蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考資料
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- 蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參考資料 論文第1章 緒 論 1
1.1農(nóng)藥殘留檢測(cè)的意義 1
1.2農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀 2
1.3光電檢測(cè)技術(shù) 4
1.4 農(nóng)藥殘留發(fā)展趨勢(shì) 4
第2章 熒光光譜技術(shù)檢測(cè)農(nóng)藥殘留的理論分析 5
2.1光電檢測(cè)系統(tǒng)的基本構(gòu)成 5
2.2 熒光產(chǎn)生原理 5
2.2.1 熒光的產(chǎn)生 6
2.2.2 熒光的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜 6
2.3 常用的熒光光譜技術(shù)檢測(cè)方法 7
2.3.1 直接測(cè)定法 7
2.3.2 間接測(cè)定法 8
2.4 影響熒光光譜技術(shù)的因素 9
2.5光電探測(cè)器件的基本原理 11
2.6硅光電二極管 11
2.6.1硅光電二極管的等效電路 11
2.6.2光電二極管的工作模式 11
第3章 光電檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13
3.1光電檢測(cè)系統(tǒng)基本框圖 13
3.2前置放大電路 14
3.2.1基本電路分析 14
3.2.2前置放大電路的設(shè)計(jì) 14
3.3二級(jí)放大電路設(shè)計(jì) 16
3.4濾波電路設(shè)計(jì) 18
3.5檢測(cè)電路硬件設(shè)計(jì) 19
3.6單片機(jī)控制電路 20
3.6.1單片機(jī)處理系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) 20
3.6.2硬件電路設(shè)計(jì) 21
3.6.3單片機(jī)系統(tǒng)接口電路 25
3.7系統(tǒng)供電電壓源模塊設(shè)計(jì) 26
3.8軟件設(shè)計(jì) 28
總結(jié) 29
致 謝 30
參考文獻(xiàn) 31
附錄一 32
附錄二 35
第1章 緒 論
1.1農(nóng)藥殘留檢測(cè)的意義
人類在長(zhǎng)期從事的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，積累、發(fā)展并豐富了應(yīng)用化學(xué)藥品與農(nóng)作物病、蟲(chóng)、草、鼠害作斗爭(zhēng)的經(jīng)驗(yàn)。這些化學(xué)藥品就是農(nóng)藥。遠(yuǎn)在公元以前就開(kāi)始了對(duì)農(nóng)藥的使用，古希臘人為防止生病記載了用硫磺熏蒸殺蟲(chóng)的方法；中國(guó)遠(yuǎn)在3000年前也有用草木灰殺蟲(chóng)、草熏殺蠡蟲(chóng)的記錄。隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)農(nóng)藥的種類和用途也在不斷增加，是防治病蟲(chóng)草鼠害的主要手段，對(duì)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)前防治至產(chǎn)后增產(chǎn)有極其重要的作用。在農(nóng)作物使用農(nóng)藥以后，絕大部分的農(nóng)藥會(huì)在大自然的自我修復(fù)中或是降解，或是轉(zhuǎn)化；但在農(nóng)作物及生態(tài)環(huán)境中，由于緩慢降解、長(zhǎng)期累積等原因會(huì)有極少量的農(nóng)藥剩余。農(nóng)田施用農(nóng)藥后，微量的農(nóng)藥、有毒代謝降解物以及雜質(zhì)仍然滯留于農(nóng)產(chǎn)品以及生態(tài)環(huán)境中，這些有毒物質(zhì)統(tǒng)稱為農(nóng)藥殘留。長(zhǎng)期食用含有殘留農(nóng)藥的農(nóng)作物會(huì)影響人體的健康，并且由農(nóng)藥殘留引起的環(huán)境問(wèn)題和進(jìn)出口過(guò)程中“綠色壁壘”問(wèn)題也引起了國(guó)際社會(huì)的高度重視。為此，農(nóng)藥現(xiàn)在已成為世界上環(huán)境污染源之一[1]。
農(nóng)藥是一把雙刃劍。一方面，農(nóng)藥能夠提高糧食產(chǎn)量，推動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還能為全國(guó)乃至世界提供食物供給。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年我國(guó)都會(huì)發(fā)生病蟲(chóng)害事件，發(fā)生的面積約為4億公頃，防治面積則約為4.5億公頃，而因施用農(nóng)藥挽回了糧食5800萬(wàn)噸、蔬菜5000萬(wàn)噸、棉花155萬(wàn)噸、油料240萬(wàn)噸、水果600萬(wàn)噸。由此看出對(duì)人類的發(fā)展，農(nóng)藥有著重大的貢獻(xiàn)[2]。另一方面，由于大量而廣泛的使用農(nóng)藥，長(zhǎng)期攝食帶有殘留農(nóng)藥的食物會(huì)極大的損壞人體健康，如導(dǎo)致身體免疫力下降，可促使人體細(xì)胞發(fā)生癌變，加重肝臟負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致畸形等；還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，如直接污染農(nóng)作物，惡化環(huán)境質(zhì)量、污染水環(huán)境、污染土壤、減少物種、破壞生態(tài)平衡等；在經(jīng)濟(jì)上也造成重大損失，農(nóng)藥殘留問(wèn)題是重大的公共衛(wèi)生和政治經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，它不僅關(guān)系到國(guó)民的身體健康和生命安全，還影響到社會(huì)的穩(wěn)定性，同時(shí)，在世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程逐漸加速的今天，農(nóng)藥殘留問(wèn)題更是關(guān)系到出口貿(mào)易和國(guó)際關(guān)系的大事。農(nóng)藥殘留嚴(yán)重威脅著人類健康、生態(tài)環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。
農(nóng)藥殘留指的是農(nóng)藥使用后殘存在生物、農(nóng)產(chǎn)品以及生態(tài)環(huán)境中的農(nóng)藥原體、代謝物、降解物和雜質(zhì)的總稱，通常把殘存的數(shù)量稱為殘留量。在通常情況下主要是指農(nóng)藥原體的殘留量和其代謝物、降解物的殘留量，具體大小與多種因素有關(guān)。農(nóng)藥殘留帶來(lái)了水、食物以及生態(tài)環(huán)境各方面的污染，時(shí)刻危害著人們的身體健康與生命安全。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著人們生活水平和環(huán)保意識(shí)的提高，以及進(jìn)入WTO以后農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥含量超標(biāo)引起的貿(mào)易壁壘問(wèn)題，如何切實(shí)有效地控制、監(jiān)測(cè)農(nóng)藥殘留已成為人們非常關(guān)心的問(wèn)題，也引起了政府的高度重視。
制定法律法規(guī)健全農(nóng)藥殘留的檢測(cè)評(píng)價(jià)機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)藥的監(jiān)督和檢測(cè)工作；改進(jìn)病蟲(chóng)害的防治方式；開(kāi)發(fā)新的農(nóng)藥替代品；時(shí)時(shí)關(guān)注我國(guó)農(nóng)藥殘留的污染現(xiàn)狀，及時(shí)掌握國(guó)際上研究農(nóng)藥殘留的新動(dòng)態(tài)，盡快的做出應(yīng)對(duì)的方案。
及時(shí)檢測(cè)農(nóng)藥殘留的方法和儀器是十分重要的，研究農(nóng)藥殘留的檢測(cè)技術(shù)、檢測(cè)方法和檢測(cè)設(shè)備，是提高檢測(cè)農(nóng)藥殘留的重要措施之一。光電檢測(cè)技術(shù)是一種簡(jiǎn)單快捷、高靈敏度、較好選擇性的方法，能夠提供復(fù)雜的物質(zhì)樣品中微量及痕量物質(zhì)分析的手段。快速的檢測(cè)蔬菜水果中農(nóng)藥殘留的含量，從而保護(hù)人體健康、保護(hù)環(huán)境，以及保證我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品高質(zhì)量進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。
1.2農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀
現(xiàn)有的農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜法、氣-質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)和液-質(zhì)聯(lián)用(HPLC-MS)、化學(xué)發(fā)光法、免疫法等。
（1）氣相色譜法(GC)
氣相色譜法以惰性氣體（一般稱為載氣，根據(jù)監(jiān)測(cè)器不同而采用 N2、H2 、He 、Ar 等）為流動(dòng)相，是一種化學(xué)物理方法。被分離農(nóng)藥無(wú)論是液體還是固體，無(wú)論是有機(jī)物還是無(wú)機(jī)物，只要這些農(nóng)藥在氣相色譜儀所能達(dá)到的工作溫度下“氣化”，而且不易發(fā)生分解，原則上均可用氣相色譜法。氣相色譜法作為一種傳統(tǒng)經(jīng)典的農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法，具有較強(qiáng)的分離能力，較高的靈敏度以及應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。目前，農(nóng)藥殘留檢測(cè)70％采用氣相色譜法進(jìn)行。針對(duì)樣品分析復(fù)雜、農(nóng)藥含量低，大多數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥揮發(fā)性高、熱穩(wěn)定性差的特征，想要準(zhǔn)確地檢測(cè)農(nóng)藥含量，就必須用靈敏度高、選擇性好的方法來(lái)保證，因此，氣相色譜法是首選的方法。有機(jī)磷農(nóng)藥分析在試劑中比較頻繁使用的檢測(cè)器主要有NPD、FPD和MS。但是氣相色譜法不適合用于熱不穩(wěn)定性化合物的檢測(cè)，并且存在著儀器價(jià)格昂貴、樣品前處理時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)難度大等缺點(diǎn)。
Steven J. Lehotay等人采用氣相色譜、離子阱質(zhì)譜對(duì)水果蔬菜中的144種農(nóng)藥殘留量進(jìn)行了分析[3]；Martijin K. van der Lee等人建立了動(dòng)物飼料中100種以上農(nóng)藥的氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜分析法。李云飛、彭云霞等人采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)水果蔬菜中12種農(nóng)藥進(jìn)行定性分析和定量分析。...
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