俞凡

（長豐縣市場監(jiān)督檢驗所，安徽合肥231100）

水稻是一種鎘蓄積作物，在鎘污染土壤中，鎘由水稻根部吸收并有少量向水稻地上部分轉移，從而進入到人們食用的稻米籽實中[1]，水稻鎘污染已成為我國當前重要的農產品安全問題[2]。為解決我國水稻中鎘污染問題，首先要對大米中鎘的含量進行準確測定。國家標準G B 5009.15—2014[3]對食品中鎘的測定方法及試驗條件給出了相關規(guī)定，筆者基于該國標方法，建立石墨爐法測定大米中鎘含量不確定度的數(shù)學模型，對測量過程中的各不確定度來源進行評定，為更加精準檢測大米中鎘含量提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗儀器有電子天平、微波消解儀、原子吸收分光光度計等；試驗試劑有鎘元素的標準溶液、硝酸、高純水等。

1.2 試驗方法

試驗部分按照G B 5009.15—2014《食品安全國家標準 食品中鎘的測定》[3]中的規(guī)定，稱取0.500 0 g左右樣品，用微波消解儀進行消解完全后，定容至10 m L，上石墨爐原子吸收進行測定，并同時做試劑空白。不確定度的評定參照JJ F 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》[4]。

大米中鎘含量的計算公式為：

式中，X為大米中鎘的含量（mg/kg）；C-C0為測定液中扣除空白后鎘的濃度（μg/L）；V為試樣消解后定容體積（m L）；m為試樣質量（g）；f為稀釋倍數(shù)。

2 結果與分析

2.1 不確定度的評估過程

不確定度的來源主要包括以下幾個方面：重復性試驗導致的不確定度；標準物質的不確定度，即標準母液的不確定度和標液配制所引入的不確定度；定容體積的標準不確定度；樣品質量的不確定度，主要包括電子天平本身以及分辨率、樣品的均勻性等；標準曲線得出的樣液濃度產生的不確定度。

2.2 標準不確定度的評定

2.2.1 測量重復性試驗的不確定度。同樣條件下稱取樣品7份，同樣條件下進行消解，在原子吸收分光光度計上進行測量，得到試驗數(shù)據和分析結果見表1。

表1 試樣測量數(shù)據和計算結果

單次測量的試驗標準偏差為：

測定2份樣品報告平均值，故2次測定含量平均值的相對標準偏差為：

2.2.2 定容體積的標準不確定度。根據JJ G 196—2006《常用玻璃量器》[5]規(guī)定，10 m L B級容量瓶的允許誤差為0.04 m L，假設為三角形分布，其相對標準不確定度應為：

2.2.3 試樣質量的標準不確定度。按檢測標準要求，稱重準確至0.000 1 g，要求使用的天平最小分度為0.000 1 g，試驗室所用天平經計量檢定合格，按JJ G 1036—2008《電子天平》[6]樣品質量是由2次稱量（空瓶mtare和樣品msamp）所得，即m=msamp-mtare，由于稱樣量m≈0.5 g，mtare與msamp很接近，可以認定天平M P E所導致的系統(tǒng)效應分量在mtare與msamp間是強相關的，估計r=+1，天平線性M P E為矩形分布。

由于c（msamp）=+1，c（mtar）e=-1

2.2.4 標準物質的不確定度。

（1）標準母液的不確定度。鎘標準溶液的濃度是在20℃的溫度下標定的，其相對不確定度為0.2%，包含因子k=2。因此其相對標準不確定度應為0.002。

（2）標液配制的不確定度。試驗室溫度變化介于±5℃之間，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4m L/℃，假設為均勻分布，由溫度的變動性引入鎘標準溶液濃度的相對標準不確定度為：

2.2.5 標準曲線擬合的不確定度。標準曲線方程為：y=ax+b，可以將此方程理解為數(shù)學模型，其中y為吸光度，x為標準溶液濃度，a為斜率，b為截距。

2.2.6 合成標準不確定度。試樣中鎘含量X的合成標準不確定度計算如下：

2.3 擴展不確定度

擴展不確定度是確定測量結果區(qū)間的量，是合成標準不確定度與包含因子的乘積。取包含因子k=2，置信水平約為95%，擴展不確定度U（X）=k×UC（X）=2×0.012 2=0.024 4（mg/kg）。

3 結論

試驗結果表明，石墨爐原子吸收法測定大米中鎘元素濃度的不確定度來源主要是重復性試驗導致的不確定度、標準物質的不確定度（即標準母液的不確定度和標液配制所引入的不確定度）、定容體積帶來的不確定度、樣品質量帶來的不確定度、標準曲線得出的樣液濃度產生的不確定度。其中以重復性試驗導致的不確定度最大，可見，在以后的試驗過程中應該注意對試驗方法加強練習，增加熟練程度，減少誤差。