基于紅外顯微成像的果蔬農(nóng)藥快速檢測識別研究.pdf

1、在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，隨著農(nóng)藥的超標和濫用，農(nóng)藥對生態(tài)的破壞以及農(nóng)藥殘留對人類身體健康的危害越演越烈，這一問題已成為全球的焦點，越來越受到社會的廣泛關(guān)注和高度重視。因此，各個國家持續(xù)制定要求越來越嚴格的農(nóng)藥殘留限量標準，并研究與發(fā)展相應(yīng)的農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)。
　　 紅外顯微成像技術(shù)是一種快速、無損、綠色的檢測技術(shù)，具有高精度、高靈敏度、圖譜合一、微區(qū)化和可視化等優(yōu)點，是了解復雜物質(zhì)的空間分布和分子組成的強有力方法。本文以紅外顯微成像系統(tǒng)為

2、檢測工具，以氯氰菊酯、毒死蜱以及阿維菌素為研究對象，對果蔬樣品表面的農(nóng)藥殘留以及生物農(nóng)藥摻假識別開展了定性及定量研究。本文分析了毒死蜱、氯氰菊酯等農(nóng)藥的紅外顯微圖像特征，研究結(jié)果得到了氯氰菊酯和毒死蜱主要分子結(jié)構(gòu)及其在紅外譜區(qū)的特征吸收峰，為該技術(shù)用于表面滴加氯氰菊酯和毒死蜱溶液蘋果皮的研究提供了依據(jù)。
　　 對表面滴加單一組分農(nóng)藥蘋果皮的研究結(jié)果表明，隨著氯氰菊酯與毒死蜱兩種農(nóng)藥濃度的降低歸屬于兩者的特征吸收峰的數(shù)量依次減少，

3、且發(fā)生位移的特征吸收峰的數(shù)量依次增加。說明隨著兩種農(nóng)藥溶液濃度的降低，蘋果自身的組成成分以及含水量對檢測的干擾程度增強，以致紅外顯微成像技術(shù)的檢測靈敏度下降。相關(guān)圖像的分析結(jié)果可以方便、快速地獲取氯氰菊酯、毒死蜱在蘋果皮上分布信息及差異。
　　 在單一組分農(nóng)藥研究的基礎(chǔ)上進行蘋果皮表面滴加復配農(nóng)藥的研究。在滴加3種濃度以及不同比例氯氰菊酯和毒死蜱混合溶液蘋果皮的紅外譜圖及二階導數(shù)譜上均檢測到了氯氰菊酯和毒死蜱的共同存在。且隨著農(nóng)

4、藥復配溶液濃度的降低，特征吸收峰的總數(shù)量依次減少;并且隨著農(nóng)藥復配溶液中毒死蜱比例的增加，毒死蜱特征吸收峰的數(shù)量逐漸增多，氯氰菊酯特征吸收峰的數(shù)量逐漸減少。上述分析證實了紅外顯微成像技術(shù)在農(nóng)藥殘留的應(yīng)用領(lǐng)域中較為靈敏。
　　 在果蔬樣品內(nèi)部品質(zhì)的不同對檢測產(chǎn)生的影響的探討中可知:蘋果皮含水量的不同對檢測有顯著影響，當含水量過高或者過低時檢測效果都不好，當相對含水量為50％左右時檢測效果較好;蘋果皮色素對檢測有一定的影響，但具體影

5、響不確定，尚有待于深入的研究;蔬菜葉片表面形態(tài)的差異對檢測有一定的影響，在較為平整的葉片上應(yīng)用效果較好，相反地，在褶皺較多的葉片上應(yīng)用效果相對較差。
　　 本文分別基于紅外顯微成像技術(shù)及衰減全反射紅外光譜技術(shù)建立了一種生物農(nóng)藥摻入化學農(nóng)藥的定性與定量檢測技術(shù)。定性結(jié)果表明:隨著阿維菌素中摻入毒死蜱比例的增加，歸屬于阿維菌素的特征吸收峰的數(shù)量不斷減少，峰強度不斷減弱;相反地，歸屬于毒死蜱的特征吸收峰的數(shù)量逐漸增加，峰強度逐漸加強。

6、利用偏最小二乘法建立阿維菌素乳油制劑摻入毒死蜱的定量預測模型并進行優(yōu)化，結(jié)合外部檢驗集對模型的性能進行了驗證。定量結(jié)果表明:衰減全反射紅外技術(shù)可以準確測定阿維菌素乳油制劑中摻假毒死蜱的含量。通過異常值診斷、光譜預處理及建模參數(shù)的優(yōu)化，提高了模型的預測精度。模型決定系數(shù)R2(％)為99.88，校正集均方根誤差RMSEC為0.44，交互驗證均方根誤差RMSECV為0.79，預測集均方根誤差RMSEP為0.70。
　　 本研究為果蔬表