水及蔬菜中两种有机磷农药光化学降解研究

论文摘要

本论文以准分子紫外光和太阳光为光源,研究了乙酰甲胺磷和敌敌畏在水、滤纸及蔬菜(白菜、菠菜)中的光化学降解动态,并分别探讨了准分子紫外光对水、蔬菜中2种有机磷农药残留的去除作用及其影响因子,得出了以下主要结果:1.通过对水、滤纸和蔬菜(白菜、菠菜)中的乙酰甲胺磷和敌敌畏进行添加回收实验,得到水中两种有机磷农药添加回收率在71.33%～113.47%,RSD值均小于15%;滤纸中两种有机磷农药添加回收率在76.62%～102.61%,RSD值均小于15%;两种蔬菜中两种有机磷农药的添加回收率在73.95%～118.76%,RSD值均小于15%。2.在准分子紫外光和太阳光照射及自然光(室内散射光)保存状态下,乙酰甲胺磷和敌敌畏在水溶液中的降解均符合一级动力学方程,乙酰甲胺磷在水中的光解半衰期分别是47.8s、17.16h和27.84d;敌敌畏在水中的光解半衰期分别为35.73s、15.54h和20.58d。利用准分子紫外光能快速去除水中的乙酰甲胺磷和敌敌畏农药残留。3.研究了溶液pH对乙酰甲胺磷和敌敌畏水相光解的影响,表现为随pH值增大乙酰甲胺磷和敌敌畏在水溶液中的光解加快,准分子紫外光下,乙酰甲胺磷在pH4、pH7、pH9缓冲溶液中的光解半衰期分别为69.31s、34.31s、27.62s;敌敌畏的光解半衰期分别为40.53s、32.09s、24.75s。太阳光下,乙酰甲胺磷在3种缓冲溶液中的光解半衰期分别为17.68h、16.95h、11.29h;敌敌畏的光解半衰期分别为15.23h、12.14h、4.4h。在避光条件下,乙酰甲胺磷和敌敌畏在中性和酸性水溶液中比较稳定,但在强碱性溶液中容易发生水解,乙酰甲胺磷在pH4、pH7、pH9缓冲溶液中的避光降解半衰期分别为128.36d、30.94d、10.68d;敌敌畏在pH4、pH7、pH9缓冲溶液中的避光降解半衰期分别为50.59d、12.10d、11.49h。4.在准分子紫外光、太阳光条件下,分别研究了乙酰甲胺磷和敌敌畏在滤纸中的降解情况,实验结果显示在干燥滤纸和加水滤纸中乙酰甲胺磷和敌敌畏的光化学降解均符合一级动力学方程。在干燥滤纸中,太阳光下,乙酰甲胺磷和敌敌畏的光解半衰期分别为49.16h、32.85h;准分子紫外光下,乙酰甲胺磷和敌敌畏的光解半衰期为130.78s、88.87s。加水滤纸中,太阳光下,乙酰甲胺磷和敌敌畏的光解半衰期分别为30.14h、23.1h;准分子紫外光下,乙酰甲胺磷和敌敌畏的光解半衰期为91.2s、56.35s。由上可见,水分对光解速率影响很大。5.同上的两种光源下,研究了乙酰甲胺磷和敌敌畏分别在白菜、菠菜中的降解情况,实验结果显示,乙酰甲胺磷和敌敌畏在两种蔬菜中的降解均符合一级动力学方程。白菜中,太阳光下,乙酰甲胺磷和敌敌畏的光解半衰期分别为25.39h、20.6h,准分子紫外光下,乙酰甲胺磷和敌敌畏的光解半衰期分别为150.7s、117.49s;菠菜中,太阳光下,乙酰甲胺磷和敌敌畏的光解半衰期分别为21.2h、18.1h,准分子紫外光下,乙酰甲胺磷和敌敌畏的光解半衰期分别为138.64s、115.53s。由上可见,不同蔬菜中相同浓度的两种有机磷农药光解速率是不同的,这可能主要与蔬菜的色素有关,叶绿素对乙酰甲胺磷和敌敌畏光解表现出一定的敏化作用。利用准分子紫外光能有效的去除蔬菜中的残留农药,在较短的时间内(通常以秒计)能有效去除蔬菜中的乙酰甲胺磷和敌敌畏农药残留。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩语与略语表
• 1 前言
• 1.1 光化学降解概述
• 1.1.1 光化学反应基础
• 1.1.2 光化学定律
• 1.2 农药光化学实验研究
• 1.2.1 农药光化学反应原理
• 1.2.1.1 直接光解
• 1.2.1.2 间接光解
• 1.2.2 农药光解实验方法
• 1.2.3 农药光化学反应动力学
• 1.2.4 农药主要光化学反应类型
• 1.2.5 农药光化学转化的环境意义
• 1.3 农药光解的研究进展
• 1.4 本论文研究背景、目的及意义
• 1.4.1 供试农药简介
• 1.4.1.1 乙酰甲胺磷及其应用
• 1.4.1.2 敌敌畏及其应用
• 1.4.2 乙酰甲胺磷和敌敌畏的环境行为
• 1.4.3 准分子紫外光源
• 1.4.4 研究目的及意义
• 2 材料和方法
• 2.1 供试药品及试剂
• 2.1.1 农药标准品
• 2.1.2 试剂
• 2.2 主要的仪器设备
• 2.3 试验光源
• 2.4 乙酰甲胺磷和敌敌畏的GC检测条件
• 2.5 溶液的配制
• 2.5.1 乙酰甲胺磷和敌敌畏标准溶液的配制
• 2.5.2 pH缓冲液的配制
• 2.6 紫外可见吸收光谱的测定
• 2.7 乙酰甲胺磷和敌敌畏的添加回收实验
• 2.7.1 水中的添加回收实验
• 2.7.2 滤纸中的添加回收实验
• 2.7.3 蔬菜中的添加回收实验
• 2.8 乙酰甲胺磷和敌敌畏水相光化学降解
• 2.8.1 乙酰甲胺磷和敌敌畏水相在不同光源下的光化学降解
• 2.8.1.1 太阳光
• 2.8.1.2 准分子紫外光
• 2.8.2 溶液pH对乙酰甲胺磷和敌敌畏水相光解的影响
• 2.8.2.1 黑暗对照下乙酰甲胺磷和敌敌畏在不同pH缓冲溶液中的降解
• 2.8.2.2 光解实验
• 2.8.3 黑暗对照下乙酰甲胺磷和敌敌畏水溶液的降解
• 2.8.4 不同浓度乙酰甲胺磷和敌敌畏水溶液的光化学降解
• 2.9 乙酰甲胺磷和敌敌畏在滤纸中的光化学降解
• 2.9.1 不同光源的影响
• 2.9.2 水分的影响
• 2.10 乙酰甲胺磷和敌敌畏在蔬菜中的光化学降解
• 2.10.1 不同光源的影响
• 2.10.2 添加剂量的影响
• 2.11 结果计算
• 2.11.1 光解动力学方程的拟合
• 2.11.2 光解率的计算
• 3 结果与分析
• 3.1 乙酰甲胺磷和敌敌畏的添加回收结果
• 3.1.1 水样中乙酰甲胺磷和敌敌畏的添加回收结果
• 3.1.2 滤纸中乙酰甲胺磷和敌敌畏的添加回收结果
• 3.1.3 蔬菜中乙酰甲胺磷和敌敌畏的添加回收结果
• 3.2 水中乙酰甲胺磷和敌敌畏在不同光源下的降解
• 3.2.1 黑暗对照下乙酰甲胺磷和敌敌畏在水溶液的降解
• 3.2.2 水中乙酰甲胺磷和敌敌畏在不同光源下的直接光解
• 3.3 在不同pH缓冲溶液中的光化学降解
• 3.3.1 黑暗对照下在不同pH缓冲溶液中的降解
• 3.3.2 在不同pH缓冲溶液中的光化学降解
• 3.4 滤纸中乙酰甲胺磷和敌敌畏在不同光源下的降解
• 3.5 蔬菜中乙酰甲胺磷和敌敌畏在不同光源下的降解
• 3.6 不同浓度乙酰甲胺磷和敌敌畏的光化学降解
• 3.6.1 水中不同浓度乙酰甲胺磷和敌敌畏的光化学降解
• 3.6.2 蔬菜中不同添加剂量乙酰甲胺磷和敌敌畏的光化学降解
• 4 讨论
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介