一种不同土壤对农药降解影响的分析方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种不同土壤对农药降解影响的分析方法及其装置，方法包括S1、选取未污染土壤作为检测样本，测定检测样本的含水率、pH、有机质含量和阳离子交换量；S2、将检测样本分为四组试验样本，调整各组试验样本的含水率、pH、有机质含量和阳离子交换量；S3、检测各个试验样本中的农药残留量；S4、根据步骤S3所得农药的残留量，计算各检测样本中农药的降解率，分析不同土壤对农药降解率的影响；装置包括土壤采集模块、土壤性质测定模块、土壤农药残留检测模块和结果分析模块；本发明专利技术工艺设计合理，不同土壤对农药降解影响分析结果准确性高，为农药残留的调控指明了方向。为农药残留的调控指明了方向。为农药残留的调控指明了方向。

【技术实现步骤摘要】
一种不同土壤对农药降解影响的分析方法及其装置


[0001]本专利技术涉及农药污染土壤治理
，具体是涉及一种不同土壤对农药降解影响的分析方法及其装置。

技术介绍

[0002]农药在土壤中降解分为生物降解和非生物降解，其中生物降解占主导地位。影响生物降解的因素也有很多，比如农药性质、土壤pH值、温度、湿度等。农药在土壤中的残留是导致农药对农业环境造成污染的一大根源。据统计,喷施在植株上的农药只有少部分发挥作用，而大部分残留于土壤中。当农药在土壤中的残留积累到一定程度，就会对土壤生态环境造成不同程度的危害。残留在土壤中的农药除了通过挥发、扩散、迁移、转化等途径污染大气、地表水和地下水外，还可通过生物富集和食物链，最终危及人体健康。近年来，我国保护地蔬菜种植得到了快速发展。由于保护地环境病虫害易于发生，农药被超量、频繁的使用，对人们的食品卫生构成严重的威胁。随着我国加入WTO,农产品的安全问题逐渐受到重视，有关农药污染和农药在土壤中的残留问题引起人们的高度关注。因此研究农药在土壤环境中的残留降解规律,探讨外界因素对其降解和转化的影响，对采取有效措施、清除和减轻农药污染具有重要意义。
[0003]然而，现有技术中，对于农药降解影响的分析体系还不够完善和准确，而且研究周期较长，严重影响了土壤环境改善工程的进展。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种准确性高的不同土壤对农药降解影响的分析方法及其装置。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种不同土壤对农药降解影响的分析方法，包括以下步骤：
[0006]S1、土样采集；
[0007]S10、随机选取面积为5
‑
10亩的未污染土地作为取样地，在取样地内随机选取500
‑
800g土壤作为土壤样本；然后将土壤样本置入冷冻干燥机中，在零下20
‑
50℃条件下干燥至衡重，然后进行低温破碎，并过70
‑
100目筛，收集过筛后的土壤样本，并在120
‑
140℃条件下进行蒸汽灭菌处理，随机选取150
‑
180g灭菌后的土壤作为检测样本；
[0008]S11、分别测定步骤S10所得检测样本的含水率、pH、有机质含量和阳离子交换量；
[0009]S2、土样处理；
[0010]S20、将步骤S11所得检测样本随机均分为A、B、C、D四个试验组，然后将A、B、C、D四个试验组的检测样本均分为8
‑
15份试验样本；
[0011]S21、调节A实验组的8
‑
15份试验样本的含水率分别为0％、2％、4％、6％，逐渐递增；调节B实验组的8
‑
15份试验样本的pH分别为3.0、3.5、4.0、4.5，逐渐递增；调节C实验组的8
‑
15份试验样本的有机质含量分别为5mg/g、8mg/g、11mg/g、/14mg/g，逐渐递增；调节D实验组的8
‑
15份试验样本的阳离子交换量分别为2cmol/kg、4cmol/kg、6cmol/kg、8cmol/kg，
逐渐递增；
[0012]S3、农药残留量测定；
[0013]S30、分别向步骤S21中A、B、C、D四个试验组的各个试验样本中喷洒等量的同类农药；然后将各个试验样本置于温度为20
‑
25℃，湿度为40
‑
60％的人工气候箱中培养5
‑
15天，得到标准样本；
[0014]S31、向步骤S30所得各个标准样本中加入3
‑
5mL的有机溶剂，涡旋提取后，离心处理，分别收集第一上清液和沉淀物；在沉淀物中加入5
‑
8mL乙腈溶液，涡旋提取，离心处理后，提取第二上清液；然后将第一上清液和第二上清液混合均匀，得到提取液；其中，有机溶剂由甲醇、乙腈和甲酸按照体积比1:2:1混合而成；
[0015]S32、向步骤S31所得提取液中加入萃取剂，震荡后离心，收集上清液，然后向上清液中加入1
‑
3mL的甲醇溶液，最后将混合溶液利用0.2
‑
0.5μm滤膜过滤处理，得到浓缩液；其中，萃取剂由硫酸镁和氯化钠按照体积比1:2
‑
4混合而成；
[0016]S33、利用液相色谱法对步骤S32所得浓缩液进行检测分析，得到各浓缩液中农药的残留量；
[0017]S4、结果分析；
[0018]根据步骤S33所得农药的残留量，计算各标准样本中农药的降解率，并分析土壤含水量、pH、有机质含量和阳离子交换量对农药降解率的影响；最后对土壤中各理化指标对农药降解影响进行权重分析，具体操作为：1)统计影响农药降解的土壤理化指标，构建影响因素初始矩阵；2)均值化处理影响因素初始矩，并对其进行进行无量纲化处理；3)计算绝对差值矩阵；4)计算各个影响因素的关联度，根据关联度对各个影响因素进行排序，得到影响农药降解影响因素的权重排序。
[0019]进一步地，步骤S33中，液相色谱法的参数条件为：色谱柱温度80
‑
120℃保持3
‑
6min，然后以5
‑
8℃/min的速率升温至140
‑
175℃，并保温处理3
‑
8min，最后以3
‑
6℃/min的速率升温至175
‑
210℃，保温处理2
‑
4min；色谱柱流速为0.2
‑
0.5mL/min；通过液相色谱法能够快速检测出浓缩液中农药残留量，而且具有较高的准确性。
[0020]进一步地，步骤S30中，农药为六氯苯、艾氏剂、环氧化七氯、α
‑
硫丹、狄氏剂、β
‑
硫丹中的一种。
[0021]进一步地，步骤S33完成后，采用箱线图法对各浓缩液中农药的残留量的异常值进行识别并剔除，之后进行K
‑
S正态分布检验，对不呈正态分布的数据进行对数转换直到数据呈正态分布，对符合要求的数据进行特征值计算；通过上述操作能够避免异常值对检测结果精度造成影响。
[0022]进一步地，步骤S10进行之前，去除取样地表面3
‑
5cm的表层土壤；去除取样地表层土壤有利于减小人为活动对分析结果产生的影响。
[0023]进一步地，步骤S10中，土壤样本干燥处理腔，对土壤样本中的大颗粒杂质进行初级筛分处理；通过上述操作能够避免土壤样本中的杂质对试验结果造成影响。
[0024]进一步地，步骤S30中，农药的喷洒量为0.3mg。
[0025]一种不同土壤对农药降解影响的分析装置，包括土壤采集装置、冷冻干燥机、土壤农药残留检测装置；土壤采集装置用于对从取样地采集土壤样本，冷冻干燥机用于对土壤样本进行冷冻干燥处理，土壤农药残留检测装置用于检测各个标准样本中的农药残留量；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不同土壤对农药降解影响的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、土样采集；S10、随机选取面积为5
‑
10亩的未污染土地作为取样地，在所述取样地内随机选取500
‑
800g土壤作为土壤样本；然后将所述土壤样本置入冷冻干燥机中，在零下20
‑
50℃条件下干燥至衡重，然后进行低温破碎，并过70
‑
100目筛，收集过筛后的土壤样本，并在120
‑
140℃条件下进行蒸汽灭菌处理，随机选取150
‑
180g灭菌后的土壤作为检测样本；S11、分别测定步骤S10所得检测样本的含水率、pH、有机质含量和阳离子交换量；S2、土样处理；S20、将步骤S11所得检测样本随机均分为A、B、C、D四个试验组，然后将A、B、C、D四个试验组的检测样本均分为8
‑
15份试验样本；S21、调节A实验组的8
‑
15份试验样本的含水率分别为0％、2％、4％、6％，逐渐递增；调节B实验组的8
‑
15份试验样本的pH分别为3.0、3.5、4.0、4.5，逐渐递增；调节C实验组的8
‑
15份试验样本的有机质含量分别为5mg/g、8mg/g、11mg/g、/14mg/g，逐渐递增；调节D实验组的8
‑
15份试验样本的阳离子交换量分别为2cmol/kg、4cmol/kg、6cmol/kg、8cmol/kg，逐渐递增；S3、农药残留量测定；S30、分别向步骤S21中A、B、C、D四个试验组的各个试验样本中喷洒等量的同类农药；然后将各个试验样本置于温度为20
‑
25℃，湿度为40
‑
60％的人工气候箱中培养5
‑
15天，得到标准样本；S31、向步骤S30所得各个标准样本中加入3
‑
5mL的有机溶剂，涡旋提取后，离心处理，分别收集第一上清液和沉淀物；在所述沉淀物中加入5
‑
8mL乙腈溶液，涡旋提取，离心处理后，提取第二上清液；然后将所述第一上清液和第二上清液混合均匀，得到提取液；其中，所述有机溶剂由甲醇、乙腈和甲酸按照体积比1:2:1混合而成；S32、向步骤S31所得提取液中加入萃取剂，震荡后离心，收集上清液，然后向所述上清液中加入1
‑
3mL的甲醇溶液，最后将混合溶液利用0.2
‑
0.5μm滤膜过滤处理，得到浓缩液；其中，所述萃取剂由硫酸镁和氯化钠按照体积比1:2
‑
4混合而成；S33、利用液相色谱法对步骤S32所得浓缩液进行检测分析，得到各浓缩液中农药的残留量；S4、结果分析；根据步骤S33所得农药的残留量，计算各标准样本中农药的降解率，并分析土壤含水量、pH、有机质含量和阳离子交换量对农药降解率的影响；最后对土壤中各理化指标对农药降解影响进行权重分析，具体操作为：1)统计影响农药降解的土壤理化指标，构建影响因素初始矩阵；2)均值化处理所述影响因素初始矩，并对其进行进行无量纲化处理；3)计算绝对差值矩阵；4)计算各个影响因素的关联度，根据所述关联度对各个影响因素进行排序，得到影响农药降解影响因素的权重排序。2.根据权利要求1所述的一种不同土壤对农药降解影响的分析方法，其特征在于，步骤S33中，所述液相色谱法的参数条件为：色谱柱温度80
‑
120℃保持3
‑
6min，然后以5
‑
8℃/min的速率升温至140
‑
175℃，并保温处理3
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：何健，李菊颖，豆叶枝，孔德洋，余佳，许静，张悦清，曹莉，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：