多种农药在菊花浸泡过程中残留行为及环境水体中农药生物有效性研究

发布时间：2018-04-17 05:31

本文选题：农药残留 + 菊花　；参考：《中国农业大学》2016年博士论文

【摘要】：菊花是我国传统中草药,其本体及茶饮在日常生活中发挥着重要的药物及饮食调理作用,产品中的农药残留对人体具有潜在的安全隐患。环境水体中存在的农药残留可能会对水生生物产生毒性,并且环境水体在经过处理后可能会成为人类饮用水,其中的农药残留也会威胁人类健康。因此,分析菊花及其加工过程中的农药残留转移变化行为,以及探索环境水体中农药的生物有效性具有重要意义。本文选择菊花作为研究对象,探索了菊花中农药多残留新型分析方法,及菊花加工过程中多种农药的转移变化规律。另外,建立被动采样-特征参考物校正法,测定室内水体及环境水体中农药的生物有效性。得出以下结果：1.菊花中农药多残留新型分析方法的建立：采用正己烷提取,凝胶渗透色谱与固相萃取法净化,结合气相色谱-电子捕获检测器建立了菊花中46种农药残留定性定量分析方法。方法回收率在71.3%～102.6%之间,相对标准偏差为1.4%～15.7%,检出限为0.0005μg/g～0.1μg/g,定量限为0.002μg/g-0.2μg/g。该方法结果良好,可以应用于菊花中的农药多残留分析。建立基质提取-涡旋辅助分散液液微萃取新型方法,采用气相色谱-电子捕获检测器菊花中9种农药残留进行定性定量分析。方法回收率良好在73.9%～95.1%之间,相对标准偏差为3.5%-9.7%,富集倍数为51-88。检出限为0.005μg/g～0.05μg/kg,定量限为0.03μg/kg～0.2μg/kg。与传统的分析方法相比,本方法具有操作简便、准确度灵敏度高、适用性强的优点。采用乙腈／水混合溶剂作为提取溶剂,多壁碳纳米管和N-丙基乙二胺材料同时作为净化剂,利用液相色谱-串联质谱技术建立了菊花中10种农药残留的定性定量分析方法。结果表明方法回收率在78.3%～95.1%之间(仅有灭蝇胺回收率较不理想,为58.3%～70.3%),相对标准偏差为3.5%～9.7%。检出限为0.1μg/kg～1μg/kg,定量限为0.3μg/kg～3μg/kg。该方法结果良好,可用于菊花中的农药多残留分析。通过对以上传统方法以及方法改进,建立了菊花中较为先进的农药多残留分析方法,在保证准确性的前提下,操作更加简便、消耗的溶剂量更少,适用于大量菊花样品的例行监测。同时也为进一步研究泡茶过程中的农药残留分布奠定了基础。2.探索菊花浸泡过程中多种农药的转移变化规律：采用不同的浸泡温度(70℃、80℃、90℃、100℃)、浸泡时间(5 min、15 min、30 min)、浸泡次数(1次、2次、3次、4次、5次),以及加盖和不加盖浸泡,考察11种农药在不同方式下由菊花向茶水中转移及损失情况。不同浸泡温度、浸泡时间下茶水中农药的残留浓度为0.36μg/kg-185μg/L,残留转移率为1.0%～91.1%。随着浸泡次数的增加,农药转移率均呈现出逐渐降低的趋势,第五次浸泡后转移率仅为初次浸泡转移率的10%。不加盖浸泡时,大部分农药的转移率均随着浸泡时间的增长逐渐降低。根据农药的转移率、损失率及其理化性质(水溶解度、Kow、蒸气压、Henry常数)之间的联系,利用指数或对数方程,建立了反映农药转移变化情况的模型。实验结果对日常饮茶方式也具有指导意义。3.建立被动采样-特征参考物校正法,测定环境水体中8种菊酯类农药的生物有效性采用聚乙烯薄膜作为被动采样器,结合菊酯类同位素标记物作为特征参考物,研究水中8种菊酯类农药的吸附动力学。结果表明,8种农药的膜-水平衡分配常数为0.8×105～1.5×103,动态吸附速率为0.005 min1～0.0074 min-1。通过验证水中菊酯类农药的吸附与其同位素标记物的脱附之间的同向性,成功建立聚乙烯膜-特征参考物校正法。室内鱼缸水体添加实验结果表明,不同时间点下计算得出的菊酯类农药的自由态浓度较为接近,证明了聚乙烯膜-特征参考物校正法的准确性及可行性。当水中含有腐殖酸或海盐物质时,8种菊酯类农药的自由态浓度较纯水状态有所降低,降低程度为19%～98%。利用聚乙烯膜-被动采样法测定美国南加州三处河流中菊酯类农药的自由态浓度,结果表明检测出的5种菊酯类农药在2015年冬季和2016年春季两个时期下其自由态浓度分别为1.56 ng/L-12.5 ng/L及7.59ng/L-92.4 ng/L。被动采样-特征参考物校正法的建立,缩短了吸附平衡的时间,通过公式计算即可获得农药在非平衡状态下环境水体中的自由态浓度,使得采样方式更具灵活性,成功测定了美国加州环境河流中菊酯类农药的生物有效性。本论文在目前已有研究上,进一步探索了菊花中多残留新型分析方法及浸泡方式对于残留转移变化的影响,建立的新型方法、残留变化规律模型以及被动采样法研究环境水体中菊酯类农药生物有效性都为相关研究领域提供了新的思路和方向。
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【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X592;S481.8

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