农药分析化学

农药分析属于农药学、分析化学、植物保护、生物、食品和环境化学等学科的交叉领域，它围绕社会普遍关注的农药原药分析、制剂质量评价、农产品和食品以及环境中农药残留分析开展。广义的农药分析包括农药产品及其理化性质分析，农药在农产品、食品和环境中的残留分析等内容。中国农业大学等多所高等学校农药学及相关学科开设了农药质量检测与残留分析相关的本科生及研究生专业课。 

在20世纪80～90年代，我国著名农药学与农药残留分析专家钱传范教授主编了《农药分析》，我国著名农药残留与环境毒理学专家樊德方教授主编了《农药残留量分析与检测》，在当时这两本书成为了我国农药分析教学研究中重要的参考书。其后随着农药工业及农药学科的不断发展，农药分析方法与技术得到了很大的发展和进步，由张百臻、岳永德等著名农药学科专家学者陆续编写了一些农药分析及残留分析相关的教材及参考书。钱传范教授等主编的《农药残留分析原理与方法》一书，全面介绍了农药残留分析方面的基本方法原理、新方法、新技术以及农药残留管理法规等内容。当前，全面介绍农药常量分析与残留分析的原理、方法及管理理念方面的教材或参考书仍十分缺乏。

近年来，随着我国农药工业的快速发展以及农药和农产品进出口贸易的规模化和国际化，农产品中农药残留的控制与分析检测受到了前所未有的要求和重视，农药原药分析、农药制剂质量评价以及理化性质分析也成为农药登记和农药管理中不可或缺的组成部分，世界各国也对农药原药及制剂的质量分析及实验室数据质量控制方面提出了更新更高的要求。面对农药行业这种全新的发展形势，我国亟需培养掌握农药分析及农药管理方面新趋势和新技术的专业人才，相关学科和高等院校在教学和科研工作中，也亟需一部集农药常量分析、农药残留分析及农药管理方面的技术、方法及农药管理理念于一体的农药分析化学教材。本教材在筹划和编写过程中得到了中国农业大学、山东农业大学、安徽农业大学、中国农业科学院植物保护研究所、中国农业科学院质量标准研究所和农业农村部农药检定所等单位同行的参与和支持。

本书定位于农药分析化学相关的教学教材及科研参考书，旨在为相关专业的高校师生及科研学者们提供一本完整的集农药分析化学相关原理、方法与管理体系为一体的参考书。全书内容包括农药原药和制剂质量分析的发展、原理、方法；农药残留分析的田间登记试验设计、采样、提取、净化、浓缩、检测分析；农药产品和残留限量标准制定；农药分析相关的实验室管理规范、实验室质量控制等内容。本教材结合农药分析领域出现的新动向、新方法与新技术进行介绍，编写中注意吸取农药学研究成果，并结合科研实例进行了若干具体实例分析。

本教材是在中国农业大学等高校多年农药分析化学教学和科研的基础上，由承担农药分析课程教学与科研的国内同行共同完成的，全书共十三章。章由刘丰茂、侯帆、慕卫、薛佳莹撰写，刘丰茂统稿；第二章由刘丹、冯晓晓撰写，刘丹统稿；第三章由潘灿平、李艳杰撰写，潘灿平统稿；第四章由李雪生、何顺、宋乐撰写，李雪生统稿；第五章由徐军、李雪生、李艳杰、周利撰写，徐军统稿；第六章由杨晓云撰写并统稿；第七章由操海群、宋乐、赵鹏跃、方庆奎、薛佳莹撰写，操海群统稿；第八章由韩丽君撰写并统稿；第九章由慕卫、刘丹、邹楠、冯晓晓撰写，慕卫统稿；第十章由韩丽君、姚炜、冯晓晓、赵会薇、邓凯琳、王正全、钟建、周利撰写，韩丽君统稿；第十一章由刘东晖、刘雪科撰写，刘东晖统稿；第十二章由华修德、李广领、邹楠撰写，华修德统稿；第十三章由刘颖超、薛佳莹撰写，刘颖超统稿；附录由韩丽君整理。全书由潘灿平、韩丽君修改定稿，操海群、华修德、李雪生、慕卫、 赵鹏跃参加审稿；农业农村部农药检定所叶贵标、李富根、朱光艳、吴进龙等对全书内容进行审阅并提出了修改意见，曾文波、席婉婷等参加了全书的文字格式编排工作，在此一并表示感谢。

在本书编写和审校过程中，广西大学李红红和张翠芳，华中农业大学刘宇，华南农业大学朱思琦，中国农业大学李芃熹、王柔、南芳、翟王晶、王宝龙，河北农业大学周璐祺、程思锐、刘倩宇等在校研究生或本科生参与了部分资料的收集、文档的排版及校对工作。在此，我们非常感谢全体编写人员和参与审核的专家学者与同行，感谢大家对全书进行了细致的编写和审校工作。 

本书可作为各高等院校农药学和有关专业的教材，也可供农业科研单位及农业、食品、卫生、质检、商检和环境等部门的农药分析工作者使用和参阅。本书涉及了农药分析化学领域的各个方面，在全书编写过程中难免有遗漏与不足，欢迎指正。

编者　　

2021年11月

本书在概述农药常量分析与农药残留分析所涉及到的样品采集与储藏、样品前处理方法和检测技术等内容基础上，详细介绍了农药理化性质分析、农药残留快速检测、农药标准、分析方法确认与农药分析实验室的质量控制。另外，还阐述了国内外农药登记管理、农药登记中的资料要求、农产品技术性贸易措施、农药残留限量标准的建立与应用以及农药残留风险评估等内容，力图涵盖农药质量分析与残留分析的基本理论、方法技术及进展。

本书可作为高等院校农药学、农产品安全、食品科学和环境安全等专业本科生、研究生课程教材，也可供农药生产企业、分析测试、科研与管理人员参考。

潘灿平，男，1970年生，中国农业大学理学院应用化学系教授，博士，博士生导师，作为当前我国农药分析与农药残留科研领域活跃的中青年学者，一直致力于农药质量与残留分析科研和教学工作。兼任《农药学学报》常务副主编，全国农药标准化委员会副主任委员、国家食品安全委员会农药残留委员会委员，国际食品法典JMPR 专家等职。其研究领域和热点集中在农药残留分析、化学品风险评估等方面，近年来在农药分析与风险评估、农药减量理论与实践、 作物健康与激活机制、 快速前处理和检测技术、 作物上农药残留规律与风险评估等方面取得了一定研究成果，承担国家科技部/农业农村部等课题多项，发表论文100多篇，申请和获得专利多项。

章　农药分析化学概述 001

节　农药分析化学的发展历史及趋势 001

一、农药常量分析 001

二、农药残留分析 002

第二节　农药原药和制剂分析 003

一、农药原药全组分分析 003

二、农药原药和制剂质量分析 004

三、农药原药和制剂理化性质分析 006

第三节　农药残留分析 008

一、农药残留分析的意义 008

二、农药残留基本概念 009

三、农药残留分析的特点 009

四、农药残留分析方法确认 010

第四节　农药标准品 010

一、农药标准品的概念与分类 010

二、标准品的证书与标签 011

三、标准品的制备 011

四、标准品纯度的确定 012

五、标准品的贮存与稳定性 012

参考文献 013

思考题 014

第二章　农药登记管理中的产品化学与残留化学 015

节　农药登记与管理概述 015

一、世界农药管理现状 015

二、《国际农药管理行为守则》与农药管理 016

三、农药登记制度 018

第二节　国外农药登记与资料要求 019

一、美国农药登记 020

二、日本农药登记 022

三、欧盟农药登记 024

第三节　中国农药登记与资料要求 025

一、中国农药登记管理 026

二、农药登记资料总体要求 027

三、农药产品化学资料要求 033

四、农药残留化学资料要求 036

参考文献 038

思考题 038

第三章　农药分析实验室质量管理 040

节　良好实验室规范（GLP）简介 040

一、良好实验室规范（GLP）的起源 040

二、良好实验室规范（GLP）的发展 041

第二节　中国农药登记实验室GLP实践 043

一、我国农药安全评价试验方法体系构建 044

二、我国农药GLP体系建设发展进程 044

第三节　农药分析实验室质量管理规范 045

一、组织管理体系 045

二、质量保证体系 048

三、试验设施的管理 048

四、仪器设备及试验材料的管理 049

五、标准操作规程 049

六、试验项目实施 052

七、试验报告 054

八、资料档案的管理 055

第四节　农药分析质量控制 055

一、分析工作者 056

二、实验室资源 056

三、分析测试 056

第五节　农药分析中的误差与不确定度 058

一、不确定度的内涵与用途 059

二、不确定度的评定方法 059

三、农药残留分析的不确定度来源 062

四、农药残留数据不确定度的应用 064

参考文献 066

思考题 067

第四章　农药产品标准与分析方法 068

节　FAO/WHO农药产品标准与分析方法 068

一、FAO/WHO农药标准联席会议 068

二、FAO/WHO建立农药产品标准的程序 068

三、CIPAC分析方法 069

第二节　农药产品标准及质量控制指标 070

一、农药产品质量控制指标的确定 071

二、农药产品质量控制指标 071

第三节　农药相同产品的认定 078

一、基本原则 079

二、相同原药认定原则 079

三、相同制剂认定原则 080

四、FAO相同产品认定指南 081

第四节　农药原药与制剂质量分析 082

一、方法确认及性能参数 083

二、农药原药全组分分析 087

三、农药制剂分析 091

四、分析方法确认实例 092

参考文献 096

思考题 096

第五章　食品中农药残留限量标准的建立与应用 097

节　农药残留限量及残留的定义 097

第二节　农药残留限量制定流程 098

一、国际食品法典农药残留限量的制定 098

二、欧盟农药残留限量的制定 100

三、美国农药残留限量的制定 101

四、日本农药残留限量的制定 102

五、我国农药残留限量的制定 103

六、农产品技术性贸易措施与农药残留限量标准 105

第三节　用于农药残留限量标准制定的作物分类 108

一、农药残留外推规则 108

二、用于MRL制定的作物分类体系 109

第四节　食品中农药残留风险评估 110

一、毒理学评估 110

二、残留化学评估 111

三、膳食摄入评估 111

四、评估结论 113

第五节　残留化学试验 113

一、农药残留分析方法及其确证 113

二、植物中农药代谢试验 115

三、畜禽中农药代谢试验 117

四、规范残留田间试验 119

五、储藏稳定性试验 124

六、加工农产品中农药残留试验 127

七、后茬作物残留试验 128

八、农药环境行为试验 131

第六节　农药残留限量标准制定实例分析 137

一、醚菊酯在茶叶中的残留试验 137

二、醚菊酯在茶叶中的规范残留试验中值（STMR）和残留值（HR） 138

三、醚菊酯残留的膳食摄入风险评估 139

四、醚菊酯在茶叶中残留限量的制定 140

第七节　MRL的应用与市场监测 140

一、我国农产品质量安全监测体系 141

二、我国农产品质量安全监测管理机构及其职能 142

三、美国和欧盟的农药残留监测工作情况 143

参考文献 145

思考题 147

第六章　农药商品与残留样品的采集与储运 148

节　商品农药采样 148

一、采样原则 148

二、采样方法 148

三、样品的包装、运输和贮存 150

第二节　农药残留样品采样 151

一、样品种类 151

二、采样原则 151

三、采样注意事项 152

四、采样方法 152

五、样品包装与运输 161

第三节　残留样品预处理与储藏 161

一、残留样品预处理 161

二、残留样品的储藏 162

三、残留样品的储藏稳定性 163

参考文献 164

思考题 164

第七章　农药残留样品前处理技术 165

节　农药残留样品提取技术 165

一、液液分配技术 166

二、固液提取技术 168

三、加速溶剂萃取法 169

四、微波辅助萃取法 170

五、超临界流体萃取法 170

六、吹扫共蒸馏法 171

第二节　样品的净化 171

一、液液分配法 172

二、柱层析法 172

三、磺化法 174

四、低温冷冻法 175

五、固相萃取法 175

六、快速滤过型净化法 176

七、分子印迹技术 176

八、新型净化材料及其应用 177

九、样品的衍生化技术 178

第三节　样品的浓缩 179

一、K-D浓缩法 180

二、减压旋转蒸发法 180

三、氮吹法 180

第四节　样品前处理一体化方法 181

一、固相微萃取法 181

二、液相微萃取法 182

三、基质固相分散法 183

四、QuEChERS方法 183

五、强制挥发提取法 185

参考文献 186

思考题 187

第八章　农药的化学滴定与电位分析法 188

节　化学滴定分析法 188

一、酸碱滴定法 189

二、氧化还原滴定法 190

三、沉淀滴定法 195

四、亚硝酸钠滴定法 198

五、非水滴定法 198

第二节　电位分析法 199

一、参比电极与指示电极 199

二、直接电位法测定pH值 201

三、电位滴定法 202

四、永停滴定法 204

参考文献 206

思考题 207

第九章　农药定性与定量分析——色谱分析法 208

节　概述 208

一、常量分析中的鉴别实验、定性分析及定量检测 208

二、残留分析中的定性、定量与确证分析 211

第二节　薄层色谱法 213

一、薄层色谱法基本原理 213

二、薄层色谱法的操作技术 215

三、薄层色谱法在农药残留分析中的应用 220

第三节　气相色谱法 224

一、气相色谱法概述 224

二、气相色谱法基本原理 226

三、气相色谱仪器组成 228

四、化学衍生化技术 243

五、定性分析方法选择 247

六、定量分析方法 248

七、影响气相色谱分析准确度的因素 249

第四节　液相色谱法 251

一、高效液相色谱法概述 251

二、高效液相色谱法基本原理 255

三、高效液相色谱仪器组成 256

四、衍生化技术 265

五、农药高效液相色谱分析方法的建立 267

第五节　色谱-质谱联用 270

一、质谱仪 270

二、气相色谱-质谱联用仪 270

三、液相色谱-质谱联用仪 274

参考文献 278

思考题 281

第十章　农药定性与定量分析——波谱分析法 282

节　农药波谱分析概述 282

第二节　紫外可见吸收光谱法 283

一、紫外可见吸收光谱法的原理 283

二、典型的农药紫外光谱 285

三、紫外可见吸收光谱法的应用 287

第三节　红外光谱法 291

一、红外光谱法的基本原理 291

二、红外光谱仪的组成 294

三、红外光谱法的样品制备 295

四、典型的红外光谱谱图分析 296

五、红外光谱法在农药分析中的应用 298

第四节　核磁共振谱 300

一、核磁共振概述 300

二、核磁共振技术的发展史 301

三、核磁共振原理与分析 301

四、核磁共振技术的分类 303

五、核磁共振技术的实验室装置 305

六、核磁共振技术在农药分析中的应用 305

七、展望 309

第五节　质谱分析法 309

一、质谱法概述 309

二、质谱仪的结构 310

三、质谱分析应用 314

第六节　色谱-质谱联用 317

一、气相色谱-质谱联用 317

二、液相色谱-质谱联用 320

第七节　多级/串联质谱 326

一、多级/串联质谱工作原理 327

二、多级/串联质谱的质量分析器 327

三、多级/串联质谱的特点 329

四、多级/串联质谱的应用 329

第八节　农药残留分析中的定性与定量分析 333

一、农药残留分析中的定性与定量分析概述 334

二、植物源产品的农药残留分析实例 335

三、动物源性产品的农药残留分析实例 339

四、环境样品中的农药残留分析实例 341

五、水产品中农兽共用药物残留的分析与案例 344

参考文献 347

思考题 350

第十一章　手性农药分析 351

节　术语与命名 351

一、术语与名词解释 351

二、手性化合物的命名 353

第二节　手性化合物组成与构型测定 354

一、手性化合物组成的测定 354

二、手性化合物的构型测定 355

第三节　手性化合物的分离方法 356

一、结晶法 356

二、膜拆分法 357

三、化学拆分法 359

四、生物拆分法 359

五、萃取拆分法 360

六、色谱拆分法 360

第四节　手性农药分析应用实例 370

一、气相色谱法分离手性农药 370

二、液相色谱法分离手性农药 372

三、气相色谱-质谱联用技术分析手性农药 374

四、液相色谱-质谱联用技术分析手性农药 375

五、手性农药在农药管理中的分析要求 375

参考文献 376

思考题 379

第十二章　农药残留快速与现场分析技术 380

节　酶抑制法 380

一、原理 381

二、速测仪 382

三、速测卡 384

第二节　免疫分析法 384

一、抗原 385

二、抗体 387

三、抗体制备 389

四、抗原抗体反应 391

五、酶联免疫吸附分析 393

六、胶体金免疫试纸条技术 396

第三节　其他快速检测技术 399

一、拉曼光谱法 399

二、离子迁移谱分析 402

三、实时直接分析质谱法 404

四、生物传感器技术 407

五、手机辅助识别快速检测技术 411

参考文献 412

思考题 415

第十三章　农药理化性质及质量控制指标分析 416

节　概述 416

一、农药原药和制剂理化性质分析的意义 416

二、农药理化性质的基本内容 416

第二节　农药原药和制剂的理化性质登记资料要求 422

一、农药原药理化性质登记资料要求 422

二、农药制剂理化性质登记资料要求 422

第三节　主要理化性质的检测方法 424

一、pH值 426

二、热稳定性 426

三、闪点 427

四、燃点 430

五、正辛醇/水分配系数 432

六、黏度 433

七、饱和蒸气压 433

八、爆炸性 437

第四节　农药制剂质量控制指标的测定 438

一、水分 438

二、乳液稳定性 439

三、悬浮率 439

四、润湿性 440

五、细度 440

六、分散稳定性 441

七、成烟率 441

八、持