化学计量学用于食品中有机农药残留量分析的研究

论文摘要

随着农药的广泛应用及作用不当，环境污染日趋严重，农副产品中农药残留量较大超标，各种疾病增多，严重危害生态环境及人类的健康。因此，发展快速、可靠、灵敏和实用的农药残留分析方法以对其进行监测极为重要。 化学计量学方法是采用“数学分离”来取代或部分取代经典的化学分离的一种方法，它可以不经化学分离而对复杂体系的测量信号进行解析，并且可以获得最大限度的定量和定性分析方面的信息。近年来，化学计量学作为化学量测的基础理论和方法学，正日益得到国内学者的注意。化学计量学为化学量测提供理论和方法，为各类波谱及化学量测数据的解析，为化学化工过程的机制研究和优化提供新途径，它涵盖了化学量测的全过程，是一门内涵相当丰富的化学学科分支。将该法用于农药残留分析简化了分析过程，这种结合在一定的情况下可以解决食品分析中的一些难题，拓宽了化学计量学方法的应用范围。本文共分为六个部分，主要研究了化学计量学方法结合电分析化学解析某些农药的新方法，并且探讨了这些农药的电化学性质及在电极上的电极反应。运用到实际食品样中农药残留量进行测定，能够得到比较满意的结果。 第一部分综述了用于农药残留量检测的化学计量学方法，如实验条件优化中的单纯形优化，正交设计和均匀设计等，多元校J下回归中的主成分回归（Principal component regression，PCR）、偏最小二乘法（Partial least square，PLS）和卡尔曼滤波（Kalman filter，KF），人工神经网络（Artificial neural network，ANN）等近年来在食品农药残留分析中的应用进行了回顾和概述。 第二部分对两种杀菌剂和一种除草剂进行了同时测定。代森锌和代森锰是分子结构非常相似的一种杀菌剂，它们和除草通在伏安图谱上均有良好的还原峰，但其伏安峰表现上严重的重叠。三者的线性范围分别为0.01-0.16μgml-1，0.005-0.07μgml-1和0.02-0.24μgml-1，回归方程分别为ip=968.1C-15.2（r=0.9988），ip=2351.1C-11.4（r=0.9982）和Ip=509.5C+1.35（r=0.9979），最低检测限分别为9.10，4.10和12.8ng ml-1。我们讨论了三种农药在汞电极上的还原反应机理，并采用化学计量学方法进行解析，结果表明，偏最小二乘法能得到最好的结果。与数据进行处理，如求导，归一化和中心化，全波段选择数据等方法解析结果对比，发现结果并没有改善。对几种萃取剂进行了优化，选择丙酮为萃取剂时能得到最大的萃取率，对几种蔬菜水果样品进行分析，回收率在99-104％之间。 第三部分研究了对硫磷、甲基对硫磷、杀螟硫磷和水胺硫磷四组分化合物在悬汞电极上的伏安行为。实验以Ag／AgCl作参比电极，Pt丝作辅助电极，在pH 4.78的Britton-Robinson缓冲溶液介质中，采用线性扫描溶出伏安法进行电化学扫描，四种有机磷农药均有良好的还原峰。它们在汞电极上从不可逆的-NO2还原到-NHOH。然后出现一两电子-NHOH氧化还原

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 实验条件的优化
• 1.3 多元校正方法
• 1.4 人工神经网络
• 1.5 信号处理
• 1.6 应用展望
• 参考文献
• 第二章 微分脉冲溶出伏安法-化学计量学解析三种农药
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.3 结果和讨论
• 2.4 实际样品的测定
• 参考文献
• 第三章 化学计量学-线性扫描溶出伏安法同时测定四种有机磷农药
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 实际样品的测定
• 参考文献
• 第四章 线性扫描溶出伏安法-多元校正和人工神经网络同时测定三种农药
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.3 结果与讨论
• 4.4 实际样品的测定
• 参考文献
• 第五章 化学计量学结合微分脉冲伏安法同时测定四种三嗪类除草剂
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.3 结果和讨论
• 5.4 水样品的测定
• 参考文献
• 第六章 方波脉冲伏安法结合多元校正法解析几种混配农药
• 6.1 引言
• 6.2 实验部分
• 6.3 结果与讨论
• 6.4 实际样品的测定
• 参考文献
• 攻读博士期间发表的学术论文
• 致谢