氣相色譜測定蔬菜中甲基對硫磷的不確定度評定

摘要：目的探討適用于氣相色譜法測定蔬菜中甲基對硫磷農藥殘留量的不確定度評定的方法。方法從測定程序分析不確定度來源，并計算各不確定度分量及合成不確定度。結果被測樣品蔬菜中甲基對硫磷農藥殘留量測定的測量不確定度主要來源于測量重復性，其它因素影響相對較小。通過選擇合適的、可行的試驗方案，規范操作可以有效減少不確定度，保證測量結果準確、可靠。結論提出的方法適用于蔬菜中甲基對硫磷農藥殘留量的不確定度評定。

關鍵詞：氣相色譜法；甲基對硫磷；不確定度；評定依據國際標準ISO/PIEC 17025《測試和校準實驗室能力的通用要求》中5.4.6\"測量不確定度的評估\"條款規定：測試實驗室應建立并實施測量不確定度評估程序。測量不確定度是表征合理賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯系的參數[1-2]。測量結果的可用性很大程度取決于測量結果不確定度的大小。對蔬菜中甲基對硫磷農藥殘留量檢驗方法的測量不確定度研究迄今未見文獻報道。作者根據國家標準GB/T5009.20-2003和我國\"測量不確定度評定與表示\"的有關標準[1-4]，對氣相色譜法定量測定蔬菜中甲基對硫磷農藥殘留量的測量不確定度進行研究，找出影響不確定度的因素，求出各不確定度分量對總測量不確定度的相對貢獻，對不確定度進行評估，并對測量結果進行表述。為氣相色譜法定量測定農產品中農藥殘留量的測量不確定度評定提供參考模型，對實驗室的分析測試工作具有一定的實用價值。

1資料與方法

1.1方法及原理

1.1.1測量方法 GB/T5009.20-2003，食品中有機磷農藥殘留量的測定[4]。

1.1.2原理 試樣經乙腈提取、氯化鈉分層去水后，有機相經Carb/NH2固相萃取柱凈化后，用丙酮定容，經GC/FPD（或GC-MS、GC/NPD）進行有機磷檢測，根據保留時間和峰面積分別進行定性和定量。

1.2材料和儀器

1.2.1樣品 蔬菜（泥）（質控樣，2013年9月12日測定）。

1.2.2甲基對硫磷標準液 100 μg/mL的標準溶液（農業部環境保護科研監測所，編號為GSB05-2285-2008，不確定度為±0.17 μg/mL，2013年5月購買）。

1.2.3設備 氣相色譜儀GC7890A（安捷倫科技有限公司，編號為001-042-3）；1/‰電子分析天平（Sartorius，編號為001-004-3）；200 μL移液槍(Eppendorf North America，Inc，系統誤差為±0.6 μL)。

2實驗過程

2.1測定蔬菜（泥）（農殘考核樣）有機磷含量的步驟，見圖1。

圖1 測定蔬菜（泥）（農殘考核樣）有機磷含量流程圖

2.2工作曲線制備 用200 μL移液槍分別吸取100 μg/mL甲基對硫磷標準溶液8、16、24、32、6 μL用丙酮稀釋到1.0 mL，上機測定，見表1。

2.3樣品測定 試樣經乙腈提取、氯化鈉分層去水后，有機相經Carb/NH2固相萃取柱凈化后，定容到2.0 mL，經GC/FPD進行甲基對硫磷檢測，見表2。

3不確定度評定

3.1建立數學模型Cx=■ (1)

其中：Cx--試樣中甲基對硫磷的含量，mg/Kg；C0--測定液中甲基對硫磷濃度，μg/mL；m--樣品取樣量，g；V--試樣定容體積，mL

3.2不確定度來源分析

3.2.1 A類不確定度來源（uArel） 即由重復測定樣品引起的。

3.2.2 B類不確定度來源

3.2.2.1樣品稱量引起的相對不確定度(umrel) 包括天平的允差、偏載誤差、重復性誤差引起的不確定度。

3.2.2.2樣品定容體積引起的的相對不確定度(uvrel) 包括2 mL容量瓶允差、定容時的估讀誤差、校準與使用溫度不同引起的不確定度。

3.2.2.3測定過程引起的相對不確定度（uxrel） 包括工作曲線擬合引起相對不確定度uxrel-1，移液槍的相對不確定度uxrel-2，標準溶液的相對不確定度uxrel-3，氣相色譜儀的相對不確定度uxrel-4。

4不確定度分量的計算

4.1 A類不確定度評定 同一操作人員在相同的條件下對同一試樣進行6次檢測，采用標準曲線法擬合甲基對硫磷含量測定結果分別為8.09 mg/Kg、7.88 mg/Kg、7.82 mg/Kg、7.90 mg/Kg、8.01 mg/Kg、7.86 mg/Kg，平均值為7.93 mg/Kg。樣品重復測定的相對標準不確定度按貝賽爾公式計算，RSD=0.011，p=6則

uArel= RSD/■=0.011/■=0.0045

4.2 B類不確定度評定

4.2.1樣品稱量引起的相對不確定度(umrel)查稱量使用的電子天平檢定證書，其最大允許誤差±0.010 g，偏載誤差±0.010 g，重復性誤差±0.015 g，取k=■，由于樣品的稱樣量為4.832 g，所以由于樣品稱取的引起的相對標準不確定度umrel=■×■=0.0025

4.2.2樣品定容體積引起的的相對不確定度（uvrel）[5]

4.2.2.1校準 A級2 mL容量瓶允差±0.01 mL，取k=■，則uvrel-1=■×■=0.003；

4.2.2.2定容時的估讀誤差，估計為±0.01 mL，取k=■，則uvrel-2=■×■=0.003；

4.2.2.3溫度 由容量瓶校準溫度與使用時溫度不同引起的不確定度uvrel-3在實驗中測得水溫Tt=23℃。

Δv=vt-v20=(α水-α玻)×V20×(Tt-T20)=(2.1×10-4-1.5×10-5)×2×(23-20)=0.12×10-2(mL)。取k=■，則uvrel-3=Δ■=■=0.00035；

uvrel=■=■=0.0043；

4.2.3測定過程引起的相對不確定度（uxrel）

4.2.3.1工作曲線擬合引起相對不確定度uxrel-1[6-7] 甲基對硫磷含量x是工作曲線回歸計算得出，由上述實驗計算得出，回歸方程y=ax+b（y為色譜峰面積，x為甲基對硫磷含量μg/mL），則x=(y-b)/a；本次實驗的標準回歸方程為：y= 1085.5x+24.293，r=0.9999。按實驗方法的要求，對每個濃度的標準溶液重復測定3次，求出其平均峰面積，則x的標準不確定度uxrel-1可按式(3)求得[8]：

uxrel-1=■■（3）

式中：sr=■；sxx=■x■-■■；式中a-工作曲線斜率，a=1085.5；p-樣品測定液測量次數，p=6；n-標準曲線各點測量總次數，n=15；X-各標準溶液中甲基對硫磷含量的平均值，X=2.88 μg/mL；X0-樣品測定溶液中甲基對硫磷含量平均值，X0=19.13 μg/mL，將各值代入式中得S=4.167902，Sxx=18.688則uxrel-1=0.0051。

4.2.3.2移液槍的相對不確定度uxrel-2 200 μL移液槍(±0.6 μL) 的不確定度為■=0.346（K=■），標準平均移取體積為24 μL，則uxrel-2=■=0.014。

4.2.3.3標準溶液的相對不確定度uxrel-3[9-10] 由證書可知其不確定度±0.17 μg/mL，則uxrel-3=■=0.0017。

4.2.3.4氣相色譜儀的相對不確定度uxrel-4 證書可知氣相色譜儀的的定量重復性為3.0%，則uxrel-4=■=0.0122（K=■）。

綜合以上結果則uxrel=■=0.0193

4.3 B類不確定度計算及結果 urelB=■=0.0199

4.4合成標準不確定度計算及結果 ucrel=■=0.020

5考核樣中甲基對硫磷含量的擴展不確定度U(C)

考核樣中甲基對硫磷的含量為C=7.93 mg/Kg。取包含因子k=2(95%置信概率)，擴展不確定U(C)=2×7.93×0.020≈0.32 mg/Kg。

6測定結果表示

考核樣中甲基對硫磷的含量表示為：Cx=C±U(C)=(7.93±0.32)mg/kg。擴展不確定U(C)=2×7.93×0.020≈0.32mg/kg，包含因子k=2。

7結論

以氣相色譜法定量測定蔬菜中甲基對硫磷農藥殘留量為例，討論了測定蔬菜中甲基對硫磷農藥殘留量測量不確定度的主要來源及其各不確定度分量評定方法，分析了影響測量標準不確定度結果的各個因素，比較其對總測量不確定度的相對貢獻。由此可見，被測樣品蔬菜中甲基對硫磷農藥殘留量測定的測量不確定度主要來源于測量重復性，其它的因素影響相對較小。通過選擇合適的、可行的試驗方案，規范操作就可以有效減少不確定度，保證測量結果的準確、可靠。該方法也可以應用于氣相色譜法測定茶葉、蔬菜、水果、大米中其他農藥殘留量測量不確定度分析，還可以應用于高效液相色譜法測定防腐劑含量的不確定度評定。

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