張麗芳， 張 亮， 杜瑞煥， 鄭百芹， 劉 洋

(1.唐山市食品藥品綜合檢驗(yàn)檢測中心，河北 唐山 063000；2. 河北省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 唐山 063000； 3.唐山市功能性農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院； 河北 唐山 063000)

1 引 言

有機(jī)氯農(nóng)藥化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，降解緩慢，易溶解于脂肪，可造成生物體的積累，對環(huán)境污染嚴(yán)重，主要有六六六、滴滴涕、腐霉利等。擬除蟲菊酯類農(nóng)藥為人工合成的一類殺蟲劑，毒性低，易分解，無蓄積，應(yīng)用廣泛，主要有聯(lián)苯菊酯、氯菊酯、溴氰菊酯等[1]。農(nóng)產(chǎn)品中過量的農(nóng)藥殘留會對人體產(chǎn)生急性或慢性的毒害[2]，因此農(nóng)藥殘留問題越來越受關(guān)注，對檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性要求也越來越高[3～5]。實(shí)驗(yàn)過程中存在多種不確定因素，通過不確定度來源的分析和量化評定，可提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。尤其當(dāng)檢測值與限量值接近時(shí)，不確定度可作為合格判定的重要參考依據(jù)，將最大限度地減少最大殘留限量附近殘留水平合規(guī)決定中可能存在的爭議[6～8]。

蔬菜中農(nóng)藥殘留量的測定多采用我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 761—2008《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)藥多殘留測定》中的方法，很多學(xué)者針對該方法進(jìn)行了測量不確定度的評定。殷朝珍[9]等評定黃瓜中的甲胺磷、毒死蜱、地蟲硫磷殘留量檢測的擴(kuò)展不確定度均為0.002 mg/kg；洪澤淳[10]等評定蔬菜中16種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的擴(kuò)展不確定度為0.013 0～0.051 8 mg/kg；王璐[11]等評定蔬菜中甲胺磷、甲氰菊酯和甲萘威殘留量檢測的相對擴(kuò)展不確定度分別為5.70%、5.66%和6.30%；柴宗龍[12]等評定黃瓜中丙溴磷農(nóng)藥殘留量的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.04 mg/kg；賀玲[13]等評定白菜中毒死蜱殘留量的擴(kuò)展不確定度為0.003 5 mg/kg；羅彥平[14]等評定番茄中聯(lián)苯菊酯殘留量的擴(kuò)展不確定度為0.006 4 mg/kg。大部分已有文獻(xiàn)報(bào)道的評定方法存在一定的局限，如：忽略了試劑的膨脹，容量瓶等量器在計(jì)算不確定度過程中選擇分布方式不明確，方法回收率沒有作為評定的考慮因素等。并且氣相色譜法不確定度的評定多局限于有機(jī)磷類，或者是單個(gè)農(nóng)藥的殘留，同時(shí)評定有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類的研究較少。日常檢測中，有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類多放在同一組中測定，研究多組分同時(shí)測定的不確定度更具有實(shí)用價(jià)值。

本實(shí)驗(yàn)以NY/T 761—2008為檢測標(biāo)準(zhǔn)，采用氣相色譜法對白菜中六六六、腐霉利、聯(lián)苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯6種農(nóng)藥殘留量的不確定度進(jìn)行評定，確定影響檢測結(jié)果的主要因素，為氣相色譜法測定有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量的測量不確定度評定提供參考。

2 材料與方法

2.1 材料與儀器

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：α-六六六(批號：GSB05-2276)、β-六六六(批號：GSB05-2277)、γ-六六六(批號：GSB05-2278)、δ-六六六(批號：GSB05-2279)、腐霉利(批號：GSB05-2338)、聯(lián)苯菊酯(批號：GSB05-2333)、高效氯氟氰菊酯(批號：GSB05-2305)、氯菊酯(批號：GSB05-2309)、氯氰菊酯(批號：GSB05-2308)，購自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心(天津)，質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL，不確定度為 7 mg/L(k=2)。色譜純乙腈、正己烷購自德國Merck。

Agilent 7820A型氣相色譜儀(安捷倫科技有限公司，配ECD檢測器)；TTL-DC氮吹儀(北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司)；HR7682均質(zhì)機(jī)(飛利浦公司)。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 樣品處理方法

樣品處理方法依據(jù)NY/T 761—2008第1部分中的第2種方法。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別吸取有機(jī)氯、擬除蟲菊酯標(biāo)準(zhǔn)品溶液 0.5 ml，置于50 mL容量瓶中，用正己烷定容，配制成10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。吸取標(biāo)準(zhǔn)儲備液 0.5 mL 置于50 mL容量瓶中，用正己烷定容，制備成0.1 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.2.3 色譜條件

色譜柱：HP-5毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度：220 ℃；檢測器溫度：290 ℃；色譜柱流量：1 mL/min；色譜柱溫度：初始溫度 100 ℃，保持2 min，以6 ℃/min的速率升至270 ℃，保持8 min；分流比為10:1。

2.2.4 數(shù)學(xué)模型

試樣中農(nóng)藥殘留量X(mg/kg)的計(jì)算公式為

(1)

式中:Cs為標(biāo)準(zhǔn)濃度，μg/mL；Ai為樣品溶液峰面積；As為標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積；V1為提取溶劑總體積，mL；V2提取溶液分取體積，mL；V3為定容體積，mL；m為試樣質(zhì)量，g；fR為回收率。

3 結(jié)果與分析

3.1 分析不確定度來源

對實(shí)驗(yàn)過程每一步的影響因素進(jìn)行分析，結(jié)合式(1)，可得不確定度的來源包括：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)母液、標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、試樣稱量、樣品前處理、儀器穩(wěn)定性和回收率，詳見圖1。

圖1 不確定度來源分析圖

測量不確定度評定分為A、B兩類[15]。A類評定：利用統(tǒng)計(jì)方法對多次測量的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算得到的不確定度，評定方法有貝塞爾公式法和極差法兩種[16]。陳凌峰[17，18]認(rèn)為使用貝塞爾公式估計(jì)的總體方差總是無偏的，不會給測量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度帶來原理性誤差；而極差法估計(jì)的總體方差偏大，導(dǎo)致最終測量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度偏大。本文A類評定選擇貝塞爾公式法。B類評定：非統(tǒng)計(jì)方法得到的不確定度。標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測定、樣品溶液重復(fù)測定、回收率測定屬于A類評定；標(biāo)準(zhǔn)品、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、試樣稱量等屬于B類評定。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)母液引入的不確定度

3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制引入的不確定度

3.2.3 標(biāo)準(zhǔn)工作液配制引入的不確定度

配制標(biāo)準(zhǔn)工作液時(shí)，用1.0 mL的A級刻度吸管移取0.5 mL的10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液于50 mL容量瓶中，用正己烷定容，配制成0.1 μg/mL的儲備液。該過程不確定度的引入涉及到試劑膨脹的影響、刻度吸管和容量瓶。引入的不確定度計(jì)算過程與標(biāo)準(zhǔn)儲備液相同，urel(C3)=0.51%。

3.2.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的合成不確定度

3.3 樣品稱量引入的不確定度

3.4 樣品的前處理引入的不確定度

3.4.1 提取液量取(V1)

提取液量取：用50 mL量筒量取40 mL乙腈試劑。乙腈在(20±5)℃條件下的體積膨脹系數(shù)為0.001 37/℃，引入的不確定度為0.395%。50 mL量筒滿刻度最大誤差為±0.50 mL，引入的不確定度分別為0.408%。提取液量取引入的合成相對不確定度為：urel(V1)=0.57%。

3.4.2 提取液分取(V2)

提取液分?。河?0 mL刻度吸管吸取10 mL乙腈提取液。乙腈試劑膨脹引入的不確定度為0.395%，A級10 mL刻度吸管最大誤差為±0.05 mL，引入的不確定度為0.204%。提取液分取引入的合成相對不確定度為：urel(V2)=0.44%。

3.4.3 濃縮定容(V3)

濃縮定容：將凈化液氮吹濃縮至5 mL以下，然后用正己烷定容至5 mL。正己烷在(20±5)℃條件下的體積膨脹系數(shù)為0.001 36/℃，其相對不確定度為0.393%，A級5 mL刻度管最大誤差為±0.025 mL，引入的不確定度為0.204%。濃縮定容引入的合成相對不確定度為：urel(V3)=0.44%。

3.4.4 前處理過程的合成不確定度

綜合以上3個(gè)分量的不確定度，前處理過程引入的合成相對不確定度：

3.5 儀器穩(wěn)定性引入的不確定度

氣相色譜儀(GC)的穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在峰面積的差異。對6種有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣重復(fù)測試10次，用峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示GC測定引入的不確定度。按貝塞爾法計(jì)算。

(2)

3.5.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積引入的不確定度urel(As)

在重復(fù)性條件下，標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)重復(fù)進(jìn)樣10次，α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、腐霉利、聯(lián)苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測定引入的相對不確定度分別為：0.79%，1.37%，1.08%，0.84%，0.81%，0.71%，1.10%，1.27%和0.98%，詳見表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測定引入的不確定度

3.5.2 樣品溶液峰面積引入的不確定度urel(Ai)

在重復(fù)性條件下，一份添加量為0.08 mg/kg的白菜樣品，經(jīng)處理后，連續(xù)重復(fù)進(jìn)樣10次，α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、腐霉利、聯(lián)苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯樣品溶液重復(fù)測定引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：0.96%，1.15%，0.73%，0.79%，1.08%，0.92%，1.31%，1.77%和1.36%，詳見表2。

表2 樣品溶液重復(fù)測定引入的不確定度

3.6 回收率引入的不確定度urel(fR)

在0.08 mg/kg添加水平下測定6次，α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、腐霉利、聯(lián)苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯檢測，回收率引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：2.01%，2.13%，1.72%，2.14%，1.51%，0.81%，1.23%，2.25%和1.97%，詳見表3。

表3 回收率測定結(jié)果與不確定度

3.7 合成的不確定度

合成相對不確定度urel(X)計(jì)算公式如下：

(3)

計(jì)算結(jié)果見表4。影響合成不確定度的主要因素有：回收率測定、樣品溶液的峰面積和標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積?；厥章蕦Ζ?六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、腐霉利、氯氰菊酯殘留量合成不確定度的貢獻(xiàn)率分別為58%、50%、49%、63%、42%和48%，回收率在六六六、腐霉利和氯氰菊酯不確定度評定中占主要因素；樣品溶液峰面積和標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積重復(fù)測定對聯(lián)苯菊酯、高效氯氟氰菊酯和氯菊酯殘留量測量不確定度的貢獻(xiàn)率之和分別為40%、50%、42%，儀器的穩(wěn)定性在這3種農(nóng)藥殘留的不確定度評定中占主要因素。

表4 各種農(nóng)藥殘留量測定的相對合成不確定度

回收率體現(xiàn)了檢測過程中對目標(biāo)物的提取、凈化效率，樣品溶液峰面積、標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積主要體現(xiàn)儀器的穩(wěn)定性，以上因素占合成不確定度的主要內(nèi)容。黃榮浪[21]等認(rèn)為不論試驗(yàn)結(jié)果是否折算回收率，回收率對試驗(yàn)結(jié)果的不確定度均存在顯著影響；汪志威[22]等的研究結(jié)果表明對合成不確定度貢獻(xiàn)最大的是樣品溶液峰面積和回收率；以上結(jié)論均與本試驗(yàn)相同。文獻(xiàn)[23，24]的研究認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)品配制、樣品的稱量與定容對不確定度貢獻(xiàn)最大，分析原因，其標(biāo)準(zhǔn)溶液配制經(jīng)過6次稀釋，增加了標(biāo)準(zhǔn)品配制過程的不確定度；且測量氯氰菊酯和溴氰菊酯的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度較小，僅為1.86%和1.91%。本試驗(yàn)結(jié)果也體現(xiàn)出對合成不確定度較小的目標(biāo)物，標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、前處理過程的定容和量取對合成不確定度的影響較大，如聯(lián)苯菊酯的前處理過程的貢獻(xiàn)率為21%。洪澤淳[10]等研究結(jié)果顯示標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合對不確定度影響最大，但標(biāo)準(zhǔn)曲線不確定度計(jì)算模型未考慮待測樣品實(shí)際含量的不確定性帶來的影響。

本試驗(yàn)采用單點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)濃度校準(zhǔn)的計(jì)算模型，降低標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合帶來的影響。稱量過程對合成不確定的影響較小。各因素的不確定度貢獻(xiàn)率統(tǒng)計(jì)見表5。

表5 各因素對合成不確定度的貢獻(xiàn)率

3.8 擴(kuò)展不確定度和檢測結(jié)果

在95%置信概率下，取包含因子k=2，則在0.08 mg/kg添加水平下，白菜中各種農(nóng)藥殘留量測定的檢測值和擴(kuò)展不確定度如表6所示。

表6 各種農(nóng)藥殘留量測定的檢測結(jié)果

4 結(jié) 論

測量不確定度的評定對檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性可提供可靠的判定依據(jù)。本次試驗(yàn)結(jié)果顯示影響上述6種農(nóng)藥殘留量檢測不確定度的主要因素為回收率和儀器穩(wěn)定性?；厥章实挠绊懪c基質(zhì)的復(fù)雜性、基質(zhì)效應(yīng)、農(nóng)藥本身的化學(xué)性質(zhì)等有關(guān)，可通過優(yōu)化前處理方法降低回收率對測量不確定度的影響。儀器穩(wěn)定性是影響不確定度的另一個(gè)主要因素。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)及時(shí)做好儀器的檢定、期間核查和維護(hù)保養(yǎng)工作，使儀器維持在一個(gè)比較好的工作狀態(tài)。對于標(biāo)準(zhǔn)品純度、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和前處理過程中的量取、定容等因素對不確定度的影響亦不能忽視。在日常檢測工程中，盡可能減少稀釋過程，所用精密量器應(yīng)定期校準(zhǔn)。測定不確定度應(yīng)融入到整個(gè)檢測過程中，合理運(yùn)用，提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。