环境样品中农药残留分析方法及土壤对农药的吸附行为研究

论文摘要

农药是现代农业生产不可或缺的生产资料之一,大量所施用农药的毒性,已成为食品和环境污染的重要来源之一,而土壤作为大量所施用农药的集散地,农药在土壤中的残留分析方法研究、吸附与迁移规律的探究已成为农药环境科学研究的热点;因此,建立土壤、水体中多种农药残留的检测方法,以及研究农药在土壤中的吸附行为对农药的安全使用具有重要意义。本论文的研究工作主要包括以下三部分:建立了土壤中5类19种农药残留的分离分析方法。样品采用超声波辅助萃取,C18固相萃取小柱净化,高效液相色谱-紫外可见波长分析检测,一次进样,能同时分离测定19种农药;该方法的添加回收率:70.1% - 117.9%;相对标准偏差:0.1% -17.9%;最低检出限:0.001 mg/kg -0.15 mg/kg。该方法应用于实际样品分析中,分析结果较好,结果令人满意。建立了水环境中4类16种农药残留的分离分析方法。采用C18固相萃取小柱直接萃取水样中的农药残留,采用高效液相色谱-紫外可见波长分析检测,一次进样,能同时分离测定16种农药,该方法的添加回收率:69.8% - 112.2%;相对标准偏差:1.51% - 11.64%;方法检出限:0.004 mg/L-0.19 mg/L,达到农药残留分析的要求。选择扑草净和乙草胺为分析对象,考察两种农药在土壤上的吸附行为。比较了气相色谱、气相色谱-质谱和高效液相色谱三种分析方法,进行了吸附性能实验,研究了其吸附动力学和热力学,并借助于红外分光光度计和X-衍射光谱对其吸附机理进行研究。结果表明:扑草净和乙草胺在土壤中吸附基本达到平衡的时间较短（振荡6小时即已接近吸附平衡）;吸附量随土壤-水体系pH值升高而增加;两种农药的吸附量随阴离子表面活性剂浓度的升高而减少,随阳离子表面活性剂浓度升高而增加;Freundlich吸附等温方程能很好地拟合两种农药在土壤中的吸附行为;扑草净和乙草胺在土壤中的吸附动力学都符合二级速率方程。扑草净在土壤中吸附的热力学特征为自发吸附过程,温度升高有利于吸附;乙草胺在土壤中的吸附热力学特征为自发吸附过程,温度降低,有利于吸附。扑草净和乙草胺在土壤中吸附机理可能是形成了氢键,两种农药能够进入部分蒙脱石的层间。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 目的及意义
• 1.2 选题思路及研究内容
• 第2章 文献综述
• 2.1 农药残留分析研究现状
• 2.1.1 农药残留分析样品前处理
• 2.1.2 检测技术
• 2.2 农药在土壤中的环境行为研究现状
• 2.2.1 影响土壤对农药吸附行为的因素
• 2.2.2 吸附等温线
• 第3章 土壤中19 种农药残留的UE-HPLC-UV 分析方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验条件
• 3.2.1 仪器及试剂
• 3.2.2 溶液的配制
• 3.2.3 样品采集与处理
• 3.2.4 色谱条件
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 流动相的选择
• 3.3.2 流速的选择
• 3.3.3 检测波长的选择
• 3.3.4 样品提取溶剂的确定
• 3.3.5 超声提取时间的选择
• 3.3.6 固相萃取条件的优化
• 3.3.7 标准曲线的线性范围及检出限
• 3.3.8 方法的添加回收率与精密度
• 3.3.9 样品检测
• 3.3.10 结论
• 第4章 水环境中16 种农药残留的SPE-HPLC 分析方法研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验仪器及试剂
• 4.2.2 溶液配制
• 4.2.3 样品前处理
• 4.2.4 色谱条件
• 4.3 结果及讨论
• 4.3.1 色谱条件的优化
• 4.3.2 检测波长的选择
• 4.3.3 固相萃取条件优化
• 4.3.4 方法的线性关系及检出限
• 4.3.5 方法的准确度与精密度
• 4.3.6 实际样品分析
• 4.4 结论
• 第5章 土壤-水体系中扑草净、乙草胺三种分析方法的建立
• 5.1 前言
• 5.1.1 扑草净的基本理化性质
• 5.1.2 乙草胺的基本理化性质
• 5.2 仪器与试剂
• 5.3 GC-MS 分析方法研究
• 5.3.1 实验部分
• 5.3.2 结果与讨论
• 5.4 GC-FID 分析方法研究
• 5.4.1 实验部分
• 5.4.2 结果与讨论
• 5.5 HPLC 分析方法研究
• 5.5.1 实验部分
• 5.5.2 结果与讨论
• 5.6 结论
• 第6章 扑草净、乙草胺在土壤-水体系中的吸附行为及机理研究
• 6.1 引言
• 6.2 仪器与试剂
• 6.3 实验方法
• 6.3.1 扑草净-乙草胺的吸附性能测定
• 6.3.2 土壤吸附扑草净、乙草胺的机理研究
• 6.4 结果与讨论
• 6.4.1 吸附平衡时间的测定
• 6.4.2 扑草净、乙草胺在土壤中的吸附动力学
• 6.4.3 温度对吸附的影响
• 6.4.4 pH 对吸附的影响
• 6.4.5 离子强度对吸附的影响
• 6.4.6 表面活性剂对吸附的影响
• 6.4.7 扑草净、乙草胺吸附的热力学研究
• 6.4.8 扑草净、乙草胺的吸附等温线测定
• 6.4.9 扑草净、乙草胺在土壤-水体系中的吸附机理研究
• 6.4.10 结论
• 总结与建议
• 参考文献
• 附录
• 在攻读学位期间发表的学术成果
• 致谢