氣相色譜法測定大白菜中百菌清農藥殘留的不確定度評定

王聯廣 伍湘竹 周樹婭 季青梅 馬鵬 石安憲

摘 要：目的：評定氣相色譜法測定大白菜中百菌清農藥殘留的不確定度。方法：參照《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定》（NY/T 761—2008）標準測定大白菜中百菌清農藥殘留，并建立數學模型，分析不確定度的來源。結果：6次平行添加測定大白菜中百菌清平均含量為0.187 4 mg·kg-1，置信概率為95%時，測定的擴展不確定度為0.018 4 mg·kg-1（k=2）。結論：大白菜中百菌清農藥殘留測量結果引入的不確定度主要有標準曲線擬合、試劑移取、樣品重復測定、標準物質、定容和稱量等。其中，標準曲線擬合引入的不確定度最大，樣品測量引入不確定度最小。

關鍵詞：農藥殘留;不確定度;風險評估;農產品安全

Evaluation of Uncertainty in the Determination of Chlorothalonil Pesticide Residues in Chinese-Cabbage by Gas Chromatography

WANG Lianguang， WU Xiangzhu*， ZHOU Shuya， JI Qingmei， MA Peng， SHI Anxian

（Zhaotong Green Food Development Center， Zhaotong 657000， China）

Abstract： Objective： To evaluate the uncertainty evaluation of chlorothalonil pesticide residues in Chinese cabbage by gas chromatography. Method： According to the NY/T 761—2008 standard， the pesticide residues of chlorothalonil in Chinese cabbage were determined， and a mathematical model was established to analyze the source of uncertainty. Result： The average content of chlorothalonil in Chinese cabbage was?0.187 4 mg·kg-1 by 6 parallel additions. When the confidence probability was 95%， the expanded uncertainty of the determination was 0.018 4 mg·kg-1（k=2）. Conclusion： The uncertainty introduced in the measurement results of chlorothalonil pesticide residues in Chinese cabbage mainly includes standard curve fitting， reagent pipetting， repeated sample determination， standard material， constant volume and weighing. Among them， the uncertainty introduced by the standard curve fitting is the largest， and the uncertainty introduced by the sample measurement is the smallest.

Keywords： pesticide residues; uncertainty; risk assessment; agricultural product safety

不確定度為測量不確定度的簡稱。1927年，德國物理學家維納海森堡提出了測量的不確定性概念，表示測量結果的分散程度，亦是分析結果準確性的可疑程度，習慣俗稱測量的“不可靠程度”，用于表達分析測量結果優劣的一種方式，通常在測量結果完整表達中包括測量不確定度，檢驗檢測機構通用要求規定檢驗檢測出現檢測臨界值時也要給出不確定度[1]。不確定度分為標準不確定度和擴展不確定度兩大類。標準不確定度分為A類、B類標準不確定度。A類是用統計分析方法計算，B類是以估計的標準偏差表示，合成標準不確定度即為各類A、B類標準不確定度的合成。擴展不確定度為總不確定度，是合成標準不確定度與置信因子k的倍數，置信因子k與概率發布關系為正態分布，k=2～3。其中，置信概率P=95.45%時，k=2;P=99.73%時，k=3;三角分布，k=;平均分布，k=等。

百菌清作為一種廣譜、保護性殺菌劑，被廣泛應用于蔬菜、水果真菌侵染的防治。昭通大白菜是當地的經濟特色產業，但其霜霉病的發生嚴重影響其產量和質量。百菌清對大白菜霜霉病的防治有重要的作用，不僅可促進農民增收，還可為昭通產業發展提供指導。但百菌清農藥的不合理使用或過量使用，使得大白菜中殘留增大。為測量其在大白菜中的含量的測量不確定度，對有效監管大白菜中百菌清殘留提供更加可靠的結果。本實驗參考NY/T 761—2008[2]標準方法，在大白菜樣品中加入一定量的百菌清標準液，通過提取、凈化和使用氣相色譜測定以及建立不確定度測量模型，計算其不確定度值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大白菜，購買于當地;百菌清（1 000 mg·L-1），農業農村部環境保護科研監測所（天津）;正己烷、二氯甲烷（色譜純），賽默飛世爾科技（中國）科技有限公司;弗羅里矽柱（1 g/6 mL），天津博納艾杰爾科技有限公司;乙腈（分析純），國藥集團化學試劑有限公司;其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

安捷倫7890B氣相色譜儀配uECD檢測器，美國安捷倫公司;旋轉蒸發RE-2000B，上海亞榮生化儀器廠;電子天平DT-500B，常熟市金羊砝碼儀器有限公司;勻漿機IKA T18，艾卡有限公司;固相萃取裝QSE-240011，得泰儀器科技有限公司;MFV-36智能氮吹儀，得泰儀器科技有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品前處理

準確稱取15.0 g大白菜均質樣品，添加0.2 mg·kg-1百菌清，搖勻靜止30 min，加入30.0 mL乙腈，均質2 min，過濾到4～5 g NaCl的100 mL具塞量筒中，振蕩搖勻，靜置30 min，量取10.00 mL上清液于150 mL旋轉蒸發小瓶中，在40 ℃旋轉蒸發至進干后，加入2 mL正己烷，用弗羅里矽柱凈化待測。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：DB-5石英毛細管柱（30 m×0.32 mm×0.25 ?m）;載氣：氮氣（99.999%），恒流;流量：3.0 mL·min-1;進樣口溫度：220 ℃;檢測器溫度：300 ℃;柱溫：初溫150 ℃保持2 min，以8 ℃·min-1升至260 ℃，保持7.25 min;進樣方式：不分流進樣。

1.3.3 校準標準曲線溶液配制

用正己烷稀釋1 000 mg·L-1的百菌清配制成100 mg·L-1的標準儲備液，繼續稀釋成10 mg·L的標準工作液，再用正己烷溶液配制成0.01 mg·L-1、0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.50 mg·L-1和1.00 mg·L-1的系列百菌清校準標準溶液。

2 結果與分析

2.1 測量不確定度主要來源

測定大白菜中百菌清農藥殘留不確定度主要來源于樣品的稱量、試劑的體積受環境溫度變化、量筒和移液管自帶的誤差、標準物質不確定度和儀器重復測定的隨機誤差等。

2.2 建立測量不確定度數學模型

樣品中被測農藥殘留量以質量分數ω計，單位以mg·kg-1表示，公式為

ω=V1×A×V3×ρ/V2×AS×m（1）

式中：ρ為標準溶液中農藥的質量濃度，mg·L-1;A為樣品溶液中被測農藥的峰面積;AS為農藥標準溶液中被測農藥的峰面積;V1為提取溶劑總體積，mL;V2為吸取出用于檢測的提取溶液的體積，mL;V3為樣品定容體積，mL;m為樣品的質量，g。

2.3 測量不確定度評定

2.3.1 天平稱量引入的不確定度

該天平在0～50 g稱量范圍的最大允許誤差MPE=±0.05 g[3]，其允許誤差的半峰寬為0.05，按均勻分布計算，k=。稱量15.0 g樣品引入的B類相對標準不確定度urel（a）=MPE/（k×15.0）=0.192 5%。

2.3.2 標準物質引入的相對標準不確定度

標準物質引入的不確定度urel（b）為標準物質證書給定的擴展不確定度以及樣品中加入標準物質引入的不確定度。

（1）標準物質純度引入的相對不確定度urel（b1）。標準物質證書給出的百菌清濃度為1 000 mg·L-1，則標準物質百菌清的擴展不確定度U（b）=1.20 mg·L-1，k=2，則B類相對標準不確定度urel（b1）=U（b）/（k×1 000）=0.060 0%。

（2）標準物質加入樣品中引入的不確定度urel（b2）。加入標準物質引入的B類相對不確定度urel（b2）為稀釋1 000 mg·L-1百菌清標準溶液配制成100 mg·L-1標準儲備液，繼續稀釋成10 mg·L-1標準工作液，再移取0.3 mL工作液到樣品過程中引入的不確定度。

實驗室溫差變化為（20±5） ℃，正己烷的膨脹系數為1.26×10 -3 mL·℃-1，按均勻分布計算，k=，3次使用1 mL移液管移取1 mL百菌清標準溶液，2次用正己烷定容于10 mL容量瓶，按均勻分布計算，k=，引入的B類相對標準不確定度urel（b2-1）為使用1 mL A級移液管移取3次標準溶液，根據《常用玻璃量具檢定規程》（JJG 196—2006）規定，1 mL A級移液管的最大允許誤差MPE=±0.007 mL，按三角分布計算[4]，k=，其引入的B類相對標準不確定度urel（b2-2）=MPE×3/（k×1）=0.857 4%。

使用10 mL A 級容量瓶定容標準溶液2次，根據《常用玻璃量具檢定規程》（JJG 196—2006）規定，10 mL A級容量瓶的最大允許誤差MPE=±0.02 mL，按三角分布計算，k=，其允許誤差引入的B類相對標準不確定度urel（b2-3）=MPE×2/（k×10）=1.633 0%。

加入標準物質引入的B類相對合成不確定度urel（b2）為

（3）標準物質引入的不確定度urel（b）。標準物質引入的B類相對標準不確定度為

2.3.3 量取乙腈引入的不確定度

使用100 mL量筒取30.0 mL乙腈引入的B類相對不確定度urel（c）為量筒的允許誤差、乙腈體積受實驗室溫度變化和重復移取乙腈引入。

100 mL量筒量取30 mL乙腈，按《常用玻璃量器檢定規程》（JJG 196—2006）規定，100 mL的最大允許誤差MPE=±1 mL，按均勻分布計算，k=，則允許誤差引入的B類相對標準不確定度urel（c1）=MPE/（k×30.0）=1.924 5%。實驗室溫差變化為（20±5） ℃，乙腈的體積膨脹系數為1.37×10-3 mL·℃-1，按均勻分布計算，k=，則由乙腈受溫度變化引入的B類相對標準不確定度urel（c2）為urel（c2）=1.37×10-3×5/（×30.0）=0.013 2%重復6次移取乙腈的體積分別為38.081 3 mL、30.052 8 mL、30.142 0 mL、30.032 3 mL、30.075 7 mL和30.055 6 mL，標準偏差為0.019 0 mL，則重復移取乙腈引入的A類相對標準不確定度urel（c3）為量取乙腈引入的B類相對合成不確定度urel（c）=。

2.3.4 移取提取液引入的不確定度

量取10.00 mL提取試液于150 mL雞心瓶中引入的B類相對標準不確定度urel（d）為乙腈體積受實驗室溫差變化以及10 mL A級移液管允許誤差引入的不確定度。

（1）溫度變化引入的不確定度。實驗室溫差變化為（20±5） ℃，乙腈的體積膨脹系數為1.37×10-3 mL·℃-1，按均勻分布算，k=，則由乙腈體積受溫度變化引入的B類相對標準不確定度urel（d1）為

（2）移液管引入的不確定度。使用10 mL A級移液管量取10 mL提取液，根據《常用玻璃量具檢定規程》（JJG 196—2006）規定，10 mL A級移液管的最大允許誤差MPE=±0.05 mL，按三角分布計算，k=，其B類相對標準不確定度urel（d2）為

urel（d2）=MPE/（k×10.0）=0.204 1%。

（3）移取10.00 mL提取液引入的B類相對合成標準不確定度urel（d）為

2.3.5 定容引入的不確定度

用15 mL離心管收集經過弗羅里硅土小柱萃取后的試液，氮吹蒸發至小于5 mL，用正己烷定容至5.0 mL，定容引入的B類相對標準不確定度urel（e）為離心管允許誤差和正己烷體積受實驗室溫度變化引入的不確定度。

（1）使用15 mL刻度離心管定容5 mL測試液，按《專用玻璃量器檢定規程》（JJG 10—2005）規定，15 mL刻度離心管的最大允許誤差MPE=±0.2 mL，按三角分布計算，k=，定容到5 mL，其刻度離心管引入的B類相對標準不確定度urel（e1）為urel（e1）=MPE/（k×5.0）=1.633 0%

（2）實驗室溫度變化為（20±5）℃，正己烷的膨脹系數為1.26×10-3 mL·℃-1，按均勻分布計算，k=，用正己烷定容到5.0 mL，其體積受溫度變化引入的B類相對標準不確定度urel（e2）為

（3）定容引入的B類相對標準合成不確定度urel（e）為。

2.3.6 標準曲線引入的不確定度urel（ f ）

用正己烷稀釋1 000 mg·L-1的百菌清，配制成10 mg·L-1的標準儲備液，再用正己烷溶液配制成0.01 mg·L-1、0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.50 mg·L-1和1.00 mg·L-1的系列百菌清標準溶液，每個濃度3次平行進樣的峰面積為1.491 9×103 Hz、1.464 3×103 Hz、1.490 0×103 Hz;7.414 4×103 Hz、7.533 3×103 Hz、7.616 8×103 Hz;1.460 3×104 Hz、1.460 7×104 Hz、1.469 3×104 Hz;7.526 1×104 Hz、7.581 1×104 Hz、7.649 4×104 Hz;1.435 5×105 Hz、1.445 6×105 Hz以及1.429 8×105 Hz，擬合線性回歸方程為y=1.443 8×105x+7.142 1×102，相關系數R=0.999 6，使用其擬合曲線校準加標濃度為C=0.187 4mg·kg-1，標準曲線引入的B類相對標準不確度按計算。其中，a為校準曲線斜率;SR為殘余標準差，，b為校準曲線截距;j為獲得工作曲線的測量次數;C0為被測量的濃度;C為不同工作曲線溶液濃度的平均值（n次測試），，i為第幾個工作曲線溶液;n為工作曲線的校準點測量次數，如工作曲線有5個校準點，每點測量3次，則n=15;p為被測樣品的測量次數，如某樣品重復測量6次，p=6。則擬合標準曲線校準引入的B類相對標準不確定度urel（ f ）為

2.3.7 樣品重復測定引入不確定度urel（g）

樣品平行測定6次的結果為0.196 2 mg·kg-1、0.195 3 mg·kg-1、0.195 6 mg·kg-1、0.175 9 mg·kg-1、0.178 0 mg·kg-1和0.183 2 mg·kg-1，6次測定平均值為0.187 4 mg·kg-1，相對標準偏差s=0.009 5 mg·kg-1，平均回收率為93.70%，符合GB/T 27404—2008[6]要求，則樣品平行測定引入A類相對標準不確定度urel（g）[5]為

2.3.8 測定百菌清的合成不確定度u（ω）和擴展不確定度U（ω）

（1）大白菜中百菌清農藥殘留測定相對合成不確定度urel（ω）。測定大白菜中百菌清濃度為C=0.187 4 mg·kg-1，測定百菌清引入的相對合成不確定度為

（2）大白菜中百菌清農藥殘留測定合成不確定度u（ω）為

（3）大白菜中百菌清農藥殘留測定擴展不確定度U（ω）。擴展不確定度取置信區間為95%，置信因子k=2，則擴展不確定度U（ω）為

2.4 測定結果的表示

大白菜中百菌清農藥殘留ω表示為ω=（0.187 4±0.018 4），k=2。

3 結論

本實驗參考標準NY/T 761—2008，在大白菜樣品加入一定量的百菌清標準液，通過乙腈溶劑提取、弗羅里矽柱凈化、氣相色譜的測定，建立了不確定度測量模型。實驗結果表明，稱量引入相對不確定度0.199 2%、標準物質引入相對不確定度1.846 4%、移取試液引入相對不確定度2.134 6%、定容引入相對不確定度1.633 0%、標準曲線擬合引入相對不確定度3.154 6%、平行測定樣品引入相對不確定度2.069 6%，最后評定總的擴展不確定度為0.018 4 mg·kg-1，測量結果表示為（0.187 4±0.018 4） mg·kg-1，k=2。結果表明，檢測過程步驟必須按操作規程進行，同時提升檢測人員的檢測能力才可減少測定帶來的不確定度，以保證檢測結果的準確度和可靠性。

參考文獻

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