李佳利，高 冬，孫 璐，武 林

（寧夏理工學(xué)院，寧夏 石嘴山 753000）

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)產(chǎn)品種類豐富，產(chǎn)量高，除了滿足國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品需求，還遠(yuǎn)銷海外。但我國也是一個生產(chǎn)和使用農(nóng)藥最多的國家，農(nóng)藥殘留問題始終威脅著人們的健康甚至污染地下水［1］。人類感染這些農(nóng)殘化合物，就可能會導(dǎo)致神經(jīng)中毒、內(nèi)分泌失調(diào)、基因突變和罹患癌癥等［2］。隨著農(nóng)藥殘留檢測方法的不斷發(fā)展，農(nóng)殘檢測也更快速、便捷和準(zhǔn)確，以致于人們對于食物中的農(nóng)藥殘留“談虎色變”。從而，眾多研究者們致力于研究去除農(nóng)藥殘留的方法，尋求一種綠色、快速、安全的農(nóng)殘?zhí)幚矸椒ㄓ兄匾睦碚摵同F(xiàn)實(shí)意義。

目前應(yīng)用廣泛的農(nóng)藥分為兩大類：有機(jī)磷類農(nóng)藥（如樂果、敵百蟲及敵敵畏等）和氨基甲酸酯類農(nóng)藥（如涕滅威、混滅威等）。農(nóng)業(yè)部先后發(fā)布公告，這兩大類中有21種被列為高毒農(nóng)藥，禁止銷售和使用。但農(nóng)戶一味追求殺蟲效果，噴施各類高中毒農(nóng)藥，使農(nóng)殘問題依然嚴(yán)重。

1 農(nóng)殘?zhí)幚矸椒?/h2>

根據(jù)處理農(nóng)藥的類型和處理原理的不同農(nóng)藥除殘的方法多種多樣。例如，電解法、超聲波清洗法、微生物降解法及臭氧和高鐵酸鉀氧化法等等。肖偉等［3］使用堿性電解水對西蘭花進(jìn)行浸泡，通過酶抑制法進(jìn)行農(nóng)殘檢測，浸泡2 min時，農(nóng)殘的處理效果達(dá)到最優(yōu)。孫花等［4］以茄子和番茄為研究材料，探索了超聲波清洗對于農(nóng)殘的處理效果，研究發(fā)現(xiàn)，最優(yōu)超聲波清洗條件為超聲波功率500 W，清洗時間5 min，清洗溫度10℃。在此條件下，超聲波處理對茄子、番茄中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留去除率分別可達(dá)96.2%、98.1%。余姝僑等［5］利用大腸埃希氏菌光控基因表達(dá)系統(tǒng)降解多菌靈農(nóng)殘，實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，異源多菌靈水解酶基因可通過光控機(jī)制被超表達(dá)，生產(chǎn)的多菌靈水解酶在溶液和土壤樣品中具有降解多菌靈農(nóng)藥殘留的活性。陳立新［6］使用臭氧對甲胺磷、敵敵畏和樂果進(jìn)行降解，浸泡15 min，3種農(nóng)藥的降解率可達(dá)58.05%、64.51%、50.81%。

以上農(nóng)藥除殘的方法，均存在成本高，操作繁復(fù)，除殘帶來二次污染等缺點(diǎn)。而高鐵酸鉀除殘因成本較低，方法簡單，除殘過程快速、綠色且無二次污染而有著廣泛的應(yīng)用前景。

2 高鐵酸鉀應(yīng)用農(nóng)殘?zhí)幚硌芯?/h2>

高鐵酸鉀，化學(xué)式為K2FeO4，F(xiàn)e的化合價達(dá)到了六價。酸性條件下，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢達(dá)到了2.2V，比臭氧（標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為2.07V）還要高；堿性條件下，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為0.72V。所以，無論是酸性條件還是堿性條件下，高鐵酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，被廣泛用于廢水處理。它集氧化、絮凝、吸附、沉淀、消毒、滅菌、脫色、除臭等八大功能為一體，是綠色、新型、高效的水處理劑，但將高鐵酸鉀應(yīng)用于農(nóng)藥除殘的研究相對較少。

劉紅玉等［7］采用高鐵酸鉀對菠菜中三種有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行降解，實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，以600mg／L高鐵酸鉀處理的降解效果最好，可使菠菜中敵敵畏、毒死蜱和樂果的降解率達(dá)到72.43%、87.15%和75.45%。陽如春等［8］使用高鐵酸鉀處理敵敵畏，通過乙酰膽堿酯酶抑制法測定農(nóng)殘含量，為避免高鐵酸鉀溶液的堿性對乙酰膽堿酯酶的抑制作用，使用CO2作為中和劑，效果穩(wěn)定。結(jié)果表明在20～80 mg／L的敵敵畏水溶液中加入800mg／L的K2FeO4處理15 min，可使敵敵畏含量降低到0.05 mg／L以下，且擁有良好的殺菌效果。實(shí)驗表明，高鐵酸鉀對綠膿桿菌有很好的滅殺效果，200 mg／L的高鐵酸鉀水溶液作用5 min，殺菌率可達(dá)100%；1000 mg／L高鐵酸鉀和0.9%氯化鈉溶液復(fù)配后，對金黃色葡萄球菌作用20 min，其殺滅率可達(dá)到99.96%。

3 高鐵酸鉀的其他應(yīng)用領(lǐng)域

高鐵酸鉀會與水反應(yīng)生成氫氧化鐵膠體，氫氧化鐵可吸附水中的懸浮物并放出氧氣，離子方程式為：4FeO42-+10H2O＝4Fe（OH）3（膠體）+8OH-+3O2↑；高鐵酸根離子具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，憑借其優(yōu)良的特性，廣泛應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域。仇麗君等［9］采用K2FeO4與H2O2聯(lián)用處理高濃度環(huán)丙沙星廢水，當(dāng)H2O2與 K2FeO4物質(zhì)的量比為4∶1時，環(huán)丙沙星去除率高達(dá)85%以上。賈世超等［10］采用高鐵酸鉀氧化-絮凝處理苯酚廢水。采用實(shí)驗室自制高鐵酸鉀為氧化劑，對水中對硝基苯酚的氧化條件進(jìn)行降解，降解率達(dá)到80%以上。利用高鐵酸鉀對水中的重金屬離子Cr（Ⅵ）進(jìn)行處理，研究表明，在最優(yōu)條件下，Cr（Ⅵ）的去除率可達(dá)84.41%。

4 結(jié)語

中國人口眾多，耕地趨緊，農(nóng)藥在控制病蟲害、保障作物產(chǎn)量和質(zhì)量、滿足消費(fèi)需求上作出了巨大貢獻(xiàn)。但使用不當(dāng)，造成農(nóng)殘超標(biāo)，就會對人的生命健康產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響。在降解農(nóng)殘的過程中，高鐵酸鉀中的Fe（Ⅵ）被還原為Fe（Ⅲ）或Fe（Ⅱ），會生成絡(luò)合物，產(chǎn)生吸附、絮凝、電中和和網(wǎng)捕等正向作用，同時，具有殺菌消毒的效果。降解農(nóng)殘的方法多種多樣，但高鐵酸鉀憑借高氧化性和良好的絮凝作用，以及分解產(chǎn)物不構(gòu)成二次污染，在去除農(nóng)藥殘留的領(lǐng)域潛力巨大。