發(fā)布時(shí)間：2018-03-10 11:21

  本文選題：消毒　切入點(diǎn)：甲基對(duì)硫磷　出處：《中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：研究目的:有機(jī)磷農(nóng)藥因具有廣譜、高效等特點(diǎn),在農(nóng)作物病蟲害防治中被廣泛使用,其產(chǎn)量占全國(guó)農(nóng)藥總量的一半以上。但有機(jī)磷農(nóng)藥作為有毒農(nóng)藥,對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。甲基對(duì)硫磷是一種典型的有機(jī)磷農(nóng)藥,在許多水源水中均有檢出的報(bào)道,在《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)中被列為非常規(guī)檢測(cè)指標(biāo),同時(shí),該標(biāo)準(zhǔn)中還規(guī)定了“生活飲用水應(yīng)經(jīng)消毒處理”,這一規(guī)定使得一些中小型供水單位對(duì)飲用水只采取了簡(jiǎn)單的消毒措施,這無(wú)形中增加了飲用水消毒對(duì)人群健康的風(fēng)險(xiǎn)。因此,有必要了解在飲用水消毒過程中,水源水中殘留的有機(jī)磷農(nóng)藥的轉(zhuǎn)化特性及機(jī)理,從而為評(píng)價(jià)有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)人群的健康風(fēng)險(xiǎn)提供理論支撐。研究?jī)?nèi)容:1.飲水消毒過程中甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化2.飲水消毒過程中甲基對(duì)硫磷轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的生物效應(yīng)評(píng)價(jià)3.飲水消毒過程中甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化機(jī)理研究方法:采用固相萃取法對(duì)水樣中的甲基對(duì)硫磷進(jìn)行富集,利用氣相色譜法進(jìn)行濃度測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)采取靜態(tài)消毒實(shí)驗(yàn),分別觀察甲基對(duì)硫磷在二氧化氯、氯、臭氧消毒飲水過程中的轉(zhuǎn)化規(guī)律,采用秀麗線蟲對(duì)甲基對(duì)硫磷轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的生物學(xué)效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、離子色譜法等對(duì)甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物進(jìn)行定性分析。創(chuàng)新點(diǎn):本研究針對(duì)目前我國(guó)飲用水消毒中的實(shí)際問題和有機(jī)磷農(nóng)藥微污染水源水的現(xiàn)況,開展飲水消毒過程中甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化及安全性評(píng)價(jià),研究結(jié)果將會(huì)為我國(guó)目前飲水消毒安全管理提供理論指導(dǎo)。研究結(jié)果:1.甲基對(duì)硫磷檢測(cè)條件的確定通過條件優(yōu)化,確定毛細(xì)管柱氣相色譜法(氣相色譜儀:Agilent 7890N,檢測(cè)器:FPD檢測(cè)器,色譜柱:JM123-3832(30m×320μm×0.25μm)檢測(cè)甲基對(duì)硫磷的條件為:氣化室溫度:250℃,檢測(cè)器溫度:250℃,程序升溫:100℃保持1min,15℃/min的速度升至250℃,保持9min。載氣流量:氫氣流量(75m L/min),空氣流量(100m L/min),尾吹氮?dú)饬髁?15m L/min),不分流。甲基對(duì)硫磷檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=7069.94x+9.63,其中,x為濃度(μg/m L),y為峰面積,相關(guān)系數(shù)r=0.99974。采用C18固相萃取柱進(jìn)行水樣中甲基對(duì)硫磷的富集、回收,對(duì)固相萃取活化條件、水樣體積、洗脫液種類、洗脫液體積等條件進(jìn)行篩選、優(yōu)化,確定:固相萃取柱用5m L甲醇分別兩次加入活化,10m L純水清洗;將100m L甲基對(duì)硫磷水樣以2m L/min流速通過萃取柱,之后用10m L純水清洗,抽空10min進(jìn)行干燥;用5m L二氯甲烷、以2m L/min的流速分別洗脫2次,收集洗脫液,無(wú)水硫酸鈉(120℃烤箱烘干)脫水,氮吹濃縮至1m L,密封4℃保存待檢測(cè)。2.飲水消毒過程中甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化在二氧化氯飲水消毒過程中,水中的甲基對(duì)硫磷會(huì)發(fā)生一定的轉(zhuǎn)化。二氧化氯濃度越高,甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化效果越明顯。20mg/L二氧化氯接觸6h后,20μg/L甲基對(duì)硫磷可反應(yīng)54.68%。隨著甲基對(duì)硫磷初始濃度的降低,其轉(zhuǎn)化效果逐漸明顯。堿性條件下甲基對(duì)硫磷會(huì)發(fā)生水解反應(yīng),在p H6.0-9.0范圍內(nèi),p H對(duì)甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化無(wú)影響。在4℃-30℃范圍內(nèi),水溫對(duì)甲基對(duì)硫磷轉(zhuǎn)化無(wú)影響。二氧化氯對(duì)甲基對(duì)硫磷作用的動(dòng)力學(xué)表達(dá)式為Ct1.52=kt+b,r(0.05,4)0.729。(Ct為不同時(shí)間甲基對(duì)硫磷濃度(μg/L),t為時(shí)間(h),k為速度常數(shù),b為常數(shù))。在氯消毒飲水過程中,甲基對(duì)硫磷同樣會(huì)發(fā)生一定程度的轉(zhuǎn)化。氯濃度越高,甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化效果越明顯。12mg/L有效氯處理2h,20μg/L甲基對(duì)硫磷會(huì)完全反應(yīng)。隨著甲基對(duì)硫磷初始濃度的降低,其轉(zhuǎn)化效果逐漸顯著。隨著p H的提高,甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化效果逐漸明顯。在4℃-30℃范圍內(nèi),水溫越高,甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化效果越明顯。氯對(duì)甲基對(duì)硫磷作用的動(dòng)力學(xué)表達(dá)式為Ct1.58=kt+b,r(0.05,4)0.729。(Ct為不同時(shí)間甲基對(duì)硫磷濃度(μg/L),t為時(shí)間(min),k為速度常數(shù),b為常數(shù))。在臭氧消毒飲水過程中會(huì)對(duì)甲基對(duì)硫磷產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)化。臭氧濃度越高,甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化效果越明顯。3mg/L臭氧作用30min后,20μg/L甲基對(duì)硫磷可反應(yīng)93.69%。隨著甲基對(duì)硫磷初始濃度的降低,其轉(zhuǎn)化效果越顯著。p H對(duì)臭氧作用甲基對(duì)硫磷無(wú)影響。在4℃-30℃范圍內(nèi),臭氧對(duì)甲基對(duì)硫磷轉(zhuǎn)化無(wú)影響。臭氧作用甲基對(duì)硫磷的動(dòng)力學(xué)表達(dá)式為Ct1.45=kt+b,r(0.05,4)0.729(Ct為不同時(shí)間甲基對(duì)硫磷濃度(μg/L),t為時(shí)間(min),k為速度常數(shù),b為常數(shù))。3.飲水消毒過程甲基對(duì)硫磷轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的生物效應(yīng)評(píng)價(jià)研究表明,飲水消毒過程中甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物可明顯抑制秀麗線蟲乙酰膽堿酯酶(Ach E)活性,表明含有甲基對(duì)硫磷的水源水在飲水消毒處理之后具有一定的神經(jīng)毒性。隨著消毒劑濃度的增加,接觸時(shí)間的延長(zhǎng),乙酰膽堿酯酶活性受到抑制越顯著。二氧化氯消毒飲水過程中甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物可以抑制秀麗線蟲Ach E活性,得到時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系為:Y=-0.0142X+0.2801,r(0.05,4)=0.924,(X為作用時(shí)間(h),Y為乙酰膽堿酯酶活性(U/mgprot)),二氧化氯濃度對(duì)Ach E活性變化無(wú)影響。氯消毒飲水過程中甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物可以抑制秀麗線蟲Ach E活性,得到時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系為Y=-0.0008X+0.3055,r(0.05,4)=0.928,(X為作用時(shí)間(min),Y為乙酰膽堿酯酶活性(U/mgprot)),且氯濃度對(duì)Ach E活性變化有影響,氯濃度越高,秀麗線蟲Ach E活性受到抑制越顯著。臭氧消毒甲基對(duì)硫磷的時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系為:Y=-0.0066X+0.3201,r(0.05,4)=0.952,(X為作用時(shí)間(min),Y為乙酰膽堿酯酶活性(U/mgprot)),且臭氧濃度對(duì)Ach E活性變化有影響,臭氧濃度越高,秀麗線蟲Ach E活性受到抑制越顯著。4.飲水消毒過程中甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化機(jī)理氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、離子色譜法對(duì)甲基對(duì)硫磷轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的分析結(jié)果顯示:在二氧化氯、氯、臭氧消毒飲水過程中,甲基對(duì)氧磷為其發(fā)生轉(zhuǎn)化的共同產(chǎn)物。結(jié)論:1.在飲水消毒過程中,隨著消毒劑濃度的增加,甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化越明顯。甲基對(duì)硫磷初始濃度越低,其轉(zhuǎn)化越顯著,針對(duì)一定濃度的消毒劑,甲基對(duì)硫磷轉(zhuǎn)化的總量無(wú)差別。甲基對(duì)硫磷在堿性條件下會(huì)發(fā)生水解。在二氧化氯和臭氧消毒過程中,p H和水溫對(duì)甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化無(wú)影響。在氯消毒過程中,堿性條件有利于甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化,隨著水溫的升高,甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化百分比有所提高。2.研究表明,飲水消毒過程中,甲基對(duì)硫磷的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物能夠顯著抑制乙酰膽堿酯酶活性,并具有良好的時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系。二氧化氯濃度對(duì)秀麗線蟲乙酰膽堿酯酶活性的抑制無(wú)影響,而隨著氯和臭氧濃度的升高,乙酰膽堿酯酶活性受到抑制越顯著。3.甲基對(duì)氧磷為飲水消毒過程中甲基對(duì)硫磷轉(zhuǎn)化的共同產(chǎn)物,氧化作用可能為三種化學(xué)消毒劑使甲基對(duì)硫磷發(fā)生轉(zhuǎn)化的主要機(jī)制。
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【學(xué)位授予單位】：中國(guó)人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R123.6

【參考文獻(xiàn)】

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2 張秋菊,程曉華,魏昭榮,馬捷,田映,吳兵,邵嘉興,劉飚;新疆地下水中農(nóng)藥污染水平調(diào)查[J];干旱環(huán)境監(jiān)測(cè);2001年03期

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本文編號(hào)：1593120