土壤中环丙氨嗪和三聚氰胺的残留检测方法及其吸附特征研究

摘要

兽药对环境污染的研究越来越受到广泛重视，在许多土壤和水域中均发现了不同程度的抗生素残留。环丙氨嗪是一种高效的昆虫生长抑制剂类杀虫剂，广泛用于畜禽养殖业中作为饲料添加剂以控制动物厩舍内蝇蛆的生长发育。其代谢产物三聚氰胺是一种重要的化工原料，由于含氮量很高(66％)，被广泛添加到饲料中用以“增加“产品的表现蛋白质含量。近年来环丙氨嗪和三聚氰胺在动物性食品中的残留问题十分严重，环丙氨嗪在水体、土壤及大气中均有检出，各国都对该药制定了严格的残留限量标准。动物口服的环丙氨嗪约99％以原药或代谢物三聚氰胺的形式通过畜禽粪便排泄的方式进入环境中，对环境造成潜在威胁。但迄今环丙氨嗪和三聚氰胺在我国主要类型耕地土壤中的环境行为数据仍为空白.本文在建立高效液相色谱法检测土壤中环丙氨嗪和三聚氰胺残留的基础上，研究了环丙氨嗪和三聚氰胺在江西红壤、江苏黄棕壤、太湖地区水稻土、河南潮土和黑龙江黑土中的吸附行为特征及其影响因素。
　　 首先，建立了土壤中环丙氨嗪和三聚氰胺残留的高效液相检测方法。方法采用Phenomenex Gemini C18色谱柱，以乙腈和pH=3.0的磷酸水溶液为流动相，梯度洗脱，流速为0.3ml/min，紫外检测波长为214nm,12min内可以测定环丙氨嗪和三聚氰胺在土壤中的残留量。土壤经φ（NH4OH)=5％的甲醇溶液提取浓缩后，环丙氨嗪和三聚氰胺土壤中的回收率分别为87.2～101.1％和75.3～101.6％,最低检测限分别为0.05mg/kg和0.07mg/kg。本方法操作快速、简单，易于普及，能够满足环丙氨嗪和三聚氰胺在土壤中残留检测的要求.
　　 其次，基于所建立的实验分析方法，采用批量平衡法，研究了环丙氨嗪和三聚氰胺在江西红壤、江苏黄棕壤、太湖地区水稻土、河南潮土和黑龙江黑土中的吸附特征.Freundlich模型和Langmuir模型均能较好地拟合吸附数据，拟合曲线均表现为良好的线性关系.结果表明：5种土壤对环丙氨嗪和三聚氰胺的吸附能力有所差异，其IgKf值分别在1.651～2.656、1.632～2.549之间。吸附常数Kf与土壤有机质含量呈显著正相关，与土壤pH之间呈显著负相关，而与土壤其他理化性质间相关性不明显。环丙氨嗪和三聚氰胺在5种供试土壤中的吸附自由能变化-△G为20.8～23.0kj/mol，均小于40kj/mol，表明其在这5种土壤中的吸附以物理吸附为主.
　　 此外，进一步研究了土壤pH、阳离子强度和柠檬酸对环丙氨嗪和三聚氰胺在土壤中吸附的影响。结果表明：环丙氨嗪和三聚氰胺在潮土中的线性吸附参数对数值lgKd随pH的变化趋势不明显，lgKd值在1.65左右；在其余4种供试土壤中，在试验pH范围(3～11)内，环丙氨嗪和三聚氰胺在4种土壤中的吸附参数对数值lgKd先随pH的增加逐渐降低，而当土壤溶液pH为碱性时，lgKd值随pH的增加无明显变化。环丙氨嗪和三聚氰胺在5种土壤中的吸附量随着离子强度的逐渐增强而减少，之后逐渐趋向于稳定。随着柠檬酸浓度的增加，环丙氨嗪和三聚氰胺在水稻土中的吸附量逐渐降低。这说明了柠檬酸对环丙氨嗪和三聚氰胺在水稻土中的吸附起着抑制作用。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1．引言

2．兽药在土壤中的环境行为

2.1 兽药在土壤中的迁移转化

2.2 土壤吸附

2.3 环境预测

2.4 小结

3．环丙氨嗪和三聚氰胺概况

3.1 环丙氨嗪和三聚氰胺的结构、性质及毒理学特性

3.2 环丙氨嗪和三聚氰胺在土壤及环境中的环境行为

3.3 环丙氨嗪和三聚氰胺的残留检测方法

4．本章小结

第二章 研究设计

1．研究背景

2．研究目标和内容

2.1 研究目标

2.2 研究内容和方法

2.3 研究技术路线

第三章 土壤中环丙氨嗪和三聚氰胺残留HPLC检测方法的建立

1．前言

2．试验部分

2.1 试验材料

2.2 实验方法

3．结果和讨论

3.1 色谱条件的优化

3.2 标准曲线的绘制和线性范围

3.3 提取溶剂的选择

3.4 土壤添加回收率和精密度

3.5 检测限的测定

4．本章小结

第四章 环丙氨嗪和三聚氰胺在土壤中的吸附特征

1．前言

2．试验部分

2.1 试验材料

2.2 试验方法

3．结果与讨论

3.1 水土比和起始吸附浓度的确定

3.2 不同方程对吸附的描述

3.3 环丙氨嗪/三聚氰胺在土壤中的吸附自由能

3.4 土壤理化性质与吸附系数Kf之间的关系

4．本章小结

第五章 环丙氨嗪和三聚氰胺在土壤中吸附的影响因素

1．前言

2．试验部分

2.1 试验材料

2.2 试验方法

3．结果与讨论

3.1 土壤pH对吸附的影响

3.2 不同离子强度对吸附的影响

3.3 柠檬酸对吸附的影响

4．本章小结

第六章 全文结论与研究展望

1．全文结论

2．本研究的创新之处

3．本研究的不足之处

4．研究展望

参考文献

个人简历

致谢

硕士学习期间发表论文情况