بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق به بررسی استخراج سم کارباریل از محیط آبی با استفاده از روش میکرواستخراج مایع-مایع پخشی پرداخته شده است. استفاده بی رویه از آفت کش ها در تولید محصولات کشاورزی و مواد غذایی از نگرانی های بزرگ نسل ما و نسل های آینده می باشد زیرا این سموم وارد دریاچه ها، رودخانه ها و سفره های آب زیر زمینی می شوند که منابع تامین آب مصرفی نسل ما و نسل های آینده هستند. در این تحقیق یک روش آسان، سریع، کم هزینه، با حساسیت بالا و سازگار با محیط زیست تحت عنوان میکرواستخراج مایع-مایع پخشی به منظور استخراج سم کارباریل در نمونه های آبی به کار رفته است. همچنین از روش کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا با آشکارساز ماوراء بنفش به منظور اندازه گیری این سم استفاده شده است.
پارامترهای موثر در میکرواستخراج از جمله مقدار استخراج کننده، حجم حلال پخشی، غلظت نمک و pH بهینه سازی و بررسی شدند. در این تحقیق کارایی روش مورد مطالعه تحت شرایط بهینه سازی شده - استخراج کننده: 60 میلی گرم دکانوئیک اسید، حلال پخشی: 1000 میکرولیتر، غلظت نمک: 10 درصد وزنی-حجمی و - pH=2/5 مورد ارزشیابی قرار گرفته است. بازده استخراج برای سم کارباریل 80 درصد بوده که نسبت تحقیقات مشابه قابل مقایسه و مطلوب بوده است. بازدهی استخراج در محدوده خطی 5 تا 500 برحسب ppb و با ضریب همبستگی 0/9986 بدست آمده است. حد تشخیص و حد اندازه گیری برای این روش به ترتیب 1/0 و 3 بر حسب ppb بدست آمده است. همچنین کارایی روش پیشنهادی با آنالیز چند نمونه آب آشامیدنی و نمونه آب محیطی مورد ارزیابی قرا گرفت و نتایج رضایت بخشی بدست آمد.
کلمات کلیدی: میکرواستخراج مایع-مایع پخشی، کارباریل، کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، نمونه های آبی، دکانوئیک اسید
-1 مقدمه
آب از اجزای اصلی تشکیل دهنده زمین می باشد که حفظ و توسعه آن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. منابع آب شیرین در دنیا به دو صورت سطحی و زیرزمینی وجود دارند. آب جاری در رودخانهها، دریاچهها و تالابها را آب سطحی میگویند. آب سطحی به طور طبیعی از طریق بارش - برف و باران - تأمین میشود و با ورود به دریاها یا تبخیر و یا نفوذ عمقی به سفرههای آب زیرزمینی از چرخه دسترسی خارج میشوند. آبهای شیرینی که در خلل و فرج خاک و صخرهها موجود است را آب زیرزمینی میگویند. همچنین آب موجود در لایههای آبدار زیر سطح زمین موسوم به سفرههای آب زیرزمینی را نیز شامل میشود. - Hatrik and Takel 1995 -
طبق آمار سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد - FAO - حدود 69 درصد آب مصرفی در دنیا مربوط به بخش کشاورزی می باشد که این رقم در ایران به 92 درصد می رسد. از سوی دیگر طبق آمار سازمان حفاظت محیط زیست امریکا سهم کشاورزی در آلودگی آب رودخانه ها و دریاچه ها به ترتیب 72 و 45 درصد می باشد که این امر در مورد آلودگی آب رودخانه ها بسیار نگران کننده و قابل تأمل است. به هر حال، با قرار دادن این دو آمار در کنار همدیگر متوجه اهمیت بررسی آلودگی های ناشی از بخش کشاورزی می شویم. این موضوع در ایران برجستگی بیشتری دارد زیرا کشاورزی در اکثر مناطق ایران هنوز به شیوه های سنتی انجام می شود و کشاورزی مکانیزه هنوز به طور کامل در ایران رایج نیست.
در طول قرن های متمادی انسان در زمینه تولید محصولات کشاورزی برای مبارزه با آفات از روش های مختلفی بهره برده است. ولی امروزه با توجه به نیاز روزافزون به تولیدات کشاورزی و مواد غذایی به علت رشد بی رویه جمعیت، مبارزه شیمیایی و به عبارتی استفاده از سموم شیمیایی نقش کلیدی را در حفظ و نگهداری گیاهان مورد کشت از گزند عوامل مخرب ایفا می کند. به طوری که سموم شیمیایی به مراتب بیش از سایر روش های مبارزه مورد استفاده قرار می گیرند. اما اغلب به دلیل عدم آشنایی کافی مصرف کنندگان این سموم با اصول صحیح مبارزه، این کار یا به طور ناقص و یا بی رویه صورت می گیرد، در نتیجه علاوه بر عدم حصول نتیجه ی مطلوب در دراز مدت موجب بهم خوردن تعادل طبیعی شده و اثرات ویران کننده ای بر محیط زیست و همچنین سلامت کشاورزان و مصرف کنندگان محصولات کشاورزی می گذارد - عقیلی نژاد و همکاران. . - 1385
سموم آفت کشی که مورد استفاده قرار می گیرند می توانند از طریق شستشوی مستقیم و یا آبیاری از محل های مصرف وارد منابع آب گردند. از آنجا که اغلب آفت کشها طی فصول بارانی مورد استفاده قرار می گیرند، با توجه به بارندگی زیاد در این فصل به وسیله باران شسته می شوند. ریزش باران در مناطق سم پاشی شده و قبل از تجزیه، سبب ورود آنها به منابع آب سطحی می گردد. علاوه بر آن آفت کشها می توانند از طریق نفوذ آب در لایه های خاک به سفره های آب زیرزمینی راه پیدا کنند. ورود این مواد آلاینده به منابع تأمین آب شرب می تواند اثرات بدی بر سلامتی انسان و محیط زیست داشته باشد که میزان بروز اثرات سوءآنها بستگی به نوع ماده شیمیایی، مدت زمان استفاده، زمان در معرض، غلظت سم ورودی و میزان سمیّت سم مورد نظر دارد - صالح زاده. . - 1385
در پی پیشرفت های روش های میکرواستخراج، اسدی و همکارانش در سال 2006 به منظور استخراج و اندازه گیری هیدروکربن های پلی آروماتیک برای اولین بار روشی تحت عنوان روش میکرواستخراج مایع-مایع پخشی معرفی نمودند. این روش به دلیل مزیت های برجسته ای که داشت مورد توجه قرار گرفت. از جمله اینکه زمان استخراج در این روش در حد چند ثانیه بوده و از نظر اقتصادی دارای کم ترین هزینه به منظور آماده سازی یک نمونه می باشد. اساس این روش بر پخش کردن حجم میکرولیتری از فاز استخراج کننده آلی به صورت قطره های بسیار ریز در نمونه ی آبی است. در این سیستم میکرواستخراج همواره عاملی به منظور پخش کردن فاز استخراجی مورد استفاده قرار می گیرد. این روش با به کار بردن یک حلال که ویژگی انحلال پذیری در دو فاز استخراج کننده و فاز آبی را داشت معرفی شد. استونیتریل حلالی است که این ویژگی را دارا می باشد و از آن به عنوان حلال پخش کننده در اندازه گیری ترکیبات مختلف در سیستم میکرو استخراج مایع - مایع پخشی استفاده شده است - رضایی و همکاران، . - 2010
در این تحقیق به بررسی استخراج سم کارباریل - شکل - 1 از محیط آبی با استفاده از روش میکرواستخراج مایع-مایع پخشی پرداخته شده است. استفاده بی رویه از آفت کش ها در تولید محصولات کشاورزی و مواد غذایی از نگرانی های بزرگ نسل ما و نسل های آینده می باشد زیرا این سموم وارد دریاچه ها، رودخانه ها و سفره های آب زیر زمینی می شوند که منابع تامین آب مصرفی نسل ما و نسل های آینده هستند. بنابراین تحقیقاتی که به بررسی استخراج، اندازه گیری و حذف این سموم از نمونه های مختلف محیطی می پردازد از اهمیت بالایی برخوردارند. به هرحال هدف ما باید سعی در پاک نگه داشتن آب مصرفی برای نسل های آینده باشد. از آنجایی که کارباریل از جمله سموم کشاورزی پرکاربرد در مبارزه با حشرات می باشد و بسته به میزان استفاده آن می تواند مخاطرات زیادی برای آبزیان و موجودات درون خاک و حتی پستانداران داشته باشد پس اهمیت انجام این تحقیق کاملا قابل درک می باشد.
-2 بخش تجربی
-1-2 مواد و معرف ها
کلیه مواد شیمیایی مورد استفاده در این کار تحقیقاتی در جدول 1-3 ارائه شده اند. تمام مواد شیمیایی مورد استفاده در این تحقیق به جز سم کارباریل از شرکت مرک آلمان خریداری شده و بدون خالص سازی بیشتر مورد استفاده قرار گرفته اند. سم
