典型食品蔬果中常用农药荧光光谱特性实验研究(附件)
现如今随着生活水平不断提高，引起了人们广泛关注的反而是一些基本的问题，如食品安全。而农药残留是影响食品安全的重大因素之一，所以研究食品农药残留检测新方法已是大势所趋。根据上诉背景，本次毕业设计通过荧光光谱技术的方法，来完成纯果汁中农药残留的检测方法，研究了吡蚜酮和啶酰菌胺及其与3种果汁（葡萄汁、苹果汁、桃汁）混合溶液的荧光光谱特性并且通过构建模型函数，得到了模型函数的相关系数。经过对实验结果的光谱分析得出大部分情况下，农药-果汁混合样品中其光谱特征峰强度随着物质浓度的降低而降低。但若发生荧光猝灭，则其光谱特征峰强度随着物质浓度的增加而降低且不同农药与果汁的混合溶液的特征峰位置不一样。关键词 果蔬，农药残留，荧光光谱，荧光猝灭，光谱分析
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究目的与意义 1
1.2 国内外发展现状 2
1.3 荧光光谱检测法检测农药残留含量 3
1.4 本文研究内容及其体系结构 3
2 荧光光谱分析方法理论 4
2.1 荧光光谱基本介绍 4
2.2 荧光产生原理 4
2.3 荧光产生条件 5
2.4 荧光分析方法及其荧光光谱主要参数 6
2.4.1 荧光分析法 6
2.4.2 荧光光谱主要参数 6
2.5 荧光分析方法的测定 7
2.5.1 直接测定法 7
2.5.2 间接测定法 7
2.6 荧光光谱数据处理方法 8
3 农药残留荧光光谱的检测与结果分析 8
3.1 样品的介绍 8
3.1.1 吡蚜酮 8
3.1.2 啶酰菌胺 9
3.2 实验仪器以及软件的介绍 10
3.2.1 仪器的介绍 10
3.2.2 光谱采集以及光谱处理软件的介绍 11
3.3 方法与实验 15
3.3.1 样品 15
3.3.2 实验方法 15
3.4 结果分析 17
3.4.1果汁中农药残留荧光光谱特征 17
3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
.4.2 果汁中农药残留发生的荧光猝灭现象 25
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
引言
1.1 课题研究目的与意义
农药作为控制农作物病虫害的首要生产资料,在农业生产中发挥着重要的作用。然而，它不仅给人类带来了经济效益,而且对人类的健康和外部生态环境造成了危害。在农作物中使用杀虫剂后，大多数农药在自然修复过程中会降解或转化，但在农作物和生态环境中，由于缓慢降解，长期积累和其他原因，仍然会有农药残留。农药残留是指农药在有机体、收获物、土壤、水、微量农药原体、有毒代谢物、可生物降解的杂质中的残留在农药使用一段时间内没有被降解。而作用在作物上的农药、有毒代谢物和杂质以及散落在土壤、大气和水等环境中残存的农药最终会被植物吸收。
残留农药是通过农作物或水、大气亦或是食物链到达人、畜的体内。而人类长期食用含有农药残留的农作物会引发人体中毒、导致细胞癌变，或者致使肝胆内脏器官受损甚至导致丧失性命，例如在2010年发生的“毒豇豆”事件中，湖北武汉市农检中心对在武汉市场销售的豇豆进行多次抽样检查，发现样本中都含有超标的水胺硫磷农药残留；2016年，德州市120急救中心基本上每月都会发生农药中毒，整年共接到农药中毒事件309起；据报道，在2017年10月9日，印度马哈拉施特拉邦亚瓦特马尔县近三个月因为棉农在地里喷洒农药频频发生农药中毒事件，短短三个月已有19名农民丧生，438人住院，造成了不可挽回的后果。除此之外，有些农药会严重污染人类赖以生存的环境，例如农作物的污染，水环境的污染，土壤的污染，大气的污染，物种的减少，生态平衡的破坏等，这类农药如有机磷杀虫剂敌百虫、甲胺磷、敌敌畏(DDVP)、二溴磷、马拉硫磷(马拉松)、倍硫磷、乐果，氨基甲酸酯杀虫剂涕灭威、西维因和叶蝉散等。因此,如何降低农药的危害,引起了当前国际社会的普遍关注。
随之相应而来的就是检测技术的发展，目前，气相色谱、液相色谱和质谱技术在农药残留的检测中得到了广泛或部分的应用。固然这些检测方法对农药残留的检测已比较成熟,但因样品的预处理过程非常复杂,而且大都对样品具有破坏性,所以在应用中效果仍不理想，蔬菜水果中农药残留量难以满足现场快速检测的要求[1]。如果可以直接用杀虫剂处理的的水果和蔬菜表面进行非破坏性的测量,这将会是理想和有实用价值的工作。而荧光光谱技术是直接测定物质的荧光特性，为分析其检测样品中微量和痕量的的物质提供了一种方便快捷，灵敏度高，选择性好的方法。这种方法能够快速的检测出蔬菜水果中农药残留的含量，以此来达到保护人类的身体健康，保护环境 更甚至是为保证农产品高质量的进入国际市场作铺垫。
1.2 国内外发展现状
荧光光谱分析法是一种重要的痕量分析方法，它能检测其量子产率、激发光谱、发射光谱、发光强度、荧光偏振等许多信息。在科技发达的今天，用荧光分析法鉴别和检测无机物、有机物、生物特性、药物等的数量与日俱增[2]，因为荧光分析法的工作范围宽，所以其在农业、医药特性鉴别、工业和科学研究等不同的 领域中有广泛的应用[35]。西班牙N.Monardes，他是在1575年首次发现荧光；1867 年，Goppelsroder 初次对荧光进行了分析；除此之外Liebeman 在 1880 年提出荧光与化学结构关系法则；到 19 世纪末，600 多种荧光化合物已经被人类发现；进入 20 世纪以来，研究者对荧光现象进行了更加深入的学习[6]。
目前,国内外通过将荧光光谱分析法与弱信号检测技术、光纤传感等相结合的方法发明了多种荧光光谱分析仪,并成功检测出几十种农药的荧光光谱[78]。例如，Marowsky等研制了专用的管线分析仪，其作用是激发与测量荧光；光纤聚合体农药残留物的荧光分析仪是Coulet与Oldham两人利用芳香烃类有机物的检测等共同研制的。于上世纪90年代，国内外学者就开始进行荧光分析的研究，他们对本身就携带荧光特性的农药以及某些荧光溶剂进行检测，并且成功的对几种农药的荧光光谱进行的检测，又以检测结果和光纤传感器技术为理论基础，开发了各种分析仪器[9]。
例如，Richard D.Harris等在1998年检测了水中残留农药二氯苯氧乙酸等的荧光特性，结果发现用荧光免疫分析法其检测灵敏度达到了6.8×105 ug/L；而用于对方芳香烃类有机物浓度的检测的专用荧光激发与测量的管线分析仪已被Gerd Marowsky研制；光纤聚合体残留绿的荧光分析仪的开发得益于kent B.peifer等的奉献，且他们对水中的有机污染物进行有效的分析；Coulet发明了专用的激光激发与测量的光纤探头，而便携式多通道的光纤荧光光谱分析仪的成功问世取决于Oldham，且他们成功测定了多环芳烃碳氢化合物的浓度；Salah Hassoon等的不懈努力取得了很好的成绩，他们的成果是用荧光探针检测DDT的残留量以及其荧光特性；于1999年，Renee D.J.等创造了便携式的三维荧光光谱仪，仪器能够测出一些物质的三维荧光图，且最低浓度约为1.6×104ug/L。
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究目的与意义 1
1.2 国内外发展现状 2
1.3 荧光光谱检测法检测农药残留含量 3
1.4 本文研究内容及其体系结构 3
2 荧光光谱分析方法理论 4
2.1 荧光光谱基本介绍 4
2.2 荧光产生原理 4
2.3 荧光产生条件 5
2.4 荧光分析方法及其荧光光谱主要参数 6
2.4.1 荧光分析法 6
2.4.2 荧光光谱主要参数 6
2.5 荧光分析方法的测定 7
2.5.1 直接测定法 7
2.5.2 间接测定法 7
2.6 荧光光谱数据处理方法 8
3 农药残留荧光光谱的检测与结果分析 8
3.1 样品的介绍 8
3.1.1 吡蚜酮 8
3.1.2 啶酰菌胺 9
3.2 实验仪器以及软件的介绍 10
3.2.1 仪器的介绍 10
3.2.2 光谱采集以及光谱处理软件的介绍 11
3.3 方法与实验 15
3.3.1 样品 15
3.3.2 实验方法 15
3.4 结果分析 17
3.4.1果汁中农药残留荧光光谱特征 17
3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
.4.2 果汁中农药残留发生的荧光猝灭现象 25
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
引言
1.1 课题研究目的与意义
农药作为控制农作物病虫害的首要生产资料,在农业生产中发挥着重要的作用。然而，它不仅给人类带来了经济效益,而且对人类的健康和外部生态环境造成了危害。在农作物中使用杀虫剂后，大多数农药在自然修复过程中会降解或转化，但在农作物和生态环境中，由于缓慢降解，长期积累和其他原因，仍然会有农药残留。农药残留是指农药在有机体、收获物、土壤、水、微量农药原体、有毒代谢物、可生物降解的杂质中的残留在农药使用一段时间内没有被降解。而作用在作物上的农药、有毒代谢物和杂质以及散落在土壤、大气和水等环境中残存的农药最终会被植物吸收。
残留农药是通过农作物或水、大气亦或是食物链到达人、畜的体内。而人类长期食用含有农药残留的农作物会引发人体中毒、导致细胞癌变，或者致使肝胆内脏器官受损甚至导致丧失性命，例如在2010年发生的“毒豇豆”事件中，湖北武汉市农检中心对在武汉市场销售的豇豆进行多次抽样检查，发现样本中都含有超标的水胺硫磷农药残留；2016年，德州市120急救中心基本上每月都会发生农药中毒，整年共接到农药中毒事件309起；据报道，在2017年10月9日，印度马哈拉施特拉邦亚瓦特马尔县近三个月因为棉农在地里喷洒农药频频发生农药中毒事件，短短三个月已有19名农民丧生，438人住院，造成了不可挽回的后果。除此之外，有些农药会严重污染人类赖以生存的环境，例如农作物的污染，水环境的污染，土壤的污染，大气的污染，物种的减少，生态平衡的破坏等，这类农药如有机磷杀虫剂敌百虫、甲胺磷、敌敌畏(DDVP)、二溴磷、马拉硫磷(马拉松)、倍硫磷、乐果，氨基甲酸酯杀虫剂涕灭威、西维因和叶蝉散等。因此,如何降低农药的危害,引起了当前国际社会的普遍关注。
随之相应而来的就是检测技术的发展，目前，气相色谱、液相色谱和质谱技术在农药残留的检测中得到了广泛或部分的应用。固然这些检测方法对农药残留的检测已比较成熟,但因样品的预处理过程非常复杂,而且大都对样品具有破坏性,所以在应用中效果仍不理想，蔬菜水果中农药残留量难以满足现场快速检测的要求[1]。如果可以直接用杀虫剂处理的的水果和蔬菜表面进行非破坏性的测量,这将会是理想和有实用价值的工作。而荧光光谱技术是直接测定物质的荧光特性，为分析其检测样品中微量和痕量的的物质提供了一种方便快捷，灵敏度高，选择性好的方法。这种方法能够快速的检测出蔬菜水果中农药残留的含量，以此来达到保护人类的身体健康，保护环境 更甚至是为保证农产品高质量的进入国际市场作铺垫。
1.2 国内外发展现状
荧光光谱分析法是一种重要的痕量分析方法，它能检测其量子产率、激发光谱、发射光谱、发光强度、荧光偏振等许多信息。在科技发达的今天，用荧光分析法鉴别和检测无机物、有机物、生物特性、药物等的数量与日俱增[2]，因为荧光分析法的工作范围宽，所以其在农业、医药特性鉴别、工业和科学研究等不同的 领域中有广泛的应用[35]。西班牙N.Monardes，他是在1575年首次发现荧光；1867 年，Goppelsroder 初次对荧光进行了分析；除此之外Liebeman 在 1880 年提出荧光与化学结构关系法则；到 19 世纪末，600 多种荧光化合物已经被人类发现；进入 20 世纪以来，研究者对荧光现象进行了更加深入的学习[6]。
目前,国内外通过将荧光光谱分析法与弱信号检测技术、光纤传感等相结合的方法发明了多种荧光光谱分析仪,并成功检测出几十种农药的荧光光谱[78]。例如，Marowsky等研制了专用的管线分析仪，其作用是激发与测量荧光；光纤聚合体农药残留物的荧光分析仪是Coulet与Oldham两人利用芳香烃类有机物的检测等共同研制的。于上世纪90年代，国内外学者就开始进行荧光分析的研究，他们对本身就携带荧光特性的农药以及某些荧光溶剂进行检测，并且成功的对几种农药的荧光光谱进行的检测，又以检测结果和光纤传感器技术为理论基础，开发了各种分析仪器[9]。
例如，Richard D.Harris等在1998年检测了水中残留农药二氯苯氧乙酸等的荧光特性，结果发现用荧光免疫分析法其检测灵敏度达到了6.8×105 ug/L；而用于对方芳香烃类有机物浓度的检测的专用荧光激发与测量的管线分析仪已被Gerd Marowsky研制；光纤聚合体残留绿的荧光分析仪的开发得益于kent B.peifer等的奉献，且他们对水中的有机污染物进行有效的分析；Coulet发明了专用的激光激发与测量的光纤探头，而便携式多通道的光纤荧光光谱分析仪的成功问世取决于Oldham，且他们成功测定了多环芳烃碳氢化合物的浓度；Salah Hassoon等的不懈努力取得了很好的成绩，他们的成果是用荧光探针检测DDT的残留量以及其荧光特性；于1999年，Renee D.J.等创造了便携式的三维荧光光谱仪，仪器能够测出一些物质的三维荧光图，且最低浓度约为1.6×104ug/L。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/1118.html
