于婷婷，邱鵬程，陳 強(qiáng)，石 富，楊雅鈞

（1內(nèi)蒙古鄂爾多斯市農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000；2內(nèi)蒙古鄂爾多斯市農(nóng)牧業(yè)科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000）

0 引言

蔬菜和水果中農(nóng)藥殘留已經(jīng)成為食品安全領(lǐng)域一個倍受關(guān)注的問題，而有機(jī)磷及擬除蟲菊酯類農(nóng)藥是在農(nóng)產(chǎn)品的種植過程中應(yīng)用比較多的兩大類農(nóng)藥，隨著其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的廣泛使用，導(dǎo)致農(nóng)作物中發(fā)生不同程度的殘留。因此，農(nóng)藥殘留檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性顯得至關(guān)重要[1-2]。準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)可以反映農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的現(xiàn)狀，從而為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全評價、風(fēng)險評估、標(biāo)準(zhǔn)制定及實(shí)施、監(jiān)管及行政執(zhí)法等提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐[3-4]。

測量不確定度是表征合理地賦予被測量之值的分散性與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)[5-6]，目前國際和國內(nèi)許多學(xué)者都對不同的檢測方法進(jìn)行了不確定度的評定[7-8]，許多檢測機(jī)構(gòu)已經(jīng)在出具檢測數(shù)據(jù)的同時做出測量不確定度的評定[9-11]，以此來表征實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信賴程度[12-13]。王璐等[14]評定了NY/T 761—2008中3個方法的相對擴(kuò)展不確定度分別為5.70%、5.66%和6.30%(k=2)，確定了色譜儀的測量重復(fù)性偏差和標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度分量為主要來源，并說明在農(nóng)藥殘留檢測過程中，科學(xué)地引入不確定度的概念對檢測結(jié)果處于臨界值附近時具有重要意義；黃榮浪等[15]對氣相色譜測定蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的不確定度進(jìn)行了評定，認(rèn)為測量過程所產(chǎn)生的測量不確定度主要來源于測量重復(fù)性和方法的準(zhǔn)確度，其他因素的影響相對較?。患緫?yīng)明等[16]以氣相色譜法測定黃瓜中甲胺磷測量不確定度的評定為例，得出通過選擇更高精度的移液、定容器皿、規(guī)范操作就可以有效減少不確定度的結(jié)論。

本研究結(jié)合檢測方法和實(shí)際操作建立數(shù)學(xué)模型[17]，分析了NY/T 761—2008中第一部分和第二部分中測量不確定度的來源[18-19]，并選擇兩部分方法中各自檢測范圍內(nèi)列出的農(nóng)藥毒死蜱及甲氰菊酯分別代表有機(jī)磷及擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，對方法的測量不確定度進(jìn)行了分析評定，為數(shù)據(jù)分析者提供能客觀評價蔬菜和水果中農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 儀器 7890B氣相色譜儀（配FPD檢測器，美國Agilent公司），毛細(xì)管色譜柱：DB-1701，30 m×320 μm×0.25 μm；7890B氣相色譜儀（配ECD檢測器，美國Agilent公司），毛細(xì)管色譜柱：HP-5，30 m×320 μm×0.25 μm；Hextix Scientific全自動均質(zhì)器（美國海斯特）；氮吹儀（天津恒奧）。

1.1.2 試劑與耗材 乙腈（色譜純，瑞典OCEANPAK公司）；正己烷（色譜純，美國J.T.Baker公司）；丙酮（色譜純，美國Fisher公司）；氯化鈉（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；國家二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心）；Florisil固相萃取柱（500 mg/6 mL，天津博納艾杰爾公司）。試驗(yàn)在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心，于2019年10月—2020年4月份進(jìn)行。

1.2 方法

試驗(yàn)方法參考NY/T 761—2008[20]。稱取25.00 g(25.00±0.05 g)制備好的樣品，加入50.0 mL乙腈，高速勻漿2 min，過濾到裝有5～7 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，劇烈振蕩1 min后靜置30 min，使乙腈相與水相分層。分別吸取10.00 mL上層乙腈相溶液于30 mL玻璃離心管中，于75℃水浴氮吹至近干，待凈化。

有機(jī)磷類農(nóng)藥凈化：用丙酮多次淋洗燒杯，合并淋洗液，用丙酮定容至5.0 mL，渦旋混勻后過0.22 μm濾膜裝瓶待測。

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥凈化：按照方法步驟要求，用Florisil固相萃取柱對樣液進(jìn)行凈化操作，全部洗脫液于50℃水浴氮吹至小于5.0mL，用正己烷定容至5.0mL，渦旋混勻后裝瓶待測。

按照NY/T 761—2008方法規(guī)定儀器條件進(jìn)行測定。根據(jù)試驗(yàn)方法建立數(shù)學(xué)模型[21]，如式(1)所示。

式中，X—試樣中農(nóng)藥的殘留量(mg/kg)；ρ—標(biāo)準(zhǔn)溶液中農(nóng)藥的質(zhì)量濃度(mg/L)；A—試樣中被測農(nóng)藥的峰面積；As—標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測農(nóng)藥的峰面積；V1—樣品提取溶劑總體積(mL)；V2—分取體積(mL)；V3—樣品溶液定容體積(mL)；m—試樣的質(zhì)量(g)；R—樣品加標(biāo)回收率(%)；fr—樣品均勻性校正因子，1。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度分量來源分析

根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型分析[22-23]，氣相色譜法測定農(nóng)藥的測量不確定度分量主要來源于試樣稱樣質(zhì)量、樣品前處理過程溶液體積、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、儀器測定峰面積、樣品加標(biāo)回收率、樣品均勻性及方法總重復(fù)性[24-25]（見圖1），據(jù)此可得合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，如式(2)所示。

圖1 不確定度分量來源

2.2 不確定度計(jì)算方法

A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度及相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算方法見式(3)～(5)。

B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度及相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算方法見式(6)～(8)。

2.3 樣品質(zhì)量(m)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(m)

2.4 樣品前處理過程溶液體積(V)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(V)

表1 樣品提取體積不確定度評定

表2 分取體積不確定度評定

表3 定容體積不確定度評定

將上述不確定度分量合成即為樣品前處理過程溶液體積(V)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(V)，見表4。

表4 樣品前處理過程溶液體積引入的不確定度合成

2.5 待測標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(ρ)

2.5.1 被測農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(ρ1)毒死蜱和甲氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液均使用國家二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，編號分別為GBW(E)081337和GBW(E)081377，質(zhì)量濃度均為1000.0 mg/L，擴(kuò)展不確定度為7.0 mg/L（包含因子k=2），標(biāo)準(zhǔn)品引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(ρ1)=0.35%。

表5 待測標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

2.6 氣相色譜儀測定峰面積A引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(A)

表6 氣相色譜儀測定峰面積引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

2.7 樣品加標(biāo)回收率R引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(R)

對根據(jù)測量方法處理的樣品進(jìn)行6次加標(biāo)測定，屬于A類不確定度評定，用極差法進(jìn)行計(jì)算[35]。則樣品加標(biāo)回收率R引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(R)見表7。

表7 6次加標(biāo)回收率測定數(shù)據(jù)

2.8 樣品的均勻性校正因子fr引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(fr)

根據(jù)測量方法，平行處理3份樣品，在氣相色譜儀上測定(FPD、ECD)，屬于A類不確定度評定，用極差法進(jìn)行計(jì)算[35]。則樣品的均勻性校正因子fr引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(fr)見表8。

表8 3份樣品平行測定數(shù)據(jù)

2.9 檢測方法總重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(rep)、測量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成及相對擴(kuò)展不確定度的評定

按測量方法對樣品進(jìn)行測定，則檢測方法總重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(rep)見表9。

表9 樣品重復(fù)測定數(shù)據(jù)

2.10 測量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成及相對擴(kuò)展不確定度的評定

將上述各不確定度分量合成為該測量方法的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，根據(jù)測量不確定度評估指南的要求[28]，在95%置信范圍內(nèi)，測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度包含因子k=2，則該測量方法的相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度見表10。

表10 各分量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量值

毒死蜱的殘留量、甲氰菊酯殘留量的擴(kuò)展不確定度結(jié)果計(jì)算見公式(9)、(10)。

3 討論

該研究結(jié)果表明，該檢測方法不確定度的來源主要有標(biāo)準(zhǔn)溶液、色譜儀峰面積、方法總重復(fù)性、加標(biāo)回收率、樣品均勻性校正因子、前處理溶液體積、樣品質(zhì)量等7個方面，通過分析各個分量的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的引入過程發(fā)現(xiàn)：色譜儀峰面積和標(biāo)準(zhǔn)溶液對有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留量檢測的不確定度影響較大；色譜儀峰面積、標(biāo)準(zhǔn)溶液、方法總重復(fù)性及加標(biāo)回收率對擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量檢測的不確定度影響較大，其他因素影響較小，樣品質(zhì)量對有機(jī)磷和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量的影響最小，可以忽略不計(jì)。在實(shí)際工作中需要從以下幾方面降低測量不確定度。

3.1 儀器設(shè)備的穩(wěn)定性

該研究過程中氣相色譜儀重復(fù)性數(shù)據(jù)因采用了符合計(jì)量檢定要求的最低標(biāo)準(zhǔn)，故與王璐等[14]的研究結(jié)果一致，即色譜儀的重復(fù)性是該方法不確定度的主要貢獻(xiàn)者。如針對特定蔬菜基質(zhì)和儀器設(shè)備的計(jì)量檢定值開展重復(fù)性分析，可在一定程度上降低方法的不確定度。日常測量過程中應(yīng)嚴(yán)格按照儀器操作規(guī)程進(jìn)行測試，在測定前做好儀器設(shè)備調(diào)試工作，按時對儀器進(jìn)行檢定、校準(zhǔn)以及期間核查，樣品量比較大的情況下加大對儀器的維護(hù)。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制過程

該研究過程中，從被測農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液到標(biāo)準(zhǔn)工作液，采用逐級稀釋的方法經(jīng)過3次稀釋，且在配制上機(jī)標(biāo)準(zhǔn)工作液時采用的移液槍，其擴(kuò)展不確定度較大。配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程中應(yīng)盡量簡化配制過程，在稀釋過程中應(yīng)盡量使用精度較高的移液、定容器皿以降低不確定度，從而提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

3.3 定容器皿的選擇

該研究中，因待測溶液定容使用5 mL A級容量瓶，其允差為±0.02 mL，故定容體積引入的不確定度較小。季應(yīng)明等[16]的研究中采用5 mL刻度試管定容，定容體積引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為1.2%；王麗芳等[18]的研究中采用5 mLA級單標(biāo)線吸量管定容，定容體積引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.2%；姚祖江等[29]的研究中采用5 mLA級容量瓶定容定容體積引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.5%；由此可見，定容器皿的精度越高引入的不確定度越低，實(shí)際工作過程中盡量擇精度高允差小的量器。

3.4 前處理過程關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制

該研究中有機(jī)氯類農(nóng)藥殘留使用ECD檢測器檢測，該檢測器靈敏度較高，故在樣品前處理及標(biāo)液配制過程中應(yīng)注意避免交叉污染、樣品凈化過程中規(guī)范操作使樣品凈化完全并降低干擾，從而降低不確定度。

綜上所述，通過分析各不確定度分量可知，農(nóng)藥殘留檢測的測量不確定度主要來源于儀器設(shè)備檢測重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、待測溶液定容體積和前處理過程關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制等方面引入的不確定度分量，而采用提升儀器設(shè)備穩(wěn)定性、簡化標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程、優(yōu)化待測液定容方式等措施可有效降低測量不確定度。

4 結(jié)論

本文按照《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》(NY/T 761—2008)的第一部分和第二部分檢測蔬菜中有機(jī)磷和有機(jī)氯的殘留量，分別以毒死蜱和甲氰菊酯作為有機(jī)磷和有機(jī)氯類農(nóng)藥的代表，計(jì)算出了該方法測量結(jié)果的相對擴(kuò)展不確定度分別為0.9%和1.0%，今后應(yīng)主要改善儀器測量重復(fù)性，提高儀器設(shè)備穩(wěn)定性，同時嚴(yán)格控制標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制過程和前處理過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度，降低測量不確定度。