【毕业学位论文】（Word原稿）基质固相分散—气相色谱法测定油菜籽中多种有机磷农药残留硕士论文

on I 摘 要 农药对确保农业丰产丰收做出了巨大贡献 ， 但同时 农药的 残留问题也给人类带来了潜在的威胁。我国是油菜的生产大国，油菜籽是我国的植物油源和饲料蛋白源。研究油菜籽中的农药残留对保证人们的健康有重要的意义。 油菜籽含油量高达 40%，高含油量的样品容易对色谱柱造成损伤并产生信号抑制效应，如何将残留农药从油菜籽中高效分离净化是油菜籽中多农残检测的关键。 本文 对油菜籽中有机磷农药多残留的提取、净化技术和气相色谱检测条件进行了研究， 建立了 基质固相分散 测油菜籽中多种有机磷农药残留的方法， 并 利用所建立的方法对 2006 年的全国油菜普查样品进行有机磷农药残留的检测，本文的主 要研究结果如下： 对油菜籽中含油量高的特点，对基质固相分散的 固相萃取材料 、洗脱剂、填料比、二次净化材料和方式等影响有机磷农药提取、净化效率的因素进行研究，建立了以 2g 弗罗里硅土为 固相萃取材料 ， 10酮为洗脱剂 ,填料比为 1： 4，采用 相分散方式净化的油菜籽中有机磷农药残留提取、净化的前处理方法。 色谱柱类型等色谱条件进行了研究 ,从而建立了油菜籽中有机磷农药多种残留气相色谱检测技术。 利用建立的检测方法对 14 种有机磷农药进行加标回收实验并与国家标准方法中有机磷农药残留检测方法比较，结果显示 ,14 种有机磷农药的加标回收率范围为 相对标准偏差小于 10%，回收率和相对标准偏差满足农药残留检测中的准确度和精密度的要求 . 采用基质固相分散为前处理方法的回收率比 国家标准方法 40 份油菜籽样品进行检测，抽检的 140 个 油菜籽样品中有机磷农药残留的检出率为 检出的农药有甲 胺磷、甲拌磷、甲基对硫磷、乐果、毒死蜱 5 种。 5 种有机磷农药的检出率分别为 说明我国油菜籽中有机磷农药残留存在潜在的威胁。 关键词： 油菜籽，有机磷农药，基质固相分散，气相色谱，农药残留，检测技术 he of in of to is a is of on of on of of of 0%, do to to is of of on 4 of A 4 in of as 1. In to we a g as 10mL as of , as by up 2. A on of of in GC of to of 0% on %. 3. 140 in 4 5 in ,it in 文缩略表 英文缩写 英文全称 中文名称 of 合国粮食及农业组织 界贸易组织 品法典委员会 高残留限量 际 官方分析化学家协会 相 色谱法 质联用法 相萃取 临界流 体色谱法 相微萃取 质固相分散 临界流体萃取 速溶剂萃取 胶渗透 色谱 膜色谱法 导检测器 焰光度检测器 磷 检测器 谱检测器 效液相 色谱 对标准偏差 致死剂量 机磷农药 国环保局 图及附表清单 表 国主要有机磷杀虫剂产量 . 1 表 国主要有机磷杀虫剂产量（续） . 2 表 分国家和国际组织油菜籽中农药残 留最高限量 . 3 表 国油菜籽农药残留最高限量 . 3 表 盟油菜籽中有机磷农药残留限量标准情况 . 4 表 菜主 要病虫草害及防治所施用的主要农药 . 5 表 菜前茬作物（水稻、花生、大豆）的施药情况 . 5 表 种显色反应类型及灵敏度 . 6 图 质固相分散原理电镜图 . 11 图 质固相分散前处理操作过程 . 11 表 同 固相萃取材料 和洗脱剂对有机磷农药残留测定回收率的 应响 . 18 表 同样品 填料比 、丙酮体积对 回收率 影响 . 19 图 同研磨时间对 14 种有机磷农药回收率的影响 . 20 图 同固相萃取材料粒度对 14 种有机磷农药回收率的影响 . 20 表 同含油量的基质对 14 种有机磷农药的影响 . 21 表 同含油量的基质对 14 种有机磷农药回收率的影响的方差分析 . 22 图 同材料净化后提取液的脂 肪酸检测色谱图 . 24 表 性炭净化后 14 种有机磷农药的回收率 . 25 表 种不同方式净化的回收率比较 . 25 图 化前和净化后的色素去除效果图 . 26 图 4 种有机磷杀虫剂在 上色谱图 . 27 图 4 种有机磷杀虫剂在 上色谱图 . 28 表 4 种有机磷杀虫剂在不同色谱柱上的保留时间 . 28 表 4 种有机杀虫剂的最小检测量 . 29 表 4 种有机磷在 测定的线性关系 . 29 表 收率和精密度的测定结果 . 30 表 菜籽中有机磷杀虫剂的最低检测浓度 . 31 表 同方法回收率的比较 . 31 表 菜籽中有机磷农药的检测结果 . 32 表 出的 5 种有机磷农药在 欧盟标准中限量情况 . 33 表 测样品中有机磷农药的超标情况 . 33 图 际样品的色谱图 . 34 V 目 录 第一章 文献综述 . 1 机磷农药概况 . 1 机磷杀虫剂生产和使用现状 . 1 机磷杀虫剂毒性 . 2 菜生产中有机磷农药残留限量和使用情况 . 3 内外油菜籽农药残留限量情况 . 3 内外油菜籽中有机磷农药残留限量情况 . 4 菜生产中有机磷农药的使用 情况 . 5 国油菜籽有机磷农药残留污染现状 . 5 机磷农药残留检测技术现状 . 6 谱法 . 6 谱法 . 6 层色谱法 (. 6 相色谱法 (. 7 效液相色谱法 (. 7 抑制法 (. 7 药残留前处理技术 . 8 药残留提取技术 . 8 药残留净化技术 . 9 缩技术 . 9 药残留前处理的新技术 . 9 质固相分散技术及其在农药残留检测中的研究进展 . 10 质固相技术的发展及其原理 . 10 质固相分散的处理过程 . 11 响基质固相分散效果的因素 . 12 相萃取材料的影响 . 12 品基质的影响 . 13 脱剂的影响 . 13 优点 . 13 农药残留中的应用前景 . 13 课题的研究内容和研究意义 . 13 课题的研究内容 . 13 课题的研究意义 . 14 第二章 实验材料与方法 . 15 验材料 . 15 器与器材 . 15 剂与药品 . 15 液的配置及药品的预处理 . 15 验方法 . 16 处理方法 . 16 酯化的方法 . 16 谱条件 . 16 第三章 油菜籽中有机磷农残 取、净化技术研究 . 18 取技术研究 . 18 质固相 萃取材料 、洗脱剂的确定 . 18 料比、洗脱剂用量的选择 . 19 磨时间对回收率的影响 . 19 质固相粒度影响 . 20 同基质含油量的影响 . 21 次净化净化技术研究 . 23 次净化材料的选择 . 23 次净化方式的选择 . 24 第四章 基质固相分散和气相色谱联用检测技术研究 及应用 . 27 相色谱检测条件的优化 . 27 法准确度、精密度 . 30 法最低检测限 . 30 标方法和基质固相分散方法检测结果的比较 . 31 质固相分散 . 32 国油菜籽中有机磷农药残留现状 . 32 菜籽中有机磷农药残留情况分析 . 33 第五 章 小结与讨论 . 35 质固相分散提取、净化技术 . 35 质固相分散气相色谱联用技术 . 35 质固相分散气相色谱联用技术应用及其前景 . 36 参考文献 . 37 致 谢 . 42 作 者 简 历 . 43 中国农业科学院硕 士学位论文 第一章 文献综述 1 第一章 文献综述 机磷农药概况 农药是现代农业的重要生产资料，对于保证农作物优质、高产具有不可或缺的作 用 。我国是农药生产大国， 农药总产量 由 1986 年的 吨到 2003 年的 吨，增长了 ， 已 居世界第二位，占全球产量的 25%。 目前我国使用的农药中 70是杀虫剂，杀虫剂中 70是有机磷农药 。 有机磷农药产量占整个农药产量的 近 50%（汤亚飞等 ， 2004） ， 有机磷农药 在我国 农业生产中占有举足轻重的地位 ， 是 农 业 高产 、稳产 的保证。 机磷杀虫剂生产和使用现状 磷是一个与生命过程关系密切的元素，有机磷化合物是细胞原生质的必要组分，对生命的维持起重大作用。许多人工合成的有机磷化合物被广泛用于石油、橡胶工业 ， 而有机磷化合物更重要的应用是作为生物活性物质 应 用于农药领域。 目前世界上有机磷农药的品种已 有数百种 潘灿平 ,1997)，有机磷农药的品种现已有 311个 (包括杀螨剂和杀线虫剂 )，我国有机磷农药的品种也有 200余种。其中常用的有机磷农药在世界上约百种，而我国有 50余种。我国有机磷农药的生产量占全国农药总量 半数 。在有机磷杀虫剂中，世界有机磷杀虫剂的产量占整个杀虫剂产量的 1/3以上，年销售额在 30亿美元以上。我国有机磷杀虫剂的产量则占整个杀虫剂总量的 70%以上 (张一宾 ,1998)。在我国，产量最大的 达万吨级的有机磷品种有敌百虫、敌敌畏、乐果、氧化乐果、甲基对硫磷、甲胺磷，硫磷、水胺硫磷、久效磷等 (梁诚 ,2001； 刘丰茂 ,2000)， 见表 表中可以看出，十年间 ，有机磷农药的 使用总量比较稳定， 占杀虫剂的比例在 70%以上。 表 国主要有机磷杀虫剂产量 of 药 990 (t) 1999 (t) 敌敌畏 6000 20717 敌百虫 000 10625 甲胺磷 5000 24870 乐果 6000 6262 氧化乐果 040 12112 中国农业科学院硕 士学位论文 第一章 文献综述 2 表 国主要有机磷杀虫剂产量（续） of 基对硫磷 500 6184 水胺硫磷 487 3662 对硫磷 300 / 辛硫磷 4190 久效磷 5425 总计 14687 94047 占全年杀虫剂的比例 （ %） 70 90 2000年 , 全国农药需求总量为 23. 31 万吨 (有效成份计 ) , 在杀虫剂中 , 有机磷 吨 磷 : 23055 吨；水胺硫磷 : 3566 吨 ; 敌敌畏 :21976吨； 三唑磷 : 2003 吨；敌百虫 : 10906 吨 ; 马拉硫磷 : 1547 吨 ; 氧化乐果 : 9096 吨 ; 甲基异硫磷 :1147 吨 ; 乐果 : 6011 吨；乙酰甲胺磷 : 656 吨；对硫磷 : 6132 吨；毒死蜱 : 499 吨；辛硫磷 : 5871吨；灭线磷 : 422 吨；久效磷 : 4044 吨。 2002年全国农药需求量为 25. 7 万吨 , 甲胺磷、敌敌畏、杀虫双等品种需求量在万吨以上；敌百虫、氧化乐果需求量在 8000吨以上；对硫磷、辛硫磷、乐果、杀虫单等需求量为 5000 8000吨 。可见 , 毒性大的有机磷农药仍是主要的农药品种 , 由于价格和使用习惯等各种因素 , 近期内要彻底取代有机磷农药并非易事 . 机磷杀虫剂毒性 有机磷农药 (含有 其化学结构通式为 : 有机磷农药 按化学结构 可以 分为 :磷酸酯 、 硫代磷酸酯 、 磷酰胺 、 焦磷酸酯 和 膦 酸酯 五大类 。大部分有机磷不溶于水 中性和酸性条件下稳定，不易水解，在碱性条件下易水解而失效。它们的毒性依赖于其结构和功能团，例如，含有 P=0键 (如敌百虫 )的毒性通常 比含有 P=S(如马拉硫磷 )大。 有机磷农药能够产生多种毒性作用，如神经毒性、脏器毒性以及生殖毒性等 (伍一军 等，2005)。 有机磷农药 对人体的神经性毒性 除了人们熟知的胆碱能神经兴奋症状、中间综合症和有机磷迟发性神经病等常见症状外，有机磷杀虫剂中毒还可以产生锥体外系症状、脱髓鞘病变和神经肌肉乏力；可以导致神经心理行为缺陷和精神紊乱 。有机磷农药可以 引起各种类型的心律失常，使心肌收缩力减弱，严重者可发生中毒性心肌炎 （ 刘勇等 ， 2000；王汉彬， 2001） 。 有机磷 对肺脏的毒性常见有肺水肿 ， 因 有机磷 对 乙酰胆碱脂酶 的抑制作 用可 导 致支气管平滑肌收缩、呼吸道分泌物积聚、肺通气下降 ， 又由于 有机磷 对肺毛细血管及间质产生直接损害作用，造成肺泡上皮细胞破坏，肺泡表面活性物质减少，导致肺水肿 。 除上述毒性外，有些 有机磷 还具有生殖毒性 、中国农业科学院硕 士学位论文 第一章 文献综述 3 致畸作用和 抑制机体免疫器官、细胞和体液免疫功能 等毒性 （ 徐德祥等 ， 1998） 。 菜生产中有机磷农药 残留 限量和使用情况 内外油菜籽农药残留限量情况 发达国家 和国际组织 对油菜籽中农药残留制定了严格的限量标准，为国民的食品消费提供了法律保证。美国对油菜籽制定了 18种农药的最大残留限量标准， 6种农药的最大残留限量标准，欧盟“农药最大残留限量委员会”在 2002年 7月颁布的农产品农药最大残留限量指令中规定了 136种农药的最大残留限量。日本对油菜籽制定了 65种农药的最大残留限量标准 (见表 日本 在 2006年 5月推行肯定列表制度，农产品被检出农药残留超标， 将不许进口，清单基本覆盖了中国种植的所有农作物，其中包括油菜籽。对 有机磷类农药最大残留限量将采用 味着几乎不允许检出农药残留。 表 部分国家和国际组织油菜籽 中 农药残留最高限量 RL in of 家 /组织 药残留限量种类 国 联合国粮农组织 6 美国 8 欧盟 36 日本 5 我国于 2005年在国家标准食品中农药最大残留限量（国家标准 763国标准出版社， 2004）中规定了油菜籽中 4种农药的 最大 残留限量 （见表 。 表 我国油菜籽 中 农药残留最高限量 3 of 药名称 高残留限量 （ 菌灵 蚜威 草快 氰菊酯 国从 20世纪 90年代初，开始研究制定农药在油料中最高残留限量标准和检测方法， 与美国、日本、欧盟等发达国家相比起步较晚，直到 90年代末，才提出油料中的农药残留限量标准，但涉及农药品种相对较少，目前我国仅对油料中乙酰甲胺磷等 63种农药制定了限量标准，其中制定的油菜籽农药残留限量标准仅有 4种 农药 ，油菜籽中有机磷农药残留限量尚未制定国家