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农药残留物浓度的光纤荧光测量系统的研究

刘蕊

  据不完全统计,目前所使用的农药种类大约有5457种。随着农业科技的发展,农药带来的有机污染物已经普遍存在于各国的农牧生产中,对人、畜、环境生物和水、大气、土壤等环境要素产生了严重的危害和污染,即使农药残留物是痕量的,对人们的生命和健康也会造成极大的危害。目前已经发现了由农药引起的多种疾病,农药的残留物对人类健康的潜在危害已引起广泛的国际关注,因此,对农药残留物及其代谢物的高灵敏度检测就变得异常重要。荧光分析方法具有灵敏度高、选择性强、方法简便等优点,适用于在线环境监测领域。随着电子学和光纤检测技术的发展,荧光分析技术越来越显示出它在工、农、医等实际应用领域的优越性,尤其在农药残留物检测方面,国内外已成功地探测到几十种农药的荧光光谱,并与光纤传感技术相结合开发了多种分析仪。本文在理论分析的基础上,通过实验获得几种典型农药的荧光光谱,以此为依据,结合光纤传感技术和微弱信号检测技术,开发了一种用于监测农药残留物浓度的新型光纤荧光测量系统。主要进行的研究工作有:利用现有实验设备获得几种典型农药(氨基甲酸酯类农药、苯甲酰脲类杀虫剂、吡虫啉杀虫剂)的最佳激发光波长和荧光光谱。同时研究了激发时间,溶液PH值和荧光猝灭剂对荧光信号的影响。根据农药的荧光特性,设计了荧光激发、收集和传输的光学系统。采用氙灯作为激发光源,配备不同的干涉滤光片组实现对于不同农药的激发波长和发射波长的选择。针对农药本身的化学性质,设计了两种光纤探测方案。光学系统采用双光路来消除光源不稳定带来的影响。另外,光学各部分均采用高效的耦合方式,使损耗降为最低。微弱信号检测部分采用高性能光电探测器(光电倍增管和硅光二极管)将光信号转换为电信号,通过放大和滤波电路降低噪声的干扰,信号的采集、存储和处理部分由单片机系统实现。用本系统测定了几种典型农药的标准曲线,进行了回收率、准确度、精密度等实验,并与其它标准方法测得的结果进行了比较。……   
[关键词]:农药;荧光分析;光纤传感;干涉滤光片;微弱信号检测
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:燕山大学2004年