GC-MS 法測定蔬菜中毒死蜱的不確定度評定及應(yīng)用

周鋒杰，胡仁莉，黃 芳，沈林林，曹 佳

（蘇州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中心，江蘇 蘇州 215000）

近些年，我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域發(fā)展速度不斷加快，但與之相隨的許多問題逐漸顯露出來。特別是農(nóng)藥殘留方面的問題對于民眾生活造成了十分巨大的影響。農(nóng)藥在施用后，不僅會作用于病蟲害，還會給周圍的土壤、水體等造成較大的負(fù)面影響，危及魚類、藻類等生物的生存。另外，農(nóng)藥可能會借助于食物鏈，間接被人體吸收，對人體健康帶來危害。

毒死蜱是一種高效、廣譜的有機(jī)磷殺蟲劑，對茄果類、葉菜類、甘藍(lán)類蔬菜蟲害有較好的防治效果，但易被蔬菜莖葉以及根部吸收，不可避免地會引起農(nóng)藥殘留問題[1]。農(nóng)藥殘留若超過限量值，在人體攝入后則會引發(fā)急性或慢性中毒的情況，嚴(yán)重?fù)p害身體健康[2]。毒死蜱的毒性比較強(qiáng)，并且半衰期較長，經(jīng)常會被當(dāng)作殺蟲劑，用于防治芹菜、菠菜等蔬菜的蟲害問題。

以芹菜為例，根據(jù)國家對食品監(jiān)督檢測的相關(guān)規(guī)定，每1 kg 芹菜中，毒死蜱的殘留含量不得大于0.05 mg。根據(jù)相關(guān)抽檢數(shù)據(jù)可知，芹菜中毒死蜱殺蟲劑殘留超標(biāo)問題并不少見。在具體開展檢測工作期間，樣品檢測結(jié)果和國家規(guī)定限值較為靠攏是一件比較多見的現(xiàn)象。為了保障工作質(zhì)量，必然需要針對檢驗(yàn)方法的準(zhǔn)確度展開合理評估。從1999 年開始，我國便將測量不確定度列入了計量技術(shù)規(guī)范范疇，此后不確定度的測量工作開始推廣普及。《檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評價檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)通用要求》（RB/T 214—2017）、《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》（CNAS-CL01：2018）等多方面準(zhǔn)則都表示需要在遇到臨界值時測定檢驗(yàn)方法的不確定度。

根據(jù)相關(guān)要求，應(yīng)在相關(guān)機(jī)構(gòu)建立測量不確定度的程序[3]。測量不確定度是表征賦予被測量值分散性的非負(fù)參數(shù)[4]，能有效評估實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過《化學(xué)分析測量不確定度評定》（JJF 1135—2005）[5]計算各環(huán)節(jié)的不確定度后進(jìn)行計算合成，為實(shí)驗(yàn)室計算不確定度提供了參考。本研究選取部分蔬菜樣本展開毒死蜱殘留量的測定工作，在構(gòu)建檢驗(yàn)方法的前提下，依照相關(guān)指標(biāo)要求，實(shí)施不確定度評估工作，為相關(guān)人員的研究工作提供了數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

主要儀器：實(shí)驗(yàn)室高剪切粉碎乳化機(jī)（艾卡T-25），漩渦震蕩混合器（艾卡MS3），三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀（安捷倫7010B）。

主要試劑：乙腈（honeywell 公司），超純水。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：毒死蜱溶液標(biāo)準(zhǔn)樣品，濃度為100μg/mL，編號21307XM（品牌BePure）。

1.2 樣品前處理及改進(jìn)

稱取20 g 蔬菜樣品（精確至0.01 g）于100 mL 離心管中，加入40 mL 乙腈，在勻漿機(jī)上進(jìn)行均質(zhì)1 min，然后過濾至含有氯化鈉的具塞比色管中，振搖1 min，然后靜置30 min 分層，取上清液過濾后待測。同時，做雙平行空白試驗(yàn)。

柱溫60～310 ℃，流速1 mL/min，載氣為氦氣，碰撞氣為氮?dú)猓鶞亍⒘魉佟⒘鲃酉嗉俺绦蛏郎貤l件見表1。

表1 儀器條件

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制過程

吸取適量毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)溶液（濃度為1 000 mg/L），稀釋到2 mg/L，用丙酮配制濃度分別為20 μg/L、50 μg/L、100 μg/L、200 μg/L、400 μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。

1.4 樣品測定

打開氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀電源，進(jìn)行開機(jī)檢測后，將儀器各參數(shù)（氣體流速，進(jìn)樣口、柱溫箱溫度，離子源溫度等）調(diào)節(jié)至檢測所需值，然后測定標(biāo)準(zhǔn)曲線、樣品溶液和空白溶液。

2 結(jié)果與分析方法

2.1 建立正確的數(shù)學(xué)模型

通過以下公式計算蔬菜中的毒死蜱含量。

式中：W 為蔬菜中毒死蜱含量，mg/kg；m 為稱樣質(zhì)量，g；V 為提取溶液體積，mL；c 為毒死蜱在試樣溶液中的濃度，μg/L。

2.2 正確判斷不確定度的來源

依據(jù)以上模型可以看出，影響蔬菜中毒死蜱含量的不確定度因素包括在稱量過程中進(jìn)行重復(fù)稱重、提取溶液體積在測定體積時、配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過程中引起的、儀器的穩(wěn)定性。

2.3 分量各不確定度

2.3.1 計算樣品稱量過程中的不確定度

實(shí)驗(yàn)表明，主要有兩個因素影響樣品在稱量過程中的不確定度。

蔬菜樣品稱量6 次，6 次稱量分別是20.01 g、20.00 g、20.00 g、20.02 g、20.01 g、20.02 g，平均值為20.01 g，可以用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表征其中一次測量結(jié)果的不確定度，U（m1）=0.008 944 g。

稱量過程使用2 次電子天平，檢定檢驗(yàn)證書展示的測量不確定度（k=2）為0.1 mg。計算樣品稱量的不確定度U（m2）=√2×0.1/2 mg=0.070 7 mg=0.000 070 7 g。

2.3.2 樣品提取過程所產(chǎn)生的不確定度

樣品提取的不確定度主要來源于兩個部分。一是來自25 mL 定容量具量筒的不確定度，查詢50 mL 量筒檢定證書得出不確定度為0.01 mL（k=2），則U（V1）=0.01/2=0.005 mL。二是實(shí)驗(yàn)室溫度誤差造成的影響，容量瓶體積一般是在20 ℃溫度下用于檢定的，而實(shí)驗(yàn)室溫度通常控制在（20±5）℃范圍。溫度對體積的影響可以通過體積膨脹系數(shù)來計算。水的溫度膨脹系數(shù)經(jīng)查為2.1×10-4℃，按均勻分布計算，k=2，溫度引起的不確定度U（V2）=25×5×2.1×10-4/2=0.013 125 mL。樣品提取產(chǎn)生的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel（V）=

2.3.3 計算標(biāo)準(zhǔn)溶液不確定度

實(shí)驗(yàn)表明，主要有兩個部分引起標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度。一是由毒死蜱溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引起的不確定度；二是由標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中通過使用容量瓶、移液器所引起的不確定度。

本次實(shí)驗(yàn)中，100 μg/mL 毒死蜱溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)品牌為BePure，產(chǎn)品編號為21307XM，標(biāo)準(zhǔn)樣品證書所列出的相對擴(kuò)展不確定度可以是±3%（k=2）。相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算方式Urel（c）=0.03/2=0.015（正態(tài)分布，置信水平P=95%）。

毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋系列見表2。

表2 毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)溶液系列稀釋表

2.3.4 樣品均一性產(chǎn)生的不確定度

實(shí)驗(yàn)過程中，樣品均一性也可以引起不確定度。可以通過對蔬菜樣品進(jìn)行6 次重復(fù)平行實(shí)驗(yàn)得到結(jié)果平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差來計算。樣品6 次的平行實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果見表3。

表3 樣品6 平行實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果

2.4 不確定度分量的合成

將以上不確定度進(jìn)行合成，可以得出本方法中的毒死蜱含量總合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為Urel=合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.101×0.02251=0.00227351mg/kg。取置信水平95%，包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度為U=k×0.002 273 51=0.004 54 mg/kg。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

綜上所述，蔬菜中毒死蜱含量測定結(jié)果表示為w=0.100±0.004 54 mg/kg（置信概率為95%，k=2）。通過以上分析可以看出，標(biāo)準(zhǔn)曲線的配制對不確定度影響較大。在進(jìn)行相關(guān)檢測時，應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)曲線配制過程準(zhǔn)確規(guī)范，能顯著降低不確定度。

4 不確定度在實(shí)驗(yàn)室檢測過程中的應(yīng)用

針對不確定度、測量不確定度等概念進(jìn)行分析可知，不確定度實(shí)際上指的是借助于所需信息表征賦予被測量的量值參數(shù)。需要注意參數(shù)是非負(fù)的，并且具有分散性。在實(shí)驗(yàn)室檢測期間，要想確保被測量的量值表征具有較高的合理性，同時能夠維持測量結(jié)果的計量溯源性，需要針對相關(guān)量值展開不確定度評估。

毒死蜱是一種有機(jī)磷類的殺毒劑，其毒性程度為中等，在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用較多，主要借助對乙酰膽堿酶進(jìn)行抑制從而實(shí)現(xiàn)殺蟲的目的。研究顯示，水生類生物對這一殺毒劑較為敏感，長時間應(yīng)用毒死蜱會給水體造成較大的污染。這類殺毒劑降解難度比較高，若將其和氨基甲酸酯類農(nóng)藥進(jìn)行混用會產(chǎn)生協(xié)同的負(fù)面效應(yīng)，不利于生物的正常生存繁殖。當(dāng)前蔬菜生長周期普遍較短，很有可能發(fā)生殘留農(nóng)藥超標(biāo)的情況。為了解決這一大威脅，早在2016 年，該殺毒劑便已經(jīng)不再允許用于蔬菜上。根據(jù)歷年來不同地區(qū)食品安全抽檢情況看，食用農(nóng)產(chǎn)品因農(nóng)藥殘留不合格而被懲處的事件較多。在蔬菜農(nóng)藥殘留不合格的事件中，毒死蜱殘留不合格的占比較大。

將《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》（CNAS-GL006：2019）的不確定度評估流程視為參照依據(jù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室相關(guān)檢測結(jié)果加以分析，不確定度在實(shí)驗(yàn)室檢測中的應(yīng)用情況如下。

4.1 判斷檢測結(jié)果的合格性

在實(shí)驗(yàn)室完成檢驗(yàn)檢測出具結(jié)果時，一般需要對照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)果判定。在檢測結(jié)果與判定標(biāo)準(zhǔn)限量值接近時，就需要引入不確定度。不確定度U 上限和下限的區(qū)間值為T，T 的值為上限與下限差的1/2。當(dāng)測量的量值結(jié)果處于T 與U 的差值之間時，則可以作出符合性結(jié)論。

4.2 不確定度對于實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制有重要意義

在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行質(zhì)量控制以及風(fēng)險評估等工作時，可以要求檢測人員出具具有不確定度的檢測結(jié)果。這對于質(zhì)量控制人員來說能夠準(zhǔn)確分析、判斷不確定度的來源，降低實(shí)驗(yàn)過程中的風(fēng)險。在實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證的相關(guān)工作中，也要求通過認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室具有出具不確定度測量結(jié)果報告的能力，并且要求授權(quán)簽字人具有分析不確定度結(jié)果的能力。

4.3 不確定度為開發(fā)新檢測方法提供有效依據(jù)

在實(shí)驗(yàn)室日常工作中，經(jīng)常會改進(jìn)、測試一些新的檢測方法，使其更為準(zhǔn)確、便捷，有效提高工作效率。不同的檢測方法中，不確定度的來源不同，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對不確定度進(jìn)行評定。方法驗(yàn)證除了對檢測方法的準(zhǔn)確度、精密度、檢測限和定量限等進(jìn)行確認(rèn)外，還可通過不確定度客觀量化地展現(xiàn)新方法的優(yōu)勢。

5 結(jié)論

多種蔬菜的抽檢結(jié)果均顯示毒死蜱殘留量不合格。面對這一問題，需加強(qiáng)重視，利用相關(guān)檢測方式分析毒死蜱殘留情況。為了保障檢測結(jié)果更具合理性，若檢測結(jié)果接近參照限定值臨界區(qū)域，則需要借助不確定度為檢測方法的可靠性、合理性提供相關(guān)依據(jù)。