc BVTV nhóm clo

hữu cơ để xác định được dư lượng 19 chất clo hữu cơ trong 22 mẫu mật ong lấy ở

xã Hồng Nam, huyện Tiên Lữ, tỉnh Hưng Yên; 7 mẫu mật ong lấy tại xã Giáp Sơn,

huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang và 6 mẫu mật ong lấy tại xã Bằng Khánh, huyện

Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn. Kết quả phân tích cho thấy:

- Đối với 6 mẫu mật ong ở Lạng Sơn, có 1 mẫu có nồng độ β-BHC vượt quá

tiêu chuẩn của Liên minh châu Âu 1,65 lần. Ngoài ra, một số mẫu có sự xuất hiện

của Heptachlor, β-Chlordene, δ-BHC, α-BHC, Hexachlorbenzen, p,p’-DDT, p,p’-

DDE đều ở mức nồng độ thấp.

- Đối với 7 mẫu mật ong ở Bắc Giang, có 2 mẫu có nồng độ β-BHC vượt tiêu

chuẩn của EU lần lượt là 2,36 lần và 1,61 lần. Ngoài ra, một số mẫu Bắc Giang có

sự xuất hiện của Hexachlorbenzen, α-BHC, γ-BHC, β-Chlordene, trans-Nonachlor,

p,p'-DDT đều dưới mức tiêu chuẩn của Liên minh châu Âu hoặc vượt chuẩn không

đáng kể.

53

- Đối với 22 mẫu mật ong ở Hưng Yên thấy có sự xuất hiện của 9 trong tổng

số 19 loại thuốc BVTV nhóm clo hữu cơ nghiên cứu. Tuy nhiên, nồng độ của các

chất này đều rất thấp và ở dưới mức tiêu chuẩn của Liên minh châu Âu.

2. Khuyến nghị

- Mở rộng quy trình phân tích đã xây dựng để nghiên cứu các loại hóa chất

BVTV nhóm photpho hữu cơ, cacbamat… trong mật ong ở các vùng nuôi ong.

- Cần thực hiện chương trình quan trắc, kiểm soát thường xuyên dư lượng

thuốc BVTV trong mật ong để cảnh báo ô nhiễm môi trường và cảnh báo cho người

dân trong việc lựa chọn và sử dụng mật ong có chất lượng cao, không bị nhiễm

thuốc BVTV.

54

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Lê Huy Bá (2002), Độc học môi trường, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành

phố Hồ Chí Minh.

2. Nguyễn Thị Nga (2008), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tự nhiên và

nhân tạo đến tỷ lệ nước trong mật ong nội Apis Cerana, Luận văn thạc sỹ

khoa học nông nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.

3. Nguyễn Trần Oánh (chủ biên), Nguyễn Văn Viên, Bùi Trọng Thủy (2007), Giáo

trình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, Trường Đại học Nông nghiệp, Hà Nội.

4. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc ( 2008 ), Thuốc bảo vệ thực vật và

những tác động của chúng.

5. Phan Nguyễn Minh Tâm (2009), Nghiên cứu quy trình xác định đồng thời dư

lượng thuốc trừ sâu họ Pyrethroid và họ lân hữu cơ trong nước bằng phương

pháp sắc ký khí kết hợp với chiết pha rắn, Luận văn thạc sĩ khoa học hóa

học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Thành phố Hồ Chí Minh.

6. Viện Kiểm nghiệm an toàn vệ sinh thực phẩm quốc gia (2005), Thẩm định

phương pháp trong phân tích hóa học và vi sinh vật, Nhà xuất bản Khoa học

và kỹ thuật, Hà Nội.

7. Đào Hữu Vinh, Nguyễn Xuân Dũng (1985), Các phương pháp sắc ký, Nhà xuất

bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

Tiếng Anh

8. Baxtor, R.M. (1990), “Reductive dechlorination of certain chlorinated organic

compounds by reduced hematin compared with their behavior in the

environment”, Chemosphere, 21(4-5), 451-458.

9. Beatriz Albero, Consuelo Sasnchez-Brunete, and José L. Tadeo (2004),

“Analysis of Pesticides in Honey by Solid-Phase Extraction and Gas

Chromatography-Mass Spectrometry”, J. Agric. Food Chem., 52(19), 5828-

5835.

55

10. Celli, G., & Maccagnani, B. (2003), “Honey bees as bioindicators of

environmental pollution”, Bulletin of Insectology, 56, 137–139.

11. Crane. E (1990), Bees and beekeeping science, pratice and world resources,

Heimneman Newnes, Oxford London.

12. Cristina Blasco, Mónica Fernández, Angelina Pena, Celeste Lino, Ma Irene

Silveira, Guillermina Font, and Yolanda Picó (2003), “Assessment of

Pesticide Residues in Honey Samples from Portugal and Spain”, J. Agric.

Food Chem, 51(27), 8132 – 8138.

13. Dearth, M.A.; Hites, R.A. (1991), “Complete analysis of technical chlordane

using negative ionization mass spectrometry”, Environ. Sci. Technol., 25(2),

245-254.

14. Devillers, J., & Pham-Delegue, M. H. (2002), Honey bees: Estimating the

environmental impact of chemicals, In Taylor & Francis (Eds.), London:

CRC Press.

15. DongXing Yuan, Dongning Yang, Terry L. Wade, Yaorong Qian (2001),

“Status of persistent organic pollutants in the sediment from several estuaries

in China”, Environmental Pollution, 114, 101-111.

16. Ferna´ndez, M., Pico, Y., & Man˜es, J. (2002), “Analytical methods for

pesticide residue determination in bee products”, Journal of Food Protection,

65, 1502–1511.

17. Giouranovits- Psyllidou, R., Georgakopoulos-Gregoriades, E., Vassilopoulou,

V. (1994), “Monitoring of organochlorine residues in Red Mullet (Mullus

barbatus) from greek waters”, Mar. Pollut. Bull., 28, 121-123.

18. Graziella Amendola, Patrizia Pelosi and Roberto Dommarco (2011), “Solid-

phase extraction for multi-residue analysis of pesticides in honey”, Journal

of Environmental Science and Health, Part B:Pesticides, Food

Contaminants, and Agricultural Wastes, 46(1), 24–34.

19. Hamilton, D., & Crossley, D. (2004), Pesticide residues in food and drinking

water - Human exposure and risks, John Wiley & Sons, Australia.

http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Author=Dearth%2C+M.A.&Mask=2000

http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Author=Hites%2C+R.A.&Mask=2000

56

20. Kevan, P. G. (1999), “Pollinators as bioindicators of the state of the

environment: species, activity, and diversity”, Agriculture Ecosystems &

Environment, 74, 373–393.

21. Khim, J.S., Villeneuve, D.L, Kannan, K., Hu, W.Y., Giesy, J.P., Kang, S.G.,

Song, K.J., Koh, C.H. (2000), “Intrumental and bioanalytical measures of

persistent organochlorines in blue mussel (Mytilus edulis) from Korean

coastal waters”, Arch. Environ. Contam. Toxicol., 39, 360-368.

22. Li, Y. F., Cai, D. J., Singh, A. (1998), “Technical hexachlorocyclohexane use

trend in China and their impact on the environment”, Archives of

Environmental Contamination and Toxicology, 35(4), 688-697.

23. Sandra R.Rissato, Mário S. Galhaiane, Marcos V. de Almeida, Marli Gerenutti,

Benhard M. Apon (2007), “Multiresidue determination of pesticides in honey

samples by gas chromatography-mass spectrometry and application in

environmental contamination”, Food Chemistry, 101(4), 1719-1726.

24. Winston, M. L. (1991), The biology of the honey bee, Massachusetts: Harvard

University Press.

PHỤ LỤC

Phụ lục 1.1. Hình ảnh về đường ngoại chuẩn của từng chất chuẩn

Đường ngoại chuẩn anpha-BHC

y = 105.81x + 0.0036R2 = 0.9998

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

(ppm)

Số đếm

diệ

n tíc

h (x

10e

4)

Hình 1P. Đường ngoại chuẩn của α-BHC

Đường ngoại chuẩn HCB

y = 136.06x + 0.0125R2 = 0.9989

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

4.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Sô đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e

4)

Hình 2P. Đường ngoại chuẩn của Hexachlorbenzen

57

Đường ngoại chuẩn beta-BHC

y = 64.223x + 0.0113R2 = 0.9999

0.00000

0.20000

0.40000

0.60000

0.80000

1.00000

1.20000

1.40000

1.60000

1.80000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pi

c (x

10e4

)

Hình 3P. Đường ngoại chuẩn của β-BHC

Đường ngoại chuẩn gama-BHC

y = 173.1x + 0.0127R2 = 0.9993

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

4.00000

4.50000

5.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tic

h pí

c (x

10e4

)

Hình 4P. Đường ngoại chuẩn của γ-BHC

58

Đường ngoại chuẩn delta-BHC

y = 142.32x - 0.0002R2 = 1

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

4.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 5P. Đường ngoại chuẩn của δ-BHC

Đường ngoại chuẩn Heptachlor

y = 175.19x + 0.0098R2 = 0.9999

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 6P. Đường ngoại chuẩn của Heptachlor

59

Đường ngoại chuẩn anpha-chlordene

y = 189 .25x + 0 .0004R2 = 1

0 .00000

0 .50000

1.00000

1.50000

2 .00000

2 .50000

3 .00000

3 .50000

4 .00000

4 .50000

5 .00000

0 0 .005 0 .01 0 .015 0 .02 0 .025 0 .03

ppm

Hình 7P. Đường ngoại chuẩn của α-Chlordene

Đường ngoại chuẩn beta-chlordene

y = 143.61x + 0.0003R2 = 1

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

4.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 8P. Đường ngoại chuẩn của β-Chlordene

60

Đường ngoại chuẩn Oxychlordane

y = 235.89x + 2E-07R2 = 1

0.00000

1.00000

2.00000

3.00000

4.00000

5.00000

6.00000

7.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 9P. Đường ngoại chuẩn của Oxychlordane

Đường ngoại chuẩn Trans-chlordane

y = 224.12x + 0.0005R2 = 1

0.00000

1.00000

2.00000

3.00000

4.00000

5.00000

6.00000

7.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 10P. Đường ngoại chuẩn của trans-Chlordane

61

Đường ngoại chuẩn o,p'-DDE

y = 102.17x + 0.0022R2 = 1

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 11P. Đường ngoại chuẩn của o,p’-DDE

Đường ngoại chuẩn Cis-chlordane

y = 244.79x + 0.0005R2 = 1

0.00000

1.00000

2.00000

3.00000

4.00000

5.00000

6.00000

7.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 12P. Đường ngoại chuẩn của cis-Chlordane

62

Đường ngoại chuẩn trans-Nonacholor

y = 127.98x + 0.0145R2 = 0.9999

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 13P. Đường ngoại chuẩn của trans-Nonachlor

Đường ngoại chuẩn p,p'-DDE

y = 133.94x - 0.0001R2 = 1

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

4.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 14P. Đường ngoại chuẩn của p,p’-DDE

63

Đường ngoại chuẩn o,p'-DDD

y = 122.33x + 0.0002R2 = 1

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 15P. Đường ngoại chuẩn của o,p’-DDD

Đường ngoại chuẩn cis-Nonachlor

y = 113.87x + 0.0084R2 = 1

0.00000

0.50000

1.00000

1.50000

2.00000

2.50000

3.00000

3.50000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Hình 16P. Đường ngoại chuẩn của cis-Nonachlor

64

Đường ngoại chuẩn o,p'-DDT, p,p'-DDD

y = 19.451x + 0.003R2 = 0.9999

0.00000

0.20000

0.40000

0.60000

0.80000

1.00000

1.20000

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06

ppm

Số đếm

diê

n tíc

h pí

c (

Hình 17P. Đường ngoại chuẩn của o,p’-DDT và p,p’-DDD

Đường ngoại chuẩn p,p'-DDT

y = 184.06x + 0.0297R2 = 0.9994

0.00000

1.00000

2.00000

3.00000

4.00000

5.00000

6.00000

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03

ppm

Số đếm

diệ

n tíc

h pí

c (x

10e4

)

Hình 18P. Đường ngoại chuẩn của p,p’-DDT

65

Phụ lục 1.2. Hình ảnh về sắc đồ của một vài mẫu mật ong

Hình 19P. Sắc đồ phân tích mẫu HY6 bằng GC/ECD

Hình 20P. Sắc đồ phân tích mẫu HY8 bằng GC/ECD

66

Hình 21P. Sắc đồ phân tích mẫu LS1 bằng GC/ECD

Hình 22P. Sắc đồ phân tích mẫu LS3 bằng GC/ECD

67

68

Hình 23P. Sắc đồ phân tích mẫu BG1 bằng GC/ECD

Hình 24P. Sắc đồ phân tích mẫu BG2 bằng GC/ECD

Documents

Nghiên cứu quy trình xác định hàm lượng hóa chất bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ trong mật ong