基本信息
- 项目名称：
- 赤水河流域水样中氨基甲酸酯农药在磷钨酸/蒙脱土修饰电极的电化学行为及测定
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 制备了磷钨酸/蒙脱土修饰玻碳电极并研究了它对氨基甲酸酯农药的电催化特性。实验结果表明，电极对两种农药呋喃丹和涕灭威有较好的电催化作用，且呋喃丹和涕灭威在该修饰电极上的氧化受吸附控制。取赤水河流域实际水样进行分析，结果令人满意。
- 详细介绍：
- 赤水河水系是长江上游南岸支流，流域分布在云、贵、川三省交界地区，其大部分流域属于喀斯特地区，生态环境十分脆弱[1]。茅台酒对茅台镇特殊生态环境及赤水河中上游周边地区生态环境的依赖已不容质疑。除茅台酒外，流域内还有郎酒、习酒、怀酒、董酒等酿酒业，是当地的支柱产业。一旦农药污染进入人体，不仅是扰乱内分泌、神经和免疫这三个相对独立而又相互作用的系统，而且会沿着上述三个系统相互作用的路线，影响到整个生物体，由此对生物体产生严重后果，如生殖器官异常、系统异常(学习障碍、智能低下、多动症、异常兴奋)，免疫系统异常(过敏性疾病增加)等[2]。一旦农药污染进入赤水河流域，对生态环境构成了巨大威胁，特别是茅台集团所在的茅台镇所独具的微生物环境可能已经受到影响[3]。生态环境功能的衰退特别是喀斯特地区生态环境的退化往往是不可逆的，一旦流域生态功能弱化到直接影响了茅台酒的酿造环境，再进行生态修复治理，后果不堪设想。 氨基甲酸酯杀虫剂是一类高效、广谱型农药，广泛用于农业生产，过量使用会造成环境污染，特别是水系污染，对人体健康产生影响，引起急慢性中毒，具体表现为对皮肤的直接损害，出现皮疹、红斑等症状，严重者会造成心肌损害，甚至可致患者死亡。其中呋喃丹、涕灭威属高毒性。2006 年颁布的《生活饮用水卫生标准》( GB 5749—2006) 要求进行氨基甲酸酯类物质的检测，其中呋喃丹在水中的最高允许含量已被列入其中[4]。 目前，对农药的检测通常采用大型进口设备，成本较高，本文制备蒙脱土修饰电极对赤水河流域水中的农药环境激素快速分析检测，具有较大的社会效益和良好的应用前景。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 赤水河水系流域分布在云、贵、川三省交界地区，生态环境十分脆弱。茅台酒对其依赖性非常重要，一旦农药污染进入赤水河流域，流域生态功能弱化到直接影响了茅台酒的酿造环境。氨基甲酸酯杀虫剂过量使用会造成环境污染，特别是对人体有严重的影响。 本文制备蒙脱土修饰电极对赤水河流域水中的农药环境激素快速分析检测，具有较大的社会效益和良好的应用前景。
科学性、先进性及独特之处
- 目前，氨基甲酸酯类农药的检测方法主要有分光光度法、气相色谱—质谱联用、酶法、高效液相色谱等。但这些方法都需要大型进口设备，成本较高，易产生二次污染，操作繁琐，样品前处理复杂等缺点。而采用修饰电极检测氨基甲酸酯类农药的检测主要集中在酶修饰电极，但存在着容易失活，酶分离纯化难，重复使用率低，成本高等缺点，因此，有必要研究新型无酶修饰电极对农药进行分析检测。具有较大的社会效益和良好的应用前景。
应用价值和现实意义
- 建立了一种水样中快速测定呋喃丹和涕灭威的无酶电化学方法，此方法灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强，可用于实际样品中呋喃丹和涕灭威的测定。
学术论文摘要
- 摘要：制备了磷钨酸/蒙脱土修饰玻碳电极并研究了它对氨基甲酸酯农药的电催化特性。实验结果表明，该修饰电极对两种农药呋喃丹和涕灭威有较好的电催化作用，且呋喃丹和涕灭威在该修饰电极上的氧化受吸附控制。脉冲伏安结果显示，两种农药在一定浓度范围内与峰电流密度呈现良好的线性关系，取赤水河流域实际水样进行分析，结果令人满意。
获奖情况
- 在第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛获贵州省自然科学类二等奖
鉴定结果
- 题目很新颖，对了解当地酒业、特别是对国酒茅台的生产有很大的帮助。建立了一种快速测定农药的电化学方法，此方法灵敏度高、选择性好、抗干扰能力强，可用于实际样品中呋喃丹和涕灭威的测定。
参考文献
- [1] USEPA.Special Report on Environmental Endocrine Disrupters: An Effects Assessment and Analysis.Risk Assessment Forum, US Environmental Protection Agency, Washington DC. 1997. [2]日本化学物质安全和情报中心.作用于内分泌系的化学物质的调查研究,1997. [3]王毓秀,张利民,邹敏.化学农药与环境激素.农村生态环境,199 9,15(4): 37-41. [4]宋欢,薛园园,林勤保.色谱法分析氨基甲酸酯类农药残留的研究进展.化学分析计量,2009,18(3) :86-89．
同类课题研究水平概述
- 氨基甲酸酯杀虫剂是一类高效、广谱型农药，广泛用于农业生产，过量使用会造成环境污染，特别是水系污染，对人体健康产生影响，引起急慢性中毒，具体表现为对皮肤的直接损害，出现皮疹、红斑等症状，严重者会造成心肌损害，甚至可致患者死亡。其中呋喃丹和涕灭威属高毒性。2006 年颁布的《生活饮用水卫生标准》( GB 5749—2006) 要求进行氨基甲酸酯类物质的检测，其中呋喃丹在水中的最高允许含量已被列入其中。一旦农药污染进入赤水河流域，对生态环境构成了巨大威胁，特别是茅台集团所在的茅台镇所独具的微生物环境可能已经受到影响。生态环境功能的衰退特别是喀斯特地区生态环境的退化往往是不可逆的，一旦流域生态功能弱化到直接影响了茅台酒的酿造环境，再进行生态修复治理，后果不堪设想。目前，氨基甲酸酯类农药的检测方法主要有分光光度法、气相色谱—质谱联用、酶法、高效液相色谱等。但这些方法都存在需要大型进口设备，成本较高，易产生二次污染，操作繁琐，样品前处理复杂等缺点。而采用修饰电极检测氨基甲酸酯类农药的检测主要集中在酶修饰电极，但存在着容易失活，酶分离纯化难，重复使用率低，成本高等缺点，因此，有必要研究新型无酶修饰电极对农药进行分析检测。本文制备了磷钨酸/蒙脱土修饰电极，研究了氨基甲酸酯类农药在该修饰电极的电化学行为，用差分脉冲伏安法对溶液中的呋喃丹、涕灭威进行了快速分析检测，在赤水河流域取实际水样对其中的这两种农药进行了实际分析，在国内处于领先地位，具有较大的社会效益和良好的应用前景。
