掃頻脈沖超聲波降解水體及蔬菜中農(nóng)藥的試驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)農(nóng)藥使用量大,應(yīng)用廣泛,大量農(nóng)藥存留于水體、果蔬農(nóng)產(chǎn)品中。農(nóng)藥殘留嚴(yán)重污染環(huán)境、水體及生態(tài)環(huán)境,最終危害人體健康。因此,農(nóng)殘?zhí)幚韱?wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。超聲波技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一種新興技術(shù),利用超聲波處理水體中的污染物,尤其是難降解的有機(jī)污染物,是近年來(lái)發(fā)展的一項(xiàng)新型處理技術(shù)。超聲波輻射技術(shù)在處理過(guò)程中具有不添加化學(xué)試劑,不產(chǎn)生二次污染的優(yōu)點(diǎn);另外,輻射一般在水體介質(zhì)條件下進(jìn)行,工藝簡(jiǎn)單且效率較高。超聲波降解農(nóng)藥殘留技術(shù)被認(rèn)

2、為是解決水體和農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留、保障消費(fèi)者食用安全的重要的手段。
　　 本文選用實(shí)際生產(chǎn)中使用量大、有代表性的有機(jī)磷類農(nóng)藥樂(lè)果和擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥溴氰菊酯為作用對(duì)象,研究掃頻脈沖多頻超聲波輻射降解水溶液和蔬菜中樂(lè)果、水溶液中溴氰菊酯農(nóng)藥的效果,初步分析了主要輻解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)以及毒性。主要研究結(jié)論如下:
　　 1、超聲波降解水溶液中樂(lè)果
　　 采用高效液相色譜法建立了水溶液中樂(lè)果農(nóng)藥的分析方法,用樂(lè)果標(biāo)準(zhǔn)溶液確定檢測(cè)技術(shù)

3、的線性關(guān)系和檢出限,采用外標(biāo)法定量,研究了超聲波輻射對(duì)水溶液中樂(lè)果的降解效果。探討了水溶液中有機(jī)磷農(nóng)藥樂(lè)果的超聲降解機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明,采用平板掃頻超聲波輻射處理能有效降解水溶液中樂(lè)果,68kHz頻率的超聲波降解效果優(yōu)于22、28、33和40kHz。單板超聲處理體積8L時(shí)降解率最大,掃頻模式的超聲波比定頻模式的超聲波具有更高的降解率。掃頻超聲波周期為100ms時(shí)樂(lè)果降解效果最好。在頻率68kHz雙板處理、掃描周期為100ms、初始濃度3

4、mg/L和體積功率10w/L條件下,180min樂(lè)果降解率達(dá)71%。樂(lè)果降解是自由基氧化和高溫高壓裂解的共同作用的結(jié)果,以高溫高壓裂解為主。
　　 2、超聲波降解水溶液中的溴氰菊酯
　　 利用多頻掃頻超聲波設(shè)備,采用單因素試驗(yàn)法對(duì)超聲波降解溴氰菊酯的效果進(jìn)行研究。結(jié)果表明,不同頻率超聲波對(duì)溴氰菊酯均有一定的降解作用,40kHz降解效果較好;定頻40kHz,掃頻幅度±2kHz條件下,掃頻周期研究表明,掃頻周期100ms時(shí)降

5、解效果較好;定頻40kHz、掃頻周期100ms,掃頻幅度為2kHz條件下溴氰菊酯降解效果最好;在超聲波單板優(yōu)化的基礎(chǔ)上,考察了超聲波雙板組合對(duì)溴氰菊酯的降解,研究表明,在33kHz和40kHz頻率組合下溴氰菊酯降解率最大。最佳試驗(yàn)參數(shù)條件下,2mg/L的溴氰菊酯溶液60min后降解55.88%。
　　 3、農(nóng)藥降解產(chǎn)物的初步分析
　　 利用GC-MS初步分析樂(lè)果和溴氰菊酯水溶液的主要降解產(chǎn)物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)樂(lè)果主要降解為小分子

6、物質(zhì),發(fā)生徹底的氧化反應(yīng);溴氰菊酯降解產(chǎn)物較多且主要生成分子量相對(duì)較小的物質(zhì)。
　　 4、超聲波輔助清除蔬菜中樂(lè)果農(nóng)藥
　　 掃頻脈沖超聲波技術(shù)對(duì)蔬菜中樂(lè)果農(nóng)藥清除效果明顯。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明,超聲波處理時(shí)間對(duì)農(nóng)藥清除效果明顯,隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,40kHz超聲波降解效果優(yōu)于其他頻率,掃頻周期30ms時(shí)超聲波優(yōu)于定頻模式,超聲波脈沖工作15s間歇5s模式比無(wú)脈沖超聲處理對(duì)農(nóng)藥消除具有更好的效果。正交試驗(yàn)條件下,樂(lè)果的