农药在棉花纤维上的衰减性能研究

【摘要】棉花作为重要的战略资源，在我国国民经济中占有重要的地位。目前，中国作为全球最大的棉花消费国和进口国，2011年的纺织用棉约为2800万吨。随着经济的发展与生活水平不断的提高，人们对纺织品的质量要求越来越高。绿色、环保的理念深入人心，服饰的安全性受到越来越多的关注，棉花是农药使用量最大的农作物，棉花上的农药及其防控自然成为棉花产品的研究重点。农药通过渗透、吸收等方式进入到棉花植株内部，有可能会长时间存在棉花之中，并对棉花加工过程中工人以及产品的销售服用过程中的人们产生影响，但是目前对这方面的研究报道很少，对棉花加工过程中农药的防控以及棉花产品的生态防控还缺乏相关的标准。本文以棉花种植过程中的常用农药（敌草隆、丙溴磷与扑草净）为研究对象，利用高效液相色谱（HPLC）对农药在纤维上的残留进行检测，对棉花产品在湿加工条件（主要是煮练）的水解与在家用洗涤过程中的衰减进行分析。敌草隆在碱煮练后棉纤维上仍有1.14%的残留。在96.5℃，20g/LNaOH溶液中水解2h，水解率达到73.5%，降解显著。其水解符合一级反应动力学方程，其水解活化能为98.9kJ·mol-1，降解产物为3,4-二氯苯胺。丙溴磷在96.5℃，20g/LNaOH溶液中水解20min后，液相色谱图中未发现丙溴磷的特征峰，这是由于高温高碱作用，使得丙溴磷迅速水解。其水解符合一级反应动力学方程，水解活化能为12.56kJ·mol-1，降解产物为2-氯-4-溴苯酚。扑草净在碱溶液中水解缓慢，碱煮练120min后，通过对棉纤维萃取液检测，其在棉纤维上仍有0.97%的残留，但加入煮练助剂后，可以使扑草净完全去除。扑草净的水解符合一级反应动力学方程，其在20g/LNaOH溶液中的水解活化能为105.20kJ·mol-1。其降解产物为2-羟基-4,6-异丙基氨基-1,3,5-三嗪。本文建立了基于HPLC对棉花纤维中的农药进行检测的方法，该方法具有较好的回收率和重复性，以及很好的实用性。从本文的研究看，棉花种植过程喷洒的农药，虽然随着自然环境的作用会有明显的衰减甚至完全降解、流失到环境中，但对于棉花纤维有些农药仍有残留，对生产工人仍可能有潜在的身体损伤。对于棉精练产品，农药可以基本去除，因而精练、染色棉产品的农药危害不大。但对于不经过精练的棉织物（如本色棉织物）由于农药残留的可能较大，不宜直接服用，需要经过家用洗涤处理。在家用洗涤条件下，由于有洗涤剂的作用，对农药的去除极为高效，一般一次洗涤可以去除大部分农药，2次以上家用洗涤可以基本去除。农药对于不经过精练又不进行洗涤的棉产品如棉絮可能有较大的潜在危害，尤其某些水解后毒性更大的农药，其危害对人体可能是长期的，需引起相关检验检疫部门的重视，予以防控。
【作者】张重庆；
【导师】周文龙；
【作者基本信息】浙江理工大学，材料物理与化学，2014，硕士
【关键词】棉纤维；敌草隆；丙溴磷；扑草净；高效液相色谱；

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