Cấu tạo và đặc tính của Diazinon
Diazinon là một hợp chất thuốc bảo vệ thực vật gốc lân hữu cơ, có tên hóa học là O,O-Diethyl O-[4-methyl-6-(propan-2-yl)pyrimidin-2-yl] phosphorothioatevà công thức phân tử là C12H21N2O3PS. Diazinon dạng tinh thể không màu và dạng lỏng có màu vàng nâu, ít hòa tan trong nước, khoảng 40-60mg/L tùy nhiệt độ; hòa tan tốt trong dung môi hữu cơ như cồn, benzene, toluene, hexan, cyclohexan, dichlomethan, acetone và tan hoàn toàn trong dầu hỏa.
Diazinon được tổng hợp vào đầu thập niên 1950s và được đưa vào sử dụng để diệt trừ côn trùng nhóm đục thân trên lúa và một số cây trồng khác như cam quýt, nho, chuối, khóm, rau cải, khoai tây, củ cải đường, mía đường, cà phê, ca cao… Các sản phẩm thương mại của Diazinon trên thế giới và Việt Nam như Basudin, Diazan, Vibasa, Knox-out, Dazzel, Gardentox, Kayazol, Nucidol… Diazinon thường được chỉ định sử dụng ở liều dùng từ 0,6-0,96kg/ha.
Diazinon gây độc cho sinh vật qua cơ chế làm giảm hoạt tính enzyme Acetylcholinesterase (AChE); enzyme có chức năng thủy phân Acetylcholine thành Choline và Acid Acetic (Hình 2a). Khi AChE bị ức chế bởi Diazinon thì Acetylcholine không được thủy phân nên sẽ tích tụ ở các đầu nối thần kinh (Hình 2b), dẫn đến nhiều ảnh hưởng khác nhau. Tổng hợp từ nhiều nghiên cứu cho thấy đa số thủy sinh vật sẽ chết khi AChE bị ức chế hơn 70% mức bình thường; giới hạn chấp nhận cho AChE bị ức chế không vượt quá 30%. Công thức cấu tạo của Diazinon có liên kết P=S (Hình 1); AChE ít nhạy cảm với liên kết P=S nhưng rất nhạy cảm với liên kết P=O là sản phẩm trung gian (Diazoxon) do Diazinon bị chuyển hóa sinh học.
Diazinon bị phân hủy nhanh ở môi trường acid và kiềm nhưng tồn tại lâu ở môi trường trung tính; thời gian bán hủy (DT50) trong nước ở 20oC, pH 3,1, 7,4 và 10,4 lần lượt là là 11,77 giờ, 185 ngày và 6 ngày. Trong thực tế ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, nồng độ Diazinon trong nước trên ruộng sau 1 giờ phun bằng liều chỉ dẫn dao động từ 8-711µg/L và giảm dưới ngưỡng phát hiện (0,3µg/L) sau 5 ngày. Trong đất thời gian bán hủy của Diazinon dao động từ 2-4 tuần. Các vi khuẩn như Arthrobacter, Streptomyces có khả năng phân hủy nhanh Diazinon. Thời gian bán hủy của Diazinon trong nước dưới tác động của ánh sáng mặt trời là 24,6 ngày.
Sử dụng Diazinon trong nuôi trồng thủy sản
Trong nuôi trồng thủy sản, Diazinon được sử dụng để diệt giáp xác trong các ao nuôi tôm và sán lá trong các trại tôm giống (Graslund and Bengtsson, 2001).
Ảnh hưởng của Diazinon đối với thủy sinh vật
Diazinon khá độc đối với các loài thủy sinh vật. Nồng độ gây độc cấp tính của Diazinon (LC50 hoặc EC50) đối với đa số loài thủy sinh vật thường nhỏ hơn 1 mg/L. Giá trị LC50của Diazinon đối với các nhóm giáp xác bậc thấp như nhóm giáp xác râu ngành nhỏ hơn các nhóm tôm và cá (Bảng 1); nồng độ Diazinon trong nước trên ruộng lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long sau một giờ phun cao hơn giá trị LC50của các nhóm giáp xác bậc thấp nhiều lần. Qua đó cho thấy ở nồng độ thấp dù chưa gây chết tôm, cá nhưng đã làm chết các nhóm giáp xác bậc thấp vốn là thức ăn cho các loài tôm, cá. Như vậy, Diazinon đã gây ảnh hưởng gián tiếp đến các loài tôm, cá có giá trị thưc phẩm hay kinh tế cho con người.
Bảng 1: Nồng độ Diazinon (mg/L)gây chết 50% sinh vật trong 96 giờ phơi nhiễm
Loài thủy sinh vật |
LC50 96 giờ |
Loài thủy sinh vật |
LC50 96 giờ |
Ceriodaphnia dubia (Cladocera) |
0,493 |
Channa striata |
230 |
Daphnia magma (Cladocera) |
1,02 |
Oncorhynchus mykiss |
839 |
Acartia tonsa (Copepod) |
2,57 |
Cyprinus carpio |
2490 |
Penaeus aztecus (Tôm nước lợ) |
28 |
Tubifex |
3160 |
Macrobrachium rosenbergii |
390 |
Carassius auratus |
9000 |