高粱中溴氰菊酯殘留量測定的不確定度評定

楊 濤，李 靜，鹿 毅

（1.新疆產品質量監督檢驗研究院，新疆烏魯木齊830011； 2新疆質量技術監督局，新疆烏魯木齊830003）

高粱（Sorghum bicolor(L.)Moench）禾本科一年生草本植物，性喜溫暖，抗旱、耐澇，是釀造醬香、清香型等白酒的主要原料，占原料配糧總量的80%左右[1-5]。溴氰菊酯又名“敵殺死”，是菊酯類農藥中毒力最高的一種，常用于高粱、玉米等作物的蚜蟲防治，效果良好。眾所周知，農藥的噴施可消滅病蟲害，提高作物的產量[6-8]，但農藥噴施過后殘留在作物表面的農藥含量是否會對人體產生影響，符合國家限量值，不對檢驗結果造成誤判、錯判，就需要對作物上的農藥殘留進行準確測定。不確定度反映出檢測過程中各因素對測定結果的影響程度[9-11]，是對測定結果質量和可行度的定量表征，常用來定量評定檢驗結果的準確度。本文基于JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》[12]，依據國家標準GB/T 5009.146—2008《植物性食品中有機氯和擬除蟲菊酯類農藥多種殘留量的測定》[13]對高粱中溴氰菊酯殘留量測定的不確定度進行了分析和評估，明確了測定過程中的主要影響因素，為高粱中溴氰菊酯殘留量的測定提供質量控制的科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器和試劑

高粱樣品：市售。

試劑：溴氰菊酯標準溶液（農業部環境保護科研監測所，質量濃度為100 μg/mL），石油醚，苯，乙酸乙酯。

儀器設備：AE-100電子天平（精度0.0001 g；天平示值誤差：0 g≤m≤50 g，± 0.0005 g），Mettler；450-GC氣相色譜儀（具有電子捕獲檢測器），布魯克公司；RV10數顯型旋轉蒸發儀，北京賽美思儀器設備有限公司。

1.2 測定方法

1.2.1 標準溶液的配制

準確移取1.0 mL溴氰菊酯標準品用石油醚定容至100 mL，配制成濃度為1 μg/mL的溴氰菊酯儲備液。準確移取2.0 mL溴氰菊酯儲備液，用石油醚定容至5 mL，配制成濃度為0.4 μg/mL的溴氰菊酯標準工作液。準確移取1.0 mL溴氰菊酯儲備液，分別用石油醚定容至50 mL、25 mL、10 mL、5 mL，配制成濃度為 0.02 μg/mL、0.04 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL的溴氰菊酯標準工作液。

1.2.2 樣品前處理

將高粱樣品粉碎，稱取混合均勻的高粱樣品10 g于100 mL三角瓶中，加入20 mL石油醚，搖勻，于振蕩器上振搖0.5 h。用20 mL石油醚淋洗弗羅里硅土凈化柱，棄去淋洗液。準確吸取試樣2 mL，加入已淋洗過的凈化柱中，用100 mL石油醚-乙酸乙酯（95+5）洗脫，收集洗脫液于蒸餾瓶中，于旋轉蒸發儀上濃縮近干，用石油醚定容至1 mL供氣相色譜分析。

1.3 氣相色譜測定條件

色譜柱為HP-5（30 m×0.32 mm×0.25 μm），載氣：高純氮（99.999%），流速為1.5 mL/min，分流進樣，進樣量為1.0 μL，分流比為20∶1，進樣口溫度：250℃。檢測器溫度：280℃，升溫程序：160℃保持4 min，以15℃/min的速度升高到280℃保持10min。

2 數學模型的建立

高粱中溴氰菊酯的計算公式：

式中：X—試樣中溴氰菊酯含量，mg/kg；c—從標準曲線中獲得試樣中溴氰菊酯的含量，μg/mL；V1—樣品提取液總體積，mL；V2—凈化柱上樣品體積，mL；V3—樣品定容體積，mL；m—試樣的質量，g。

3 不確定度的主要來源

從測定過程和數學模型分析得出，高粱中溴氰菊酯殘留量測定的不確定度主要來源于：標準溶液稀釋過程引入的不確定度，樣品前處理過程引入的不確定度，標準曲線的擬合，測量重復性引入的不確定度。

4 不確定度評定

4.1 標準溶液配制引入的不確定度評定

4.1.1 標準溶液引入的不確定度

根據標物證書得溴氰菊酯標準溶液質量濃度為100 μg/mL，不確定度為±0.11 μg/mL，按均勻分布處理k= 3，則標準溶液引入的相對標準不確定度urel(ss)為：

4.1.2 標準溶液稀釋過程中量器校準引入的不確定度

在溴氰菊酯標準溶液稀釋過程中使用了A級100 mL單標線容量瓶，A級50 mL單標線容量瓶，A級25 mL單標線容量瓶，A級10 mL單標線容量瓶，A級5 mL單標線容量瓶，A級2 mL、1 mL單標線吸管。查閱JJG 196—2006《常用玻璃量器檢定規程》[14]得，A級100 mL單標線容量瓶的容量允差為±0.10 mL；A級50 mL單標線容量瓶的容量允差為±0.05 mL；A級25 mL單標線容量瓶的容量允差為±0.05；A級10 mL單標線容量瓶的容量允差為±0.05；A級5 mL單標線容量瓶的容量允差為±0.05。A級2 mL單標線吸管示值允差為±0.01 mL；A級1 mL單標線吸管示值允差為±0.007 mL；按矩形分布考慮，包含因子k= 3，量具校準引入的不確定度列于表1。

表1 量器校準引入的不確定度

由表1數據的相對標準不確定度合成的量器校準引入的相對標準不確定度為：urel(VLB)=1.04%，由于本實驗在20℃的條件下進行，因此，此處不考慮因溶液溫度和容量瓶與校準溫度不同而引起的不確定度。

4.1.3 標準溶液配制引入的不確定度

由標準溶液及標準溶液稀釋不確定度分量合成的標準溶液配制引入的相對標準不確定度urel(B)為：

4.2 樣品制備過程引入的不確定度

4.2.1 樣品稱量引入的不確定度

分析天平檢定證書給出允差為±0.0005 g，服從矩形分布，取包含因子k= 3，樣品質量為10.0018 g，則標準物質稱量引入的相對標準不確定度urel(ms)為：

4.2.2 量器校準引入的不確定度

在樣品前處理過程中使用了100 mL量筒、25 mL量筒、10 mL量筒及A級2 mL、1 mL單標線吸管；其中100 mL量筒的容量允差為±1.0 mL，25 mL量筒的容量允差為±0.50 mL，5 mL量筒的容量允差為±0.10 mL，A級2 mL單標線吸管示值允差為±0.01mL，A級1mL單標線吸管示值允差為±0.007mL；按矩形分布考慮，包含因子k= 3，100 mL量筒、25 mL量筒、5 mL量筒及A級2 mL、1 mL單標線吸管引入的相對標準不確定度分別為：0.607%、1.44%、1.15%、0.288%和0.404%。由于本實驗在20℃的條件下進行，因此，此處不考慮溶液溫度和容量瓶與校準溫度不同引起的不確定度。由量器校準引入的相對標準不確定度為：urel(VLY)=2.00%。

4.2.3 樣品制備過程引入的不確定度

由樣品稱量及量器校準不確定度分量合成的樣品制備過程引入的相對標準不確定度urel(Y)為：

4.3 校準曲線引入的不確定度

對系列標準工作液進行測定，用氣相色譜分別測定3次，得到相應的峰面積A，用最小二乘法進行擬合，得到標準工作曲線的線性回歸方程，結果見表2。

表2 標準工作曲線線性回歸方程擬合結果

運用該曲線對高粱樣品中溴氰菊酯殘留量進行測定，高粱樣品測定次數為3，即p=3，測得高粱樣品中溴氰菊酯的含量c0為0.1013 μg，則標準曲線擬合得標準不確定度u(cur)為：

式中：b—標準曲線的斜率，b=81599.2；p—高粱樣品測定次數，p=3；n—標準溶液的測定次數，n=15；c0—高粱樣品中溴氰菊酯的含量，μg/mL；c—標準溶液濃度的平均值，μg/mL；ci—系列標準溶液的濃度，μg/mL；s—峰面積的標準偏差。

則標準曲線擬合引入的相對標準不確定度urel(cur)為：

4.4 測量重復性引入的不確定度

4.5 合成不確定度

由上述各相對標準不確定度合成高粱中溴氰菊酯殘留量測定的相對標準不確定度ucrel(x)為：

4.6 擴展不確定度

根據測量不確定度評定指南對一般檢測實驗室要求,在置信概率p=95%時，取k=2。因此，高粱中溴氰菊酯含量測定的相對擴展不確定度為u95rel=k×ucrel(x)=2×0.0319=0.0638。測得高粱中溴氰菊酯的含量為：0.1015 mg/kg，則擴展不確定度為0.1015×0.0638=0.006486 mg/kg，則高粱中溴氰菊酯含量的分析結果為(0.1015±0.0065)mg/kg，k=2。

5 結論

以氣相色譜法定量測定高粱中溴氰菊酯含量為例，討論了高粱中溴氰菊酯含量測定的不確定度的主要來源及其各不確定度分量的評定方法，分析了影響測定準確性的各因素的不確定度，比較其對總測定不確定度的貢獻。由分析結果可知，本實驗的主要不確定度由標準曲線擬合、樣品制備及標準溶液稀釋過程中的量器使用引入，其他的因素影響相對較小。因此在測定高粱中溴氰菊酯含量的實驗過程中應對氣相色譜定期進行維護和保養，增強儀器穩定性，確保儀器在檢測時處于最佳工作狀態，確保測量結果的可信度；盡量選用A級玻璃器皿，減少提取液及標準溶液稀釋過程中引入的不確定度；提升分析人員的操作技能，使分析人員熟練掌握樣品前處理步驟，注意樣品的平行性，以提高檢測的準確性。

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