论文部分内容阅读
作为农田生态系统中基本结构单元的土壤-作物系统与人类健康关系最为密切。三聚氰胺食品污染事件发生后,高含氮量三聚氰胺的土壤环境行为及其废弃物资源化利用的肥效正越来越受到广泛关注。然而,有关土壤-作物系统中三聚氰胺检测方法及其迁移转化研究十分缺乏。论文以典型土壤-作物生态系统为研究对象,在研究建立三聚氰胺高效液相色谱(HPLC)和液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)仪器分析方法的基础上,以水稻土为供试土壤,青菜、小麦和马铃薯为供试作物,建立了不同基质中三聚氰胺的前处理技术,并采用N15同位素稀释法,开展了三聚氰胺迁移转化系统研究,为土壤-作物系统中三聚氰胺风险评价与污染控制提供科学依据。主要研究结果如下:1.以乙腈/庚烷磺酸钠和柠檬酸缓冲液(15/85,v/v)为流动相,在紫外检测器波长为240nm,流速为1.0mL/min条件下,三聚氰胺含量与HPLC仪器信号响应呈显著的线性关系,回归方程为:Y=48822X+3396.7(R2=0.9999),最低检测限为0.15μg/mL。2.采用WCX色谱柱,流动相中无需加入离子对试剂情况下,以乙腈/10mmol乙酸铵(90/10,v/v)为流动相,pH值为4.00的条件下,三聚氰胺的保留时间为4.08min,峰形和对称性好,三聚氰胺及15N3-三聚氰胺标记样品的含量与LC-MS/MS仪器信号响应呈显著的线性关系,线性回归方程分别为:Y=72469.5X+107834(R2=0.9995)和Y=99573.2X-10418.1(R2=0.9990),最低检测限达到0.3ng/L。3.采用氨水甲醇溶液作为提取溶剂,超声5min,提取土壤中三聚氰胺,结果表明,三聚氰胺在50800μg/mL添加浓度范围内,平均回收率为82.6%90.7%,变异系数为0.76%2.78%。4.采用1%三氯乙酸为提取试剂,超声5min,50ml提取液提取一次,0.220mg/kg样品添加浓度范围内,青菜中三聚氰胺的回收率为71.2%95.4%,变异系数为1.40%5.19%;在1.050mg/kg样品添加浓度范围内,马铃薯中三聚氰胺的回收率为93.8%107%,变异系数为2.12%2.43%。5.采用机械振荡的提取方式,以氨水/甲醇/水(20/70/10,v/v/v)为提取试剂,选择15/85乙腈/庚烷磺酸钠-柠檬酸缓冲液作为定容液,检测肥料中三聚氰胺的灵敏度大大提高,当三聚氰胺添加浓度为5500mg/kg范围时,平均回收率达95.1%99.6%。6.土壤中三聚氰胺降解速率随着土壤中三聚氰胺浓度的增加而变慢,20d以后,降解曲线平缓,速度缓慢,残留时间延长,其降解动态符合Logistic方程。7.同位素稀释法研究结果表明,蔬菜可以吸收土壤中的三聚氰胺,并对青菜生长产生抑制作用;随着土壤中三聚氰胺添加浓度的升高,蔬菜对三聚氰胺的吸收量增加,生长抑制作用增强。马铃薯对三聚氰胺的吸收高于青菜;青菜根部对三聚氰胺的吸收量高于茎叶。8.土壤中三聚氰胺含量为0200mg/kg时,施加氮肥对小麦吸收三聚氰胺的含量影响不显著,当土壤中三聚氰胺含量高于400mg/kg时,施加氮肥和催化剂可减少作物对三聚氰胺的吸收。