基本信息
- 項目名稱：
- 等離子體降解甲氰菊酯農(nóng)藥效果的研究
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 本項目旨在利用等離子體處理大白菜中甲氰菊酯農(nóng)藥殘留，研究其去除的效果和最佳工藝參數(shù)，建立一種基于物理處理，能高效、快捷、安全處理農(nóng)殘的新的方法、新途徑，最終解決長期困擾我國農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和出口行業(yè)的污染問題，保持我國在世界農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易中的優(yōu)勢。
- 詳細介紹：
- 農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用在我國十分普遍，常用農(nóng)藥品種160多種，年用量在25萬噸左右，僅次于美國，居世界第2位。使用農(nóng)藥防治病蟲害是一項重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術措施，一般可挽回25%-30%的經(jīng)濟損失。但隨著農(nóng)藥品種和施用量的不斷增加，農(nóng)藥殘留問題日益突出。農(nóng)藥殘留不僅污染環(huán)境，同時也通過食物鏈的聚積作用危害人體健康。農(nóng)藥殘留污染問題嚴重危害著人類的食品安全，這一問題己成為全球關注的焦點。如何將果蔬中的農(nóng)藥降解到無害水平，日益受到科學工作者的關注和研究。本課題旨在利用等離子體處理農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留，研究其去除效果及最佳工藝參數(shù)，以便研究出更為高效、便捷且安全的方法，用于提高我國農(nóng)產(chǎn)品原料和制品的安全性，最終解決長期困擾我國農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和出口行業(yè)的污染問題，保持我國在世界農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易中的優(yōu)勢。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 基本思路：（1）對等離子發(fā)生裝置進行參數(shù)設定。分別以處理功率、處理時間、電極距離為參數(shù)進行響應面試驗，用以確定最佳的處理參數(shù)。 （2）用氣相色譜法檢測農(nóng)藥殘留，以確定等離子體法去除果蔬農(nóng)藥殘留的最佳效果。
科學性、先進性及獨特之處
- 60年代以來，對農(nóng)藥殘留的降解進行了大量研究，以往報道多是采用化學試劑，然而大部分化學處理存在不切實際的，不安全和破壞產(chǎn)品的營養(yǎng)、感官和功能特性等缺陷。以生物化學的防治方法也由于成本和技術的原因而不能大力應用和推廣。目前迫切需要研究一種能高效、快捷、安全的新方法、新途徑以替代過去的化學方法。本項目首次采用等離子體處理技術研究探討甲氰菊酯農(nóng)藥殘留去除效果及最佳工藝參數(shù)，填補該領域的研究空白。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用在我國十分普遍，使用農(nóng)藥防治病蟲害是一項重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術措施。但隨著農(nóng)藥品種和施用量不斷增加，農(nóng)藥殘留問題日益突出。如何將果蔬中的農(nóng)藥降解到無害水平，日益受到科學工作者的關注和研究。本課題旨在利用等離子體處理農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留，研究其去除效果及最佳工藝參數(shù)，以便研究出更為高效、便捷且安全的方法，解決長期困擾我國農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和出口行業(yè)的污染問題，保持我國在世界農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易中的優(yōu)勢。
學術論文摘要
- 為探索高效快速降解甲氰菊酯農(nóng)藥的新方法，利用等離子體處理含有甲氰菊酯農(nóng)藥殘留的大白菜，研究了等離子體處理對甲氰菊酯農(nóng)藥殘留降解效果的影響，采用響應面法對其影響因素進行了優(yōu)化設計。結果表明：等離子體處理對大白菜中殘留的甲氰菊酯降解有明顯的效果，最佳工藝為作用功率200w、作用時間30s、極距3cm時，降解率可達98.78%。
獲獎情況
- 無
鑒定結果
- 無
參考文獻
- [1] 吳亞杰.農(nóng)藥殘留分析技術進展[J].農(nóng)技服務,2009,26(11):57-58. [2] Adou K, Bontoyan W, Sweny P J. Multiresidue Method for the Analysis of Pesticide Residue in Fruits and Vegetables by ASE and Capillary GC[J]. Journal of Agriculture and Food Chemistry. 2001, 49: 4153-4160. [3] Obana H, Kikuchi K, Okihashi M, Hori S. Determination of Organ ophosphorus Pesticides in Food Using ASE System[J]. Analyst. 1997, 122: 217-220. [4] Steven J. Lehotay. Analysis of pesticide residues in mixed fruit and vegetable extracts by direct sample Introduction gas chromatography tandem mass spectrometry[J]. Journal of AOAC International, 2000, 83(3): 680-697. [5] Colume A, Cardenas S, Gallego M, et al. Semiautomatic multiresidue gas chromatographic method for the screening of vegetables for 25 organochlorine and pyrethroid pesticides[J]. Analytica Chimica acta, 2001, 436: 153-162. [6] 孫霞,王相友,王小瑜.用于農(nóng)藥殘留快速檢測的生物傳感器靈敏度篩選試驗[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報,2009,25(3):295-297. [7]朱魯生,王軍.甲氰菊酯和辛硫磷混合劑在蘋果及土壤中的殘留分析[J].農(nóng)藥, 2000, 39(2):21-22.
同類課題研究水平概述
- 目前國內外對農(nóng)藥殘留的降解方法主要有（1）生物法：生物降解主要是通過微生物、降解酶、工程菌、植物來進行；（2）物理法：常用的物理方法有夾帶法、超聲波法和電離輻射法等，另外日常生活中常用洗滌、去殼、剝皮和加熱等方法來去除農(nóng)藥殘留；（3）化學方法：在眾多降解方法中，研究較多的是化學降解，主要包括水解、氧化分解、光化學降解等。通過產(chǎn)生高活性的中間產(chǎn)物來激發(fā)一系列有機污染物的完全礦化反應，從而達到降解的目的。然而經(jīng)過調查發(fā)現(xiàn)，大部分化學處理存在不切實際的（須在極端的溫度和壓力條件下進行），不安全（有毒殘留物的形成）和破壞產(chǎn)品的營養(yǎng)、感官和功能特性等缺陷。以生物化學的防治方法也由于成本和技術的原因而不能大力應用和推廣。目前迫切需要研究一種基于物理處理，能高效、快捷、安全的新方法、新途徑以替代過去的化學方法。 被激發(fā)電離的氣體，達到一定的電離度（﹥10-x），氣體處于導電狀態(tài)，此狀態(tài)電離氣體表現(xiàn)集體行為，電離氣體整體行為表現(xiàn)電中性（電離氣體內正負電荷數(shù)相等），稱這種氣體為等離子體，這種氣體狀態(tài)為等離子態(tài)?！暗入x子體”這門近代物理學始創(chuàng)于二十世紀五十年代，作為迅速發(fā)展的新興學科其低溫等離子體、冷等離子體、熱等離子體技術已廣泛應用于醫(yī)學、電子、工業(yè)、軍事及日常生活等眾多領域。利用非平衡態(tài)等離子體處理空氣中含有的有機污染物是20世紀60年代以來研究的新領域，主要是利用放電過程中產(chǎn)生的高能電子和活性基團轟擊有機污染物使其分解，從而達到講解的目的。M.G.Nickelson等利用高能電子降解含苯和芳香烴的廢液，通過在廢液中產(chǎn)生大量的-OH 、-O 、O3和H2O2的自由基以及具有強氧化性的分子達到快速降解有機物的目的。常壓微波等離子體炬可以降解碳酞氯（COCL2，戰(zhàn)爭中使用的一種化學武器），分解后的主要產(chǎn)物為一氧化碳、二氧化碳和氯氣，NH3的通入可以將產(chǎn)生的CL2轉化為HClO。侯健等利用介質阻擋放電產(chǎn)生的非平衡態(tài)等離子體在常壓下去除空氣中的正己烷、環(huán)己烷、苯和甲苯等揮發(fā)性烴類有機污染物，結果證明其主要降解產(chǎn)物為CO2和H2O。 等離子體降解技術應用于污水處理在國內外雖然有一些報道，但數(shù)量不多，而應用于果蔬中農(nóng)藥降解機理、產(chǎn)物與效果的研究尚未見報道。
