Evaluation of effect of adsorbents for paraquat and diquat by in vitro tube test with orthogonal design
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摘要:目的 通过体外试管实验方法,评价消化道吸附剂清除百草枯和敌草快的效果。方法 通过正交设计以体外试管实验探索毒物质量浓度、吸附剂种类、反应时间和酸碱度4个因素对百草枯和敌草快清除能力的影响。结果 吸附剂种类、反应时间和酸碱度对百草枯和敌草快清除率的影响差异有统计学意义(P < 0.05)。对百草枯清除率影响程度大小的顺序为吸附剂种类>反应时间>酸碱度;对敌草快清除率影响程度大小的顺序为吸附剂种类>酸碱度>反应时间。上述因素清除百草枯和敌草快的最佳组合为pH=12的环境下,采用蒙脱石散为吸附剂、反应时间120 min。结论 体外试管实验条件下,常用吸附剂蒙脱石散、活性炭粉和捣碎的药用炭片均可有效清除百草枯和敌草快。吸附剂种类、反应时间和酸碱度对百草枯和敌草快的清除率均有影响。
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表 1 实验因素与水平设计
水平 C/(g/L) H t/min E 1 低浓度(CPQ或CDQ = 1) 无吸附剂 1 pH = 2 2 中浓度(CPQ或CDQ = 5) 药用炭片 10 pH = 12 3 高浓度(CPQ或CDQ = 10) 捣碎的药用炭片 30 4 活性炭粉 60 5 漂白土 120 6 蒙脱石散 表 2 不同实验因素对PQ、DQ清除率影响的正交实验结果
实验序号 C H T E PQ清除率/% DQ清除率/% 1 3 3 3 1 90.64 ± 1.24 50.86 ± 5.17 2 2 4 5 1 98.22 ± 1.30 69.92 ± 1.50 3 1 2 4 1 34.34 ± 2.70 12.4 ± 0.60 4 3 5 4 1 51.07 ± 1.35 19.53 ± 2.74 5 1 2 2 2 99.93 ± 0.19 98.14 ± 0.09 6 2 1 4 1 3.15 ± 2.75 0.33 ± 0.27 7 2 5 1 2 68.48 ± 1.03 25.22 ± 1.34 8 2 3 2 1 77.15 ± 2.17 39.18 ± 3.29 9 3 6 4 2 99.06 ± 0.59 97.78 ± 0.05 10 3 2 3 1 83.19 ± 0.82 48.53 ± 6.80 11 3 4 1 2 105.73 ± 0.19 68.82 ± 0.38 12 3 1 2 1 2.58 ± 3.34 2.34 ± 2.78 13 1 4 2 1 55.76 ± 1.29 21.92 ± 1.83 14 1 6 2 2 97.65 ± 0.66 97.53 ± 0.48 15 3 1 5 2 7.33 ± 2.41 4.88 ± 3.55 16 1 3 1 2 96.61 ± 0.50 84.4 ± 0.62 17 1 5 2 1 48.49 ± 1.40 16.53 ± 0.16 18 3 6 1 1 100.14 ± 0.29 97.23 ± 0.11 19 2 6 3 1 98.57 ± 1.18 97.73 ± 0.05 20 1 1 1 1 4.94 ± 2.20 2.68 ± 2.32 21 3 1 2 2 9.81 ± 6.94 3.89 ± 2.24 22 2 2 2 2 100.15 ± 0.59 52.65 ± 0.69 23 1 3 4 2 95.1 ± 3.59 98.71 ± 0.07 24 3 5 2 1 51.52 ± 3.85 19.27 ± 2.66 25 2 1 4 2 2.62 ± 2.16 1.32 ± 0.96 26 1 6 5 1 99.62 ± 0.23 97.45 ± 0.19 27 1 1 3 2 5.32 ± 4.66 24.51 ± 1.99 28 1 5 3 2 71.21 ± 1.51 50.51 ± 1.17 29 1 1 3 1 3.62 ± 5.00 3.26 ± 0.41 30 2 6 1 1 99 ± 0.71 98.19 ± 0.08 31 1 3 1 2 97.51 ± 0.23 84.4 ± 0.62 32 1 1 1 1 6.09 ± 2.46 2.68 ± 2.32 33 3 4 1 2 101.28 ± 0.19 68.82 ± 0.38 34 1 4 4 1 66.39 ± 1.62 23.12 ± 1.85 35 2 5 1 1 43.6 ± 5.05 16.28 ± 0.47 36 3 1 2 2 9.81 ± 6.94 3.89 ± 2.24 37 2 3 2 1 77.15 ± 2.17 39.18 ± 3.29 38 1 2 1 1 22.86 ± 1.32 11.13 ± 0.70 39 1 4 2 1 55.76 ± 1.29 21.92 ± 1.83 40 1 1 1 1 10.07 ± 0.00 2.68 ± 2.32 41 1 1 5 1 8.54 ± 1.80 2.95 ± 1.20 42 1 6 2 2 97.65 ± 0.66 97.53 ± 0.48 43 2 4 3 2 100.69 ± 0.50 81.26 ± 1.08 44 2 1 2 1 3.27 ± 2.82 1.55 ± 0.59 45 3 3 5 1 88.37 ± 1.22 54.18 ± 0.65 46 2 2 5 2 98.73 ± 1.70 71.22 ± 0.06 47 1 5 5 2 71.5 ± 2.41 58.14 ± 1.47 48 2 1 1 2 3.06 ± 2.19 3.79 ± 1.69 49 3 2 1 1 20.97 ± 1.00 14.62 ± 1.89 表 3 各因素对PQ清除率的方差分析结果
方差来源 ss df F值 P值 C 380.55 2 0.49 0.61 H 157 645.16 5 81.02 < 0.01 T 447.26 4 2.86 < 0.05 E 8 254.88 1 21.21 < 0.01 C × H × T × E 204 074.35 40 28.77 < 0.01 误差 52 144.08 134 总计 749 992.80 147 注: ss为离均差平方和,df为自由度。 表 4 各因素对DQ清除率的方差分析结果
方差来源 ss df F值 P值 C 389.84 2 1.08 0.34 H 140 196.66 5 155.22 < 0.01 T 5 327.30 4 7.37 < 0.01 E 21 372.87 1 118.31 < 0.01 C × H × T × E 190 918.91 40 880.94 < 0.01 误差 24 206.55 134 总计 452 589.14 147 注: ss为离均差平方和,df为自由度。 表 5 不同实验因素的清除率均值
(%) 水平 C H T E PQ k1 58.99 12.15 62.16 61.78 k2 62.42 65.74 56.19 76.92 k3 58.68 88.93 64.75 k4 83.41 50.25 k5 57.98 67.47 k6 98.81 极差(R) 3.74 86.66 17.22 15.14 DQ k1 43.46 4.34 41.50 38.98 k2 42.70 44.10 36.82 63.34 k3 39.62 64.42 50.95 k4 50.83 36.17 k5 29.35 51.25 k6 97.63 极差(R) 3.84 93.29 15.08 24.36 -
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