一、基本概况

课程名称:农药残留分析 (Pesticide Residues Analysis)

课程代码:131020161

课程类别:专业选修课

学时/学分:34/2(其中理论26学时,实验8学时)

需预修课程:有机化学、植物化学保护

适用专业:适用植物保护、动植物检疫专业的本科教学

课程简介:

农药残留分析是应用现代技术对残存于各种食品、环境介质中微量、痕量以至超痕量水平的农药进行的定性、定量测定。其主要作用和目的是研究农药施用后在农作物或环境介质中的代谢、降解和转归,制定农药残留限量标准、农药安全使用标准等,以满足政府管理机构对农药注册以及农药安全、合理使用的管理的需要。检测食品和饲料中农药残留的种类和水平,以确定其质量和安全性,并作为食品和饲料在国际国内贸易中品质评价和判断的标准和依据,满足政府管理机构对食品质量和安全的管理的需要;检测环境介质(水、空气、土壤)和生态系生物构成的农药残留种类和水平,以了解环境质量和评价生态系统的安全性,满足环境监测与保护的管理的需要。通过本课程的学习,使学生掌握农药残留分析的方法和基本技能,能独立地分析农作物、环境、食品、饲料等介质中的农药残留种类和水平。

二、教学目标

学生通过本课程的学习,在知识和能力等方面达到以下要求:

1.理论、知识目标:了解农产品中农药残留检测的最新发展动态;了解农药安全使用准则和农药最大允许残留量的意义;了解农药残留现代前处理技术的基本原理及在农药残留分析中的应用。

2.能力目标:熟悉农药残留分析相关的方针、政策和法规;掌握农产品农药残留的前处理、样品分析、快速检测的方法和技能。

3.达成目标:本课程对应于植物保护人才培养方案中要求毕业生掌握农药残留分析的基本原理,培养掌握农药残留分析技术、农残样品前处理和仪器分析专业知识和技能的复合应用型人才,满足食品安全和管理机构对人才的需求。

三、教学内容及教学要求

第一章绪论(讲课1学时;实验0学时)

教学内容:

1.农药残留和残留毒性

(1)农药残留的定义

(2)农药残留的来源

(3)农药残留毒性

2.农药残留分析

(1)分析特点

(2)分析方法和程序

(3)分析方法的选择

3.发展和任务

(1)安全、环保、高效、经济

(2)新技术(样品处理技术)

(3)检测上采用多残留分析方法

(4)酶联免疫技术

(5)分析方法的标准化

(6)质量和健康意识

教学要求:

了解食品中的主要化学有害物质的种类及对人体的危害;理解农药残留的主要来源;掌握农药残留分析的特点和程序;掌握农药残留、最大残留限量和每日允许摄入量的概念。

本章重点、难点:

农药残留及相关概念;农药残留的主要来源。

第二章农药残留样品的采集(讲课1学时;实验0学时)

教学内容:

1.样品的种类

(1)主观样品

(2)客观样品

2.取样方法

(1)静态群体中取样

(2)动态群体中取样

3.样品的包装、记录和贮存

4.样品的预处理——四分法

教学要求:

农药残留试验的三要素;农药残留田间试验的主要内容;理解农药残留试验的原则和要求;掌握农药残留田间试验方案的设计。

本章重点、难点:

农药残留样品的采集方法和预处理。

第三章样品制备(讲课4学时;实验6学时)

教学内容:

1.样品制备的原理

2.提取

(1)溶剂萃取技术

(2)固相萃取技术

3.浓缩

4.净化

5.样品制备新技术

(1)超临界萃取技术

(2)微波萃取技术

(3)超声波辅助萃取

(4)衍生化技术

(5)生物大分子的细胞破碎与蛋白质的去除

6.样品制备效果的确认

教学要求:

掌握农药残留分析萃取技术,熟悉萃取方法、萃取试剂及萃取仪器。

本章重点、难点:

溶剂萃取技术;蒸馏及精馏技术;相萃取技术;超临界流体萃取技术;微波萃取技术。

第四章农药残留分析的质量控制(讲课2学时;实验0学时)

教学内容:

1、农药残留分析实验室的质量控制

(1)接受日期和有效日期

(2)污染和干扰

(3)前处理过程中的损失

(4)回收率测定和校准

2.农药标准物质鉴定方法

(1)物理常数的测定

(2)光谱法定性

(3)色谱法定性

(4)质谱法

(5)互联网谱图库

3.残留分析方法的可靠性的确认

(1)灵敏度

(2)准确度

(3)精密度

(4)标准曲线

4.农药残留分析重要环节的质量控制

5.分析结果的表达和数据处理

(1)结果的记录和取舍

(2)真值和平均值

(3)异常数据的取舍

(4)测定结果的整理

教学要求:

掌握农药残留分析的质量控制和农药标准物质的鉴定方法,处理数据并分析结果。

本章重点、难点:

重点:农药标准物质的鉴定方法。

难点:农药残留分析方法的可靠性的确认以及分析结果的表达和数据处理。

第五章农药残留测定方法(讲课6学时;实验0学时)

教学内容:

1.气相色谱检测方法及应用

(1)气相色谱法的基本理论

(2)气相色谱仪的构造及各部分功能

(3)气相色谱分析方法及其应用

2.高效液相色谱检测方法及应用

(1)HPLC概述

(2)工作原理

(3)结构组成

(4)常见故障与维护

(5)HPLC应用

3.高效薄层色谱法

4.色-质联用技术

教学要求:

1.了解气相色谱的基本原理和气相色谱仪的基本结构;理解气相色谱仪的几种常用检测器的检测原理、特点及应用。

2.了解液相色谱的基本原理和液相色谱仪的基本结构;掌握HPLC和GC在分离原理、仪器构造和应用范围几方面的异同点。

3.了解质谱的基本原理、相关术语;理解色-质联用仪的基本结构及在农药残留分析中的应用。

4.了解酶抑制法测定法的基本原理;掌握酶联免疫吸附测定法的基本原理、相关术语及主要技术环节。

5.理解国内外常用的多残留分析方法;掌握多残留分析确证方法。

本章重点、难点:

重点:气相色谱仪的基本结构;常用检测器及其原理、特点。液相色谱仪的基本构造;常用检测器及其原理、特点。质谱仪的基本原理和基本构造。

难点:酶联免疫吸附测定法的主要技术环节。对未知样品进行农药多残留分析,对未知峰进行确证。

第六章农药残留的酶活性抑制与免疫分析技术(讲课3学时;实验2学时)

教学内容:

一、酶抑制分析测定法

1、胆碱酯酶抑制法

2、植物酯酶抑制法

3、有机磷水解酶抑制法

二、免疫检测技术

1、免疫的原理

2、酶联免疫法

3、ELISA

(1)基本原理和方法

(2)种类和变化

(3)特点

(4)应用实例

4、ELISA应用实例

(1)饲料安全检测

(2)农药残留

(3)疾病诊断

5、放射免疫法

6、荧光免疫法

教学要求:

掌握酶抑制分析测定和免疫分析技术的原理及方法。

本章重点、难点:

了解酶联免疫法、放射免疫法和荧光免疫法。

第七章农药多残留分析(讲课2学时;实验0学时)

教学内容:

一、农药多类多残留方法

1、我国主要农药多残留分析方法

(1)单类农药的多残留测定

(2)多类农药的多残留测定

2、其他各国方法

(1)德国S19方法

(2)美国FDA/EPA方法-PAM

(3)QuEChERS方法

(4)美国CDFA-MRSM方法

(5)日本多残留检测方法

二、选择性多残留方法

三、农药多残留分析的确证

教学要求:

了解选择性多残留方法和多类多残留方法的区别和具体步骤。

本章重点、难点:

了解选择性多残留方法和多类多残留方法的区别和具体步骤。

第八章杀虫剂残留分析(小组讨论2学时;实验0学时)

教学内容:

1、有机氯杀虫剂

2、有机磷杀虫剂

3、拟除虫菊杀虫剂

4、氨基甲酸酯杀虫剂

5、其他含氮杀虫剂

教学要求:

杀虫剂农药的种类;理化特性等。

本章重点、难点:

提取方法,如溶剂萃取技术;固相萃取技术。特别要掌握溶剂萃取技术中萃取溶剂的选择;萃取液的浓缩与富集;固相萃取中常用溶剂的性质;固相萃取的构造及操作程序。

第九章杀菌剂残留分析(小组讨论2学时;实验0学时)

教学内容:

1、杀菌剂分类

(1)有机硫杀菌剂

(2)有机磷杀菌剂

(3)取代苯类杀菌剂

(4)农用抗生素

(5)杂环类杀菌剂

2、杀菌剂的通性

3、主要农药及测定

教学要求:

掌握各种杀菌剂农药的理化特性、检测方法以及数据处理和结果计算方法,了解GC-NPD、FPD、ECD以及相关知识。

本章重点、难点:

各种杀菌剂农药的理化特性;极性特点等。杀菌剂农药的提取方法,特别要掌握溶剂萃取技术中萃取溶剂的选择;浓缩与富集;利用气相色谱仪的检测方法等。

第十章除草剂残留量测定(小组讨论1学时;实验0学时)

教学内容:

1、喹禾灵

2、除草醚

3、乙草胺

4、莠灭津

5、氟乐灵

教学要求:

通过本章的学习,目的是使学生掌握各种除草剂农药的理化特性、检测方法以及数据处理和结果计算方法,了解气相色谱仪器的氮磷检测器、火焰光度检测器、电子捕获检测器以及相关知识。

本章重点、难点:

各种除草剂农药的理化特性等。除草剂农药的提取方法。利用气相色谱仪的氮磷检测器、火焰光度检测器、电子捕获检测器等测定除草剂农药的方法等。

第十一章农药残留法规与管理(自学2学时;实验0学时)

教学内容:

1、农药残留管理法规

2、农药残留限量标准

3、农药残留的监督监测管理

4、农药残留的风险性评价

教学要求:

了解农药残留管理法规及农药残留限量标准。

本章重点、难点:

了解农药残留的监督监测管理,学会农药残留的风险性评价。

四、考核方式及成绩评定

本课程考核方式为:自学考核20%+实验30%+课程论文50%。

要求学生掌握农药残留常用分析仪器的基本原理及操作方法,能综合设计农药残留田间试验方案,运用常用分析仪器对具体农药进行分析,并对分析结果进行数据处理。

五、教材及参考书目

教材:《农药残留分析》,岳永德主编,中国农业出版社,2014年,标准书号:ISBN 7-109-09121-X。

参考书目:

1、《色谱在食品安全分析中的应用》,王绪卿,吴永宁主编,化学工业出版社,2005年,标准书号:ISBN 7-5025-6259-1。

2、《色谱分析样品处理》,王立,汪正范主编,化学工业出版社,2006年,标准书号:ISBN 7-5025-8847-7。

3、《农药残留快速检测技术》朱国念主编,化学工业出版社,2008年,标准书号:ISBN 978-7-122-02135-9。

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