氣相色譜法測(cè)定大白菜中百菌清農(nóng)藥殘留的不確定度評(píng)定

王聯(lián)廣 伍湘竹 周樹(shù)婭 季青梅 馬鵬 石安憲

摘 要：目的：評(píng)定氣相色譜法測(cè)定大白菜中百菌清農(nóng)藥殘留的不確定度。方法：參照《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲(chóng)菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測(cè)定》（NY/T 761—2008）標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定大白菜中百菌清農(nóng)藥殘留，并建立數(shù)學(xué)模型，分析不確定度的來(lái)源。結(jié)果：6次平行添加測(cè)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(shí)，測(cè)定的擴(kuò)展不確定度為0.018 4 mg·kg-1（k=2）。結(jié)論：大白菜中百菌清農(nóng)藥殘留測(cè)量結(jié)果引入的不確定度主要有標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合、試劑移取、樣品重復(fù)測(cè)定、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、定容和稱量等。其中，標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度最大，樣品測(cè)量引入不確定度最小。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥殘留;不確定度;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;農(nóng)產(chǎn)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(cè)量不確定度的簡(jiǎn)稱。1927年，德國(guó)物理學(xué)家維納海森堡提出了測(cè)量的不確定性概念，表示測(cè)量結(jié)果的分散程度，亦是分析結(jié)果準(zhǔn)確性的可疑程度，習(xí)慣俗稱測(cè)量的“不可靠程度”，用于表達(dá)分析測(cè)量結(jié)果優(yōu)劣的一種方式，通常在測(cè)量結(jié)果完整表達(dá)中包括測(cè)量不確定度，檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)通用要求規(guī)定檢驗(yàn)檢測(cè)出現(xiàn)檢測(cè)臨界值時(shí)也要給出不確定度[1]。不確定度分為標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度兩大類。標(biāo)準(zhǔn)不確定度分為A類、B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度。A類是用統(tǒng)計(jì)分析方法計(jì)算，B類是以估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度即為各類A、B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成。擴(kuò)展不確定度為總不確定度，是合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與置信因子k的倍數(shù)，置信因子k與概率發(fā)布關(guān)系為正態(tài)分布，k=2～3。其中，置信概率P=95.45%時(shí)，k=2;P=99.73%時(shí)，k=3;三角分布，k=;平均分布，k=等。

百菌清作為一種廣譜、保護(hù)性殺菌劑，被廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果真菌侵染的防治。昭通大白菜是當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)特色產(chǎn)業(yè)，但其霜霉病的發(fā)生嚴(yán)重影響其產(chǎn)量和質(zhì)量。百菌清對(duì)大白菜霜霉病的防治有重要的作用，不僅可促進(jìn)農(nóng)民增收，還可為昭通產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供指導(dǎo)。但百菌清農(nóng)藥的不合理使用或過(guò)量使用，使得大白菜中殘留增大。為測(cè)量其在大白菜中的含量的測(cè)量不確定度，對(duì)有效監(jiān)管大白菜中百菌清殘留提供更加可靠的結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)參考NY/T 761—2008[2]標(biāo)準(zhǔn)方法，在大白菜樣品中加入一定量的百菌清標(biāo)準(zhǔn)液，通過(guò)提取、凈化和使用氣相色譜測(cè)定以及建立不確定度測(cè)量模型，計(jì)算其不確定度值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大白菜，購(gòu)買于當(dāng)?shù)?百菌清（1 000 mg·L-1），農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所（天津）;正己烷、二氯甲烷（色譜純），賽默飛世爾科技（中國(guó)）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(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

安捷倫7890B氣相色譜儀配uECD檢測(cè)器，美國(guó)安捷倫公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)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(jī)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(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理

準(zhǔn)確稱取15.0 g大白菜均質(zhì)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(zhì)2 min，過(guò)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(zhuǎn)蒸發(fā)小瓶中，在40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至進(jìn)干后，加入2 mL正己烷，用弗羅里矽柱凈化待測(cè)。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：DB-5石英毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm×0.25 ?m）;載氣：氮?dú)猓?9.999%），恒流;流量：3.0 mL·min-1;進(jìn)樣口溫度：220 ℃;檢測(cè)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(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣。

1.3.3 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，繼續(xù)稀釋成10 mg·L的標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2 結(jié)果與分析

2.1 測(cè)量不確定度主要來(lái)源

測(cè)定大白菜中百菌清農(nóng)藥殘留不確定度主要來(lái)源于樣品的稱量、試劑的體積受環(huán)境溫度變化、量筒和移液管自帶的誤差、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度和儀器重復(fù)測(cè)定的隨機(jī)誤差等。

2.2 建立測(cè)量不確定度數(shù)學(xué)模型

樣品中被測(cè)農(nóng)藥殘留量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω計(jì)，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(biāo)準(zhǔn)溶液中農(nóng)藥的質(zhì)量濃度，mg·L-1;A為樣品溶液中被測(cè)農(nóng)藥的峰面積;AS為農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測(cè)農(nóng)藥的峰面積;V1為提取溶劑總體積，mL;V2為吸取出用于檢測(cè)的提取溶液的體積，mL;V3為樣品定容體積，mL;m為樣品的質(zhì)量，g。

2.3 測(cè)量不確定度評(píng)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(jì)算，k=。稱量15.0 g樣品引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（a）=MPE/（k×15.0）=0.192 5%。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度urel（b）為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給定的擴(kuò)展不確定度以及樣品中加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度。

（1）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度引入的相對(duì)不確定度urel（b1）。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出的百菌清濃度為1 000 mg·L-1，則標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)百菌清的擴(kuò)展不確定度U（b）=1.20 mg·L-1，k=2，則B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（b1）=U（b）/（k×1 000）=0.060 0%。

（2）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)加入樣品中引入的不確定度urel（b2）。加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的B類相對(duì)不確定度urel（b2）為稀釋1 000 mg·L-1百菌清標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成100 mg·L-1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，繼續(xù)稀釋成10 mg·L-1標(biāo)準(zhǔn)工作液，再移取0.3 mL工作液到樣品過(guò)程中引入的不確定度。

實(shí)驗(yàn)室溫差變化為（20±5） ℃，正己烷的膨脹系數(shù)為1.26×10 -3 mL·℃-1，按均勻分布計(jì)算，k=，3次使用1 mL移液管移取1 mL百菌清標(biāo)準(zhǔn)溶液，2次用正己烷定容于10 mL容量瓶，按均勻分布計(jì)算，k=，引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（b2-1）為使用1 mL A級(jí)移液管移取3次標(biāo)準(zhǔn)溶液，根據(jù)《常用玻璃量具檢定規(guī)程》（JJG 196—2006）規(guī)定，1 mL A級(jí)移液管的最大允許誤差MPE=±0.007 mL，按三角分布計(jì)算[4]，k=，其引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（b2-2）=MPE×3/（k×1）=0.857 4%。

使用10 mL A 級(jí)容量瓶定容標(biāo)準(zhǔn)溶液2次，根據(jù)《常用玻璃量具檢定規(guī)程》（JJG 196—2006）規(guī)定，10 mL A級(jí)容量瓶的最大允許誤差MPE=±0.02 mL，按三角分布計(jì)算，k=，其允許誤差引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（b2-3）=MPE×2/（k×10）=1.633 0%。

加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的B類相對(duì)合成不確定度urel（b2）為

（3）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度urel（b）。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(duì)不確定度urel（c）為量筒的允許誤差、乙腈體積受實(shí)驗(yàn)室溫度變化和重復(fù)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(guī)程》（JJG 196—2006）規(guī)定，100 mL的最大允許誤差MPE=±1 mL，按均勻分布計(jì)算，k=，則允許誤差引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（c1）=MPE/（k×30.0）=1.924 5%。實(shí)驗(yàn)室溫差變化為（20±5） ℃，乙腈的體積膨脹系數(shù)為1.37×10-3 mL·℃-1，按均勻分布計(jì)算，k=，則由乙腈受溫度變化引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（c2）為urel（c2）=1.37×10-3×5/（×30.0）=0.013 2%重復(fù)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(biāo)準(zhǔn)偏差為0.019 0 mL，則重復(fù)移取乙腈引入的A類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（c3）為量取乙腈引入的B類相對(duì)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（d）為乙腈體積受實(shí)驗(yàn)室溫差變化以及10 mL A級(jí)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(shí)驗(yàn)室溫差變化為（20±5） ℃，乙腈的體積膨脹系數(shù)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（d1）為

（2）移液管引入的不確定度。使用10 mL A級(jí)移液管量取10 mL提取液，根據(jù)《常用玻璃量具檢定規(guī)程》（JJG 196—2006）規(guī)定，10 mL A級(jí)移液管的最大允許誤差MPE=±0.05 mL，按三角分布計(jì)算，k=，其B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)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(jīng)過(guò)弗羅里硅土小柱萃取后的試液，氮吹蒸發(fā)至小于5 mL，用正己烷定容至5.0 mL，定容引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（e）為離心管允許誤差和正己烷體積受實(shí)驗(yàn)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(cè)試液，按《專用玻璃量器檢定規(guī)程》（JJG 10—2005）規(guī)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(jì)算，k=，定容到5 mL，其刻度離心管引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（e1）為urel（e1）=MPE/（k×5.0）=1.633 0%

（2）實(shí)驗(yàn)室溫度變化為（20±5）℃，正己烷的膨脹系數(shù)為1.26×10-3 mL·℃-1，按均勻分布計(jì)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（e2）為

（3）定容引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)合成不確定度urel（e）為。

2.3.6 標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)濃度3次平行進(jìn)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(guān)系數(shù)R=0.999 6，使用其擬合曲線校準(zhǔn)加標(biāo)濃度為C=0.187 4mg·kg-1，標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確度按計(jì)算。其中，a為校準(zhǔn)曲線斜率;SR為殘余標(biāo)準(zhǔn)差，，b為校準(zhǔn)曲線截距;j為獲得工作曲線的測(cè)量次數(shù);C0為被測(cè)量的濃度;C為不同工作曲線溶液濃度的平均值（n次測(cè)試），，i為第幾個(gè)工作曲線溶液;n為工作曲線的校準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量次數(shù)，如工作曲線有5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，每點(diǎn)測(cè)量3次，則n=15;p為被測(cè)樣品的測(cè)量次數(shù)，如某樣品重復(fù)測(cè)量6次，p=6。則擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)引入的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（ f ）為

2.3.7 樣品重復(fù)測(cè)定引入不確定度urel（g）

樣品平行測(cè)定6次的結(jié)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(cè)定平均值為0.187 4 mg·kg-1，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(cè)定引入A類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（g）[5]為

2.3.8 測(cè)定百菌清的合成不確定度u（ω）和擴(kuò)展不確定度U（ω）

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

（2）大白菜中百菌清農(nóng)藥殘留測(cè)定合成不確定度u（ω）為

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

2.4 測(cè)定結(jié)果的表示

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

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)參考標(biāo)準(zhǔn)NY/T 761—2008，在大白菜樣品加入一定量的百菌清標(biāo)準(zhǔn)液，通過(guò)乙腈溶劑提取、弗羅里矽柱凈化、氣相色譜的測(cè)定，建立了不確定度測(cè)量模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，稱量引入相對(duì)不確定度0.199 2%、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入相對(duì)不確定度1.846 4%、移取試液引入相對(duì)不確定度2.134 6%、定容引入相對(duì)不確定度1.633 0%、標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入相對(duì)不確定度3.154 6%、平行測(cè)定樣品引入相對(duì)不確定度2.069 6%，最后評(píng)定總的擴(kuò)展不確定度為0.018 4 mg·kg-1，測(cè)量結(jié)果表示為（0.187 4±0.018 4） mg·kg-1，k=2。結(jié)果表明，檢測(cè)過(guò)程步驟必須按操作規(guī)程進(jìn)行，同時(shí)提升檢測(cè)人員的檢測(cè)能力才可減少測(cè)定帶來(lái)的不確定度，以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度和可靠性。

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