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蔬菜中農藥殘留檢測系統設計參考資料
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  • 蔬菜中農藥殘留檢測系統設計參考資料 論文第1章 緒 論 1
    1.1農藥殘留檢測的意義 1
    1.2農藥殘留檢測技術的現狀 2
    1.3光電檢測技術 4
    1.4 農藥殘留發展趨勢 4
    第2章 熒光光譜技術檢測農藥殘留的理論分析 5
    2.1光電檢測系統的基本構成 5
    2.2 熒光產生原理 5
    2.2.1 熒光的產生 6
    2.2.2 熒光的激發光譜和發射光譜 6
    2.3 常用的熒光光譜技術檢測方法 7
    2.3.1 直接測定法 7
    2.3.2 間接測定法 8
    2.4 影響熒光光譜技術的因素 9
    2.5光電探測器件的基本原理 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 光電檢測系統設計 13
    3.1光電檢測系統基本框圖 13
    3.2前置放大電路 14
    3.2.1基本電路分析 14
    3.2.2前置放大電路的設計 14
    3.3二級放大電路設計 16
    3.4濾波電路設計 18
    3.5檢測電路硬件設計 19
    3.6單片機控制電路 20
    3.6.1單片機處理系統的方案設計 20
    3.6.2硬件電路設計 21
    3.6.3單片機系統接口電路 25
    3.7系統供電電壓源模塊設計 26
    3.8軟件設計 28
    總結 29
    致 謝 30
    參考文獻 31
    附錄一 32
    附錄二 35



    第1章 緒 論

    　　　　　　　　　　　　　　　
    1.1農藥殘留檢測的意義

    　　　人類在長期從事的農業生產實踐活動中，積累、發展并豐富了應用化學藥品與農作物病、蟲、草、鼠害作斗爭的經驗。這些化學藥品就是農藥。遠在公元以前就開始了對農藥的使用，古希臘人為防止生病記載了用硫磺熏蒸殺蟲的方法；中國遠在3000年前也有用草木灰殺蟲、草熏殺蠡蟲的記錄。隨著農業技術的發展，化學農藥的種類和用途也在不斷增加，是防治病蟲草鼠害的主要手段，對農業的產前防治至產后增產有極其重要的作用。在農作物使用農藥以后，絕大部分的農藥會在大自然的自我修復中或是降解，或是轉化；但在農作物及生態環境中，由于緩慢降解、長期累積等原因會有極少量的農藥剩余。農田施用農藥后，微量的農藥、有毒代謝降解物以及雜質仍然滯留于農產品以及生態環境中，這些有毒物質統稱為農藥殘留。長期食用含有殘留農藥的農作物會影響人體的健康，并且由農藥殘留引起的環境問題和進出口過程中“綠色壁壘”問題也引起了國際社會的高度重視。為此，農藥現在已成為世界上環境污染源之一[1]。
    　　　農藥是一把雙刃劍。一方面，農藥能夠提高糧食產量，推動農業經濟發展，還能為全國乃至世界提供食物供給。據統計，每年我國都會發生病蟲害事件，發生的面積約為4億公頃，防治面積則約為4.5億公頃，而因施用農藥挽回了糧食5800萬噸、蔬菜5000萬噸、棉花155萬噸、油料240萬噸、水果600萬噸。由此看出對人類的發展，農藥有著重大的貢獻[2]。另一方面，由于大量而廣泛的使用農藥，長期攝食帶有殘留農藥的食物會極大的損壞人體健康，如導致身體免疫力下降，可促使人體細胞發生癌變，加重肝臟負擔，導致畸形等；還會對環境造成嚴重污染，如直接污染農作物，惡化環境質量、污染水環境、污染土壤、減少物種、破壞生態平衡等；在經濟上也造成重大損失，農藥殘留問題是重大的公共衛生和政治經濟問題，它不僅關系到國民的身體健康和生命安全，還影響到社會的穩定性，同時，在世界經濟一體化進程逐漸加速的今天，農藥殘留問題更是關系到出口貿易和國際關系的大事。農藥殘留嚴重威脅著人類健康、生態環境以及經濟問題。
    　　　農藥殘留指的是農藥使用后殘存在生物、農產品以及生態環境中的農藥原體、代謝物、降解物和雜質的總稱，通常把殘存的數量稱為殘留量。在通常情況下主要是指農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。農藥殘留帶來了水、食物以及生態環境各方面的污染，時刻危害著人們的身體健康與生命安全。進入21世紀以來，隨著人們生活水平和環保意識的提高，以及進入WTO以后農產品農藥含量超標引起的貿易壁壘問題，如何切實有效地控制、監測農藥殘留已成為人們非常關心的問題，也引起了政府的高度重視。
    　　　制定法律法規健全農藥殘留的檢測評價機制，加強對農藥的監督和檢測工作；改進病蟲害的防治方式；開發新的農藥替代品；時時關注我國農藥殘留的污染現狀，及時掌握國際上研究農藥殘留的新動態，盡快的做出應對的方案。
    　　　及時檢測農藥殘留的方法和儀器是十分重要的，研究農藥殘留的檢測技術、檢測方法和檢測設備，是提高檢測農藥殘留的重要措施之一。光電檢測技術是一種簡單快捷、高靈敏度、較好選擇性的方法，能夠提供復雜的物質樣品中微量及痕量物質分析的手段。快速的檢測蔬菜水果中農藥殘留的含量，從而保護人體健康、保護環境，以及保證我國農產品高質量進入國際市場。
    　　
    1.2農藥殘留檢測技術的現狀

    　　　現有的農藥殘留檢測方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜法、氣-質聯用(GC-MS)和液-質聯用(HPLC-MS)、化學發光法、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，根據監測器不同而采用 N2、H2 、He 、Ar 等）為流動相，是一種化學物理方法。被分離農藥無論是液體還是固體，無論是有機物還是無機物，只要這些農藥在氣相色譜儀所能達到的工作溫度下“氣化”，而且不易發生分解，原則上均可用氣相色譜法。氣相色譜法作為一種傳統經典的農藥殘留檢測方法，具有較強的分離能力，較高的靈敏度以及應用廣泛等優點。目前，農藥殘留檢測70％采用氣相色譜法進行。針對樣品分析復雜、農藥含量低，大多數有機磷農藥揮發性高、熱穩定性差的特征，想要準確地檢測農藥含量，就必須用靈敏度高、選擇性好的方法來保證，因此，氣相色譜法是首選的方法。有機磷農藥分析在試劑中比較頻繁使用的檢測器主要有NPD、FPD和MS。但是氣相色譜法不適合用于熱不穩定性化合物的檢測，并且存在著儀器價格昂貴、樣品前處理時間長、技術難度大等缺點。
    　　　Steven J. Lehotay等人采用氣相色譜、離子阱質譜對水果蔬菜中的144種農藥殘留量進行了分析[3]；Martijin K. van der Lee等人建立了動物飼料中100種以上農藥的氣相色譜-飛行時間質譜分析法。李云飛、彭云霞等人采用氣相色譜-質譜聯用儀對水果蔬菜中12種農藥進行定性分析和定量分析。...
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