臭氧降解农药残留物技研究报告doc.docx

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臭氧降解农药残留物技研究报告doc

臭氧降解农药残留物技研究报告

篇一：

农大和北京山美水美合作去除农药残留实验

　　臭氧水降解苹果表面有机磷农药的研究

　　曾令琴陈芳吴继红廖小军葛毅强1胡小松

　　（中国农业大学食物科学与营养工程学院，北京100083）

　　摘要：

有机磷农药残留超标是制约我国浓缩苹果汁出口的一大瓶颈。

本研究成立了苹果表面有机磷农药降解模拟体系，比较了在不同清洗方式和起始浓度下，臭氧水对苹果中常见的甲胺磷、甲拌磷、乐果、二螓磷、马拉硫磷、毒死蜱等6种有机磷农药的降解成效。

结果说明：

臭氧水能有效降解苹果表面的有机磷农药残留。

臭氧浓度越高，有机磷农药的降解成效越好；苹果表面有机磷农药起始浓度越低，农药残留的降解率越高。

当苹果表面有机磷农药起始浓度为1-2mg/kg时，用浓度为14mg/L的臭氧水溶液动态清洗20min，6种有机磷农药的降解成效可达35-64％。

　　关键词：

臭氧；有机磷；苹果

　　Degradationoforganophosphoruspesticidesonapplesbyozoneinwater

　　ZengLingqinChenFangGeYiqiangHuXiaosong

　　（Collegeoffoodscienceandnutritionalengineering,CAU，Beijing100083）

　　Abstract:

TheorganophosphoruspesticidesresidueisoneofthemajorproblemsinfluencingexportofapplejuiceconcentratedinChina.Thesimulationmodelofdegradationofsixkindsoforganophosphoruspesticides（methamidophos,phorate,dimethoate,diazinon,malathion,chlorpyrifos）onapplesurfacewasestablished.Withdifferentwashingmethodsandinitialconcentrationofpesticides,theefficacyofozoneagainstorganophosphoruspesticidesinwaterwasinvestigated.Washingbyaqueousozoneisanefficientwayofdegradationofpesticidesontheapplesurface.Thehigherconcentrationofozoneinwaterandthelowerinitialconcentrationoforganophosphoruspesticideswas,thebetterdegradationefficiencywas.Whentheconcentrationofozoneinwaterwas14mg/L,thesixkindsoforganophosphoruspesticidesresiduedecreasedby35%-64%accordingly.

　　Keywords:

ozone,organophosphoruspesticides,apple

　　中国已成为世界最大的浓缩苹果汁生产和出口国，XX/XX年度的出口量达到77.4万吨，占世界贸易量的70％以上[1]。

但随着食物平安要求的不断提高和国际贸易竞争的不断加重，国际市场对浓缩苹果汁中农药残留的限制愈来愈严，也成为目前我国浓缩苹果汁加工业进展的瓶颈和热点问题之一。

　　目前，我国农药年利用量为25万吨左右，居世界第一[2]。

其中有机磷杀虫剂是我国应用范围最广的农药品种，约占我国农药利用量的50％。

在苹果种植中，长期大量和高频率地利用有机磷农药，致使苹果加工后浓缩苹果汁中有机磷农药超标的情形屡有发生。

有证听说明，有机磷农药具有诱变性和致畸性，对哺乳动物的神经系统和免疫系统的损害尤其突出*葛毅强（通信作者）：

副教授/博士，此刻科技部中国农村技术开发中心农业处工作。

E-mail：

gyq@crtdc.org。

科技部农产品加工重大专项“苹果深加工关键技术与设备研究开发”课题（XXBA501A07）

　　北京山美水美环保高科技—中关村高科技企业

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北京市海淀区杏石口55号金谷大厦三层：

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13683328834：

010-62136716：

010-62120928联系人：

杨国正

　　。

因此，有效且快速的降低或排除果汁中的有机磷农药残留已慢慢成为苹果加工产业和研究领域的热点。

　　臭氧作为一种强氧化剂，在必然条件下能把农药完全分解为无机物。

利用臭氧降解水中的农药残留一直是水和废水处置技术中的一个研究热点[4~6]。

关于臭氧水降解有机磷农药的途径，一样以为要紧有两条[7]：

1）P=S键被氧化成P=O键；2）打断与磷相连的键，形成磷酸脂，并最终形成H3PO4。

目前利用臭氧水去除苹果表面的有机磷农药少有报导。

　　因此，本文选择浓缩苹果汁中常见的甲胺磷、甲拌磷、乐果、二螓磷、马拉硫磷、毒死蜱等6种有机磷农药，成立了苹果表面有机磷农药降解模拟体系，比较了在不同清洗方式和起始浓度下，臭氧水对6种有机磷农药的降解成效。

旨在为浓缩苹果汁生产中降解农药残留技术提供一些实验依据，亦可为其他农产品中农药残留的降解提供参考。

[3]

　　材料和方式

　　要紧仪器和药品

　　富士苹果：

购于农贸市场。

　　臭氧水发生器:

由北京山美水美环保高科技提供（MJB-200B型，产臭氧量200g/h）。

　　臭氧水浓度检测仪：

美国ATI公司（A15/64型）

　　有机磷农药：

甲胺磷（50%，河北威远农药厂），乐果（48%，天津华宇农药），毒死蜱（48%，天津华宇农药），甲拌磷（48%，天津华宇农药），马拉硫磷（48%，天津华宇农药），二螓磷（48%，天津华宇农药）。

　　有机磷农药标品（100±0.23μg/mL）：

甲胺磷、甲拌磷、乐果、二螓磷、马拉硫磷、毒死蜱。

均由农业部环境爱惜科研监测所提供。

　　气相色谱仪（带FPD检测器）：

日本岛津GC-14A。

　　实验方式

　　臭氧水制备

　　采纳臭氧和水加压混合的方式制备不同浓度的臭氧水溶液。

维持水流速度8.5L/min不变，调剂臭氧浓度，制备浓度为臭氧3－15mg/L的臭氧水。

　　苹果表面有机磷农药降解模拟体系的成立

　　别离取农药甲胺磷1mL、甲拌磷0.2mL、乐果1mL、二螓磷0.2mL、马拉硫磷1mL、毒死蜱0.4mL，并将其定容至5mL，即为农药混合液。

取两个苹果样本称重，用微量注射器在苹果表面均匀涂抹20μL农药混合溶液，晾干。

经GC测定，苹果表面农药残留为10-20mg/kg。

将农药混合液稀释10倍后，如上法涂抹，经GC测定，苹果表面农药残留为1-2mg/kg。

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　　苹果表面有机磷农药降解实验

　　以完整苹果为原料，在其表面均匀涂抹有机磷农药，以必然浓度的臭氧水进行清洗，清洗槽体积5L。

　　清洗方式采纳静态清洗和动态清洗两种。

静态清洗是指，将苹果在必然浓度的臭氧水中浸泡一段时刻。

动态清洗是指，将苹果浸泡期间，不断通入必然浓度的臭氧水，以保证水中臭氧浓度不变。

　　取表面农药残留为10-20mg/kg的苹果，采纳浓度别离为3mg/L、6mg/L、9mg/L、12mg/L和15mg/L的臭氧水别离进行静态清洗和动态清洗20min，研究臭氧浓度对农药残留降解成效的阻碍。

　　别离将表面农药残留为1-2mg/kg和10-20mg/kg的苹果，采纳14mg/L的臭氧水动态清洗20min，观看臭氧水对不同起始浓度有机磷农药的降解情形。

　　每组实验设3个重复。

降解成效以农药残留率表示（%）。

　　检测方式

　　臭氧浓度的测定：

采纳中华人民共和国城镇建设行业标准《臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量》（CJ/T3028.2-94）对臭氧水浓度检测仪进行校定。

臭氧水浓度采纳臭氧水浓度仪在线同步测定。

　　有机磷农药的测定：

参考农业部标准NY/T761-XX，并略作改良。

将样本切碎，匀浆1min。

准确称取20.00g样本匀浆置于200mL具塞三角瓶中,加50.00mL乙腈进入样品中，振荡提取30min。

过滤，将滤液搜集到装有7gNaCl的100mL具塞量筒中，盖上塞子猛烈振摇1min，室温下静置10min，使乙腈和水相分层。

吸取10.00mL乙腈相溶液，40℃下浓缩至近干，用2.00mL丙酮定容。

用GC-FPD检测。

　　检测条件为：

色谱柱HP-5（30m×0.53mm×1.5μm），柱温240℃，进样口温度：

250℃，FPD检测器温度（配磷滤光片）：

260℃；升温程序：

120℃初温维持1min，10.0℃/min的速度升至240℃，维持10.00min；气流条件：

载气（N2）流速：

59.0mL/min；氢气（H2）流速：

85.0mL/min；助燃气（Air）流速：

120.0mL/min；进样量：

1.0μL；进样方式：

不分流进样。

结果和分析

　　臭氧水稳固性的检测

　　臭氧的稳固性（半衰期）很容易受pH值、紫外光、臭氧浓度和水质等诸多因素的阻碍

　　[8]。

由于本研究所涉及实验在水温30±1℃、pH为7的条件下进行，因此对该状态下臭氧的溶解状态进行分析，结果如图1所示。

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　　图1臭氧在30℃自来水中的分解速度

　　图2臭氧水一级动力学反映模拟图

　　Walter等[8]曾提出：

臭氧在水中的降解反映近似服从一级反映规律，浓度C与时刻t之间有函数关系式ln（C0/C）=kt（k：

臭氧在水中的分解速度常数，C0：

臭氧水的初始浓度）。

如图2所示结果：

在30℃条件下，自来水中臭氧降解遵循：

lnC0/C=0.00199t的函数关系，由此可得，该条件下臭氧降解半衰期t1/2=ln2/k＝6.08min。

这与前人[9]报导的相同条件下臭氧在纯水中的半衰期相差较大，说明水中所含杂质对臭氧的稳固性阻碍专门大，臭氧在自来水中比在纯水中更易降解。

在实际生产中，若是以自来水为水源，要想取得与纯水相同的成效，那么必需制备起始浓度更高的臭氧水。

本实验结果说明，臭氧水在前20min分解得最快，在前人的研究中也取得了类似结果[10]，因此，在以下的实验中，清洗时刻选为20min。

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　　清洗方式对苹果表面有机磷农药的降解成效的阻碍

　　图3臭氧水静态清洗和苹果表面有机磷农药残留量的关系

　　图4臭氧水动态清洗和苹果表面有机磷农药残留量的关系

　　采纳静态和动态两种清洗方式，对臭氧浓度为0~15mg/L的水溶液对农药残留的降解成效进行研究，结果如图3、图4所示，动态清洗对农药残留的降解成效明显优于静态清洗。

方差分析说明，动态清洗和静态清洗间有显著不同（P>0.05）。

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篇二：

臭氧解除农药残留的大体原理

　　?

臭氧解除农药残留的大体原理

　　臭氧是一种强氧化剂，农药是一种有机化合物，臭氧消毒水通过强氧化破坏有机农药的化学键，使其失去药性，同时杀灭表面的各类细菌和病毒，达到解毒目的。

　　食堂果蔬餐具消毒机是利用臭氧的特性与性能而开发研制的一种食堂专用设备，此设备能快速杀菌、消毒除臭而且在短时刻内产生高浓度臭氧水，保证食堂饭菜食用平安。

此类设备一样采纳臭氧杀菌灯或臭氧机实现。

　　1．可有效降解大米、蔬菜、水果中的农药残留，延长保留期。

　　2．用于餐具消毒、空气消毒、冰柜及贮藏室消毒，除异味、防霉，可有效地杀灭细菌、病毒，预防疾病的传播。

　　臭氧是氧的同素异构体，为强氧化剂；其降低农药，去除细菌成效是氯气的1.5倍，其杀菌速度比氯气快600—3000倍。

臭氧在室温下自然衰变成氧气，衰变期为15分钟到25分钟。

臭氧在水中那么迅速转化为“生态氧”，而且没有残留问题。

臭氧是高效、快速的除药杀菌剂。

它能够迅速地在短时刻内使农药残留物化解，使细菌、病毒迅速被消灭。

　　?

臭氧不仅具有消毒、灭菌、除臭、脱色等作用，而且还有改变植物呼吸状态，激活植物

　　细胞，解毒，分化有机不纯物质等等许多有利于人类和环保“正向化”作用。

臭氧通过水介质能有效地降低和消灭在膳食物中的农药、化肥和生物激素残毒及各类病菌、病源菌，降低污染对人类的危害。

　　1）用臭氧机产生的臭气水浸泡蔬菜、水果，可由表及里的杀灭细菌、病毒，降解化肥、农药残留，激活植物细胞，使您吃到天然滋味、营养丰硕的果蔬，吃起来更安心，其农药残留可去除95%以上，营养不流失，保鲜时刻长。

　　2）用臭氧机产生的臭氧水浸泡肉鸡、生肉、冻鱼、冻虾，可杀灭屠宰、运输进程中携带的有害病菌，降解饲养进程中吸收的生物激素、抗生素、荷尔蒙等对人体有害的物质，还可去除腥味，让您吃上安心的鸡、鱼、肉、蛋，味道加倍鲜美。

　　3）用臭氧机产生的臭氧水可漂白衣物表面的脏污及染剂的颜色，并可杀菌及分解杂质，减少水源污染，可不能有化学洗涤剂残留而刺激皮肤，又有预防皮肤病和香港脚等成效。

　　4）将米用水淘净，可降解农药化肥残留，再用净化水烧饭。

煮出的米饭香醇可口，富有营养。

（不要利用铝制品容器）

　　由于臭氧最终将还原于氧气和水，不留任何残余物质，因此对环境无任何污染。

5（臭氧以其强氧化性、杀菌性、易分解性和无残留的特性，使它在去除农药残留、杀菌消毒、防腐保鲜等方面有广漠的应用前景。

　　无菌药品生产环境的空气干净级别要求：

为了达到上述要求，咱们应选择什么样的净化灭菌工艺呢？

当前有四种灭菌方式。

其中臭氧灭菌是其中的一项重要方式。

但不管用什么样的消毒方式，都要达到上述规定，臭氧灭菌也不例外。

臭氧作为一种取代传统消毒方式的消毒手腕，人们对它的要求更严而且更为省事易行，不然，就难以立足。

　　臭氧在餐饮业中应用的要紧优势

　　?

臭氧在餐饮业中消毒方式灵活、本钱低廉、成效明显、无副作用。

　　一、臭氧消毒方式:

1、运用臭氧水清洗浸泡；2、运用臭氧气消毒

　　二、臭氧消毒的优势

　　1、不仅可对餐具消毒，更具有其它消毒设备和方式不具有的（对餐饮场地及厨用设备消毒能力），降解果蔬残留农药及肉制品中含有的有害激素，幸免食物中毒现象的发生。

（1）臭氧气可直接对厨房、饭厅、刀厨具、冰箱、菜架、养殖地、储物室消毒，也可用臭氧水清洗消毒；

（2）臭氧气或臭氧水可用于那些不能耐高温的餐具消毒，例如塑料、彩瓷制品等。

　　（3）臭氧水洗菜，可降解果蔬中的残留农药及肉类制品的有害激素

。

　　2、臭氧消毒所需时刻短，操作简单，消毒后无需再清洗，假设要对100件餐具消毒（供8-10人用餐）：

（1）常规程序需用约140分钟，流程如下：

　　去污（15分钟）清毒浸泡（90分钟）清洗（15分钟）消毒柜消毒（20分钟）利用

（2）假设用臭氧气消毒，一样只需38分钟。

流程如下：

　　去污（15分钟）清洗（15分钟）消毒浸泡（8分钟）利用

　　（3）假设用臭氧水消毒，仅需30分钟。

流程如下：

　　去污（15分钟）清洗消毒浸泡（15分钟）利用

　　3、臭氧消毒无有害残留物、无二次污染。

　　臭氧消毒后自行分解为氧气，无异味、无污染，而且消毒全面、成效好。

　　4、臭氧消毒利用本钱低。

　　臭氧消毒要紧以空气作原料，耗电比消毒柜低许多，臭氧消毒后餐具可直接利用，不必烘干。

　　臭氧（O?

）是氧的同素异形体，它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。

分子结构呈三角形，键角为116°，其密度是氧气的1.5倍，在水中的溶解度是氧气的10倍。

臭氧是一种强氧化剂，它在水中的氧化还原电位为2.07V，仅次于氟（2.5V），其氧化能力高于氯（1.36V）和二氧化氯（1.5V），能破坏分解细菌的细胞壁，专门快地扩散透进细胞内，氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的葡萄糖氧化酶等，也能够直接与细菌、病毒发生作用，破坏细胞、核糖核酸（RNA），分摆脱氧核糖核酸（DNA）、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的代谢和繁衍进程受到破坏。

细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致，这一进程被称为细胞消散，是由于细胞质在水中被粉碎引发的，在消散的条件下细胞不可能再生。

应当指出，与次氯酸类消毒剂不同，臭氧的杀菌能力不受PH值转变和氨的阻碍，其杀菌能力比氯大600-3000倍，它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的，在水中臭氧浓度0.3-2mg/L时，0.5-1min内就能够够致死细菌。

达到相同灭菌成效（如使大肠杆菌杀灭率达99%）所需臭氧水药剂量仅是氯的0.0048%。

　　臭氧对酵母和寄生生物等也有活性，例如能够用它去除以下类型的微生物和病毒。

①病毒已经证明臭氧对病毒具有超级强的杀灭性，例如Poloi病毒在臭氧浓度为0.05-0.45mg/L时，2min就会失去活性。

　　②孢囊在臭氧浓度为0.3mg/L下作用2.4min就被完全除掉。

　　③孢子由于孢衣的爱惜，它比生长态菌的抗臭氧能力高出10-15倍。

　　④真菌白色念珠菌（candidaalbicans）和青霉属菌（penicillium）能被杀灭。

⑤寄生生物曼森氏血吸虫（schistosomamansoni）在3min后被杀灭。

　　另外，臭氧还能够氧化、分解水中的污染物，在水处置中对除嗅味、脱色、杀菌、去除酚、氰、铁、锰和降低COD、BOD等都具有显著的成效。

　　应当注意，尽管臭氧是强氧化剂，但其氧化能力是有选择性的，像乙醇这种易被氧化的物质却不容易和臭氧作用。

　　臭氧的发生及经常使用浓度

　　臭氧的半衰期仅为30-60min。

由于它不稳固、易分解，无法作为一样的产品贮存，因此需在现场制造。

用空气制成臭氧的浓度一样为10-20mg/L，用氧气制成臭氧的浓度为20-40mg/L。

含有1%-4%（质量比）臭氧的空气可用于水的消毒处置。

　　产生臭氧的方式是用干燥空气或干燥氧气作原料，通过放电法制得。

另一个生产的臭氧的方式是电解法，将水电解变成氧元素，然后使其中的自由氧变成臭氧。

　　利用电解系统生产臭氧的要紧优势是：

　　①没有离子污染

　　②待消毒处置的水是用来产生臭氧的原料，因此没有来自系统外部的其他污染③臭氧在处置进程中一生成绩被溶解，即能够用较少的设备进行臭氧处置。

假设在加压条件下，可生产出较高浓度的臭氧。

　　注意事项

　　臭氧最适用于水质及用水量比较稳固的系统，当其发生转变时应及时调整臭氧的用量。

在实际生产中，及时进行调剂有必然的困难。

　　另一个须考虑的问题是水中有机物的含量，当水的混浊度小于5mg/L时，对臭氧消毒灭菌的成效阻碍极微，混浊度增大，阻碍消毒成效。

若是有机物含量很高时，臭氧的消耗量将会升高，其消毒能力那么下降，因为臭氧将第一消耗在有机物上，而不是杀灭细菌方面。

因此，国外制药业在制药用水系统中增加了总机碳（TOC）的监控项目。

但糟糕的是，在受到严峻有机物污染的进水顶用臭氧处置后，大的有机物分子会破裂成微生物新陈代谢的营养源，因此，在没有维持管网臭氧浓度的情形下，反会使得粘泥增多，进而使水质恶化。

在许多方面，作为消毒剂的臭氧和氯气，它们的优势是互补的。

臭氧具有快速杀菌和灭活病毒的作用，关于除嗅、味和色度，一样都有好的成效。

氯气那么具有持久、灵活、可操纵的杀菌作用，在管网系统中可持续利用。

因此臭氧和氯气结合起来利用，看来是水系统消毒最为理想的方式。

篇三：

臭氧在农药降残种的应用文档

　　臭氧在农药降残中的应用

　　Keywords臭氧在降解农药残留中的应用_秦皇岛展坤消毒设备公司

　　一、我国要紧作物利用农药情形

　　农药是特殊的抗灾物质，在农作物病、虫、草、鼠害防治中占有重要的位置，为农业丰收增收起到了保驾护航的作用，立下了汗马功劳。

可是农药在给人们带来益处的同时，也给人类带来了相当大的危害。

因为农药绝大部份都是有毒的，有些农药仍是剧毒、高毒、高残留，如呋喃丹、甲拌磷、久效磷、磷丹粉等。

农药毒性之大，表现为一是直接污染环境，阻碍畜禽、鱼类和人类的平安；二是农药附着在农作物表面或进入农产品内，从而产生农药残留致使人畜直接中毒或积存中毒，直接要挟人们躯体健康。

　　农药的大量利用，相对加大了农作物产品中农药残留，这与目前咱们所提倡的绿色食物格格不入，据有关专家统计，此刻很多病人所患的疑难病症，皆与农作物产品中的农药残留有关。

　　三、臭氧技术在农药降解应用的优越性

　　一、臭氧在环境中可自然分解为氧，这是臭氧作为消毒灭菌剂的独特优势。

臭氧利用空气中的氧气产生的，消毒氧化进程中，多余的氧原子（O）在30分钟后又结合成为分子氧（O2），不存在任何残留物质，解决了消毒剂消毒时，残留物的二次污染问题，同时省去了消毒终止后的再次清洁。

　　二、臭氧消毒不需要其他任何辅助材料和添加剂。

消毒进行时臭氧发生装置产生必然量的臭氧，在相对密封的环境下，扩散均匀，包容性、通透性好，达到全方位、快速、高效的消毒杀菌目的。

　　3、臭氧还能够改变植物呼吸状态，激活植物细胞，解毒，分化有机不纯物质等等许多有利于人类和环保“正向化”作用。

臭氧通过水介质能有效地降低和消灭在膳食物中的农药、化肥和生物激素残毒及各类病菌、病源菌，降低污染对人类的危害。

　　四、实际应用

　　用臭氧机产生的臭氧水浸泡蔬菜、水果，可由表及里的杀灭细菌、病毒、降解化肥、农药残留，激活植物细胞，其农药残留可去除95％以上，营养不流失，保鲜时刻长。

　　用臭氧机产生的臭氧水浸泡肉鸡、生肉、冻鱼、冻虾，可杀灭屠宰、运输进程中携带的有害病菌，降解饲养进程中吸收的生物激素、抗生素、荷尔蒙等对人体有害的物质，还可去除腥味，让您吃上安心的鸡、鱼、肉、蛋，味道加倍鲜美。

　　依据本行业特点，宜选用展坤公司ZKO3-N型臭氧农药降残系统（详细资料请参考产品介绍），我公司有专业技术团队依照用户的实际利用情形对产品的具休技术参数进行设计和选型。