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基本信息
- 項(xiàng)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(xué)
- 簡介：
- 本項(xiàng)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(xì)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(xiàng)重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)措施，一般可挽回25%-30%的經(jīng)濟(jì)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(shí)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(yán)重危害著人類的食品安全，這一問題己成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。如何將果蔬中的農(nóng)藥降解到無害水平，日益受到科學(xué)工作者的關(guān)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(jìn)行參數(shù)設(shè)定。分別以處理功率、處理時(shí)間、電極距離為參數(shù)進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，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(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 60年代以來，對農(nóng)藥殘留的降解進(jìn)行了大量研究，以往報(bào)道多是采用化學(xué)試劑，然而大部分化學(xué)處理存在不切實(shí)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(xué)的防治方法也由于成本和技術(shù)的原因而不能大力應(yīng)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(xué)方法。本項(xiàng)目首次采用等離子體處理技術(shù)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(bǔ)該領(lǐng)域的研究空白。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)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(xiàng)重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)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(xué)工作者的關(guān)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(xué)術(shù)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(yīng)面法對其影響因素進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)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(shí)間30s、極距3cm時(shí)，降解率可達(dá)98.78%。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] 吳亞杰.農(nóng)藥殘留分析技術(shù)進(jìn)展[J].農(nóng)技服務(wù),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(yàn)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),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(nèi)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(jìn)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(xué)方法：在眾多降解方法中，研究較多的是化學(xué)降解，主要包括水解、氧化分解、光化學(xué)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(jī)污染物的完全礦化反應(yīng)，從而達(dá)到降解的目的。然而經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分化學(xué)處理存在不切實(shí)際的（須在極端的溫度和壓力條件下進(jìn)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(xué)的防治方法也由于成本和技術(shù)的原因而不能大力應(yīng)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(xué)方法。 被激發(fā)電離的氣體，達(dá)到一定的電離度（﹥10-x），氣體處于導(dǎo)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(nèi)正負(fù)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(xué)始創(chuàng)于二十世紀(jì)五十年代，作為迅速發(fā)展的新興學(xué)科其低溫等離子體、冷等離子體、熱等離子體技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、電子、工業(yè)、軍事及日常生活等眾多領(lǐng)域。利用非平衡態(tài)等離子體處理空氣中含有的有機(jī)污染物是20世紀(jì)60年代以來研究的新領(lǐng)域，主要是利用放電過程中產(chǎn)生的高能電子和活性基團(tuán)轟擊有機(jī)污染物使其分解，從而達(dá)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(qiáng)氧化性的分子達(dá)到快速降解有機(jī)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(xué)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(zhuǎn)化為HClO。侯健等利用介質(zhì)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(jī)污染物，結(jié)果證明其主要降解產(chǎn)物為CO2和H2O。 等離子體降解技術(shù)應(yīng)用于污水處理在國內(nèi)外雖然有一些報(bào)道，但數(shù)量不多，而應(yīng)用于果蔬中農(nóng)藥降解機(jī)理、產(chǎn)物與效果的研究尚未見報(bào)道。
