气相色谱法测定芹菜中毒死蜱残留量的不确定度评定

祝红蕾，陆 乐，陈碧云

（安徽省产品质量监督检验研究院，安徽 合肥230051）

毒死蜱是一种高效、广谱的新型有机磷酸酯杀虫剂，对叶菜类、甘蓝类和茄果类等蔬菜，喷洒毒死蜱对蚜虫和菜青虫等有较好的防治效果，但不可避免地会引起农药残留问题。毒死蜱易被芹菜茎叶和根部吸收[1]，与其他蔬菜相比，芹菜中毒死蜱降解速率慢，根部易吸收[2]。与其他有机磷农药相比，毒死蜱中毒对胆碱酯酶活性的抑制作用更加明显[3]。

近年来，随着测量不确定度理论的发展，测量不确定度的应用越来越广泛和深入，国家先后发布了《化学分析中不确定度的评估指南》、JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[4]等一系列标准，使得测量不确定度评估成为检测实验室一项必要和重要的工作。本实验尝试在方法学中引入不确定度，对气相色谱法测定芹菜中毒死蜱残留量的不确定度进行分析。

1 材料与方法

1.1 试剂与材料

芹菜购于当地。

毒死蜱标准物质：毒死蜱，99.5%，Dr.EHRENSTORFER；毒死蜱，100 μg/mL，农业部环境保护科研监测所；丙酮、乙腈均为色谱纯；其他试剂为分析纯。

1.2 仪器设备及条件

GC-2010plus 气相色谱仪，配FPD 检测器，岛津公司，色谱柱：RTX-1701（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；程序升温：150℃保留2 min，以5℃/min升温至1 800℃保留1 min，以8℃/min 升温至250℃保留12 min。载气：氮气，纯度≥99.999%；流速1.0 mL/min；进样口温度：230℃；进样量1 μL；检测器温度：250℃。

1.3 实验方法

将芹菜经过缩分后切碎，充分混匀后粉碎，制成待测样。准确称取25.00 g 待测样放入高脚烧杯中，用容量瓶取50.0 mL 乙腈加入烧杯，用匀浆机高速匀浆2 min，用滤纸过滤，滤液收集到装有6 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，盖上盖子，剧烈振荡1 min，室温静置30 min，使乙腈相和水相完全分层。用移液管吸取10.00 mL 乙腈溶液，放入50 mL 烧杯中，将烧杯在水浴上加热，杯内缓缓通入氮气，蒸发至近干，冷却至室温，加入5.0 mL丙酮涡旋混匀，过0.2 μm滤膜，装瓶上机检测。

1.4 建立数学模型

式中：X—样品中毒死蜱的含量，mg/kg；m—样品质量，g；V3—吸取出用于检测的提取溶液体积，mL；V2—样液最后定容体积，mL；V1—提取溶剂总体积，mL；C—由标准曲线得出的样液中毒死蜱的浓度，μg/mL；f—稀释倍数。

2 结果与分析

2.1 不确定度来源

从测定方法和数学模型得知，毒死蜱测定的不确定度来源见图1。

毒死蜱测定的不确定度来源主要有：样品称量引入的不确定度；配制标准溶液引入的不确定度；样品移取体积引入的不确定度；标准曲线引入的不确定度；重复性引入的不确定度；加标回收引入的不确定度。

2.2 样品称量引入的不确定度u（m）

图1 毒死蜱测量的不确定度来源

依据检定证书使用电子天平称量，最大允差为0.000 1 g，按均匀分布考虑，则有标准不确定度为0.000=0.000 057 735 03，样品质量为25.0 g，其相对标准不确定度为0.000 002 309 4。

2.3 配制标准溶液过程引入的不确定度u1

2.3.1 标准品纯度不确定度

取包含因子k=2，标准品毒死蜱的相对扩展不确定度为u=0.02。

2.3.2 标准溶液配制引入的不确定度

标样的制备方法：称取毒死蜱标准物质0.01 g，用丙酮溶解，定容至10 mL 容量瓶中，毒死蜱标液储备液浓度为1 000 μg/mL。然后准确吸取该储备液0.2 mL置于100 mL容量瓶中，用丙酮定容，毒死蜱标液浓度为2 μg/mL。准确吸取2 μg/mL 标准溶液0.05 mL、0.1 mL、0.25 mL、0.5 mL、1.0 mL置于10 mL容量瓶中，用丙酮定容。标准溶液配制引入的不确定度由4 个分量合成。

（1）称量标准物质P

使用型号AC210S的电子天平称量，由检定证书，最大允差为0.000 1 g，按均匀分布考虑，标准不确定度为0.000=0.000 057 735 03，标准物质质量为10.0 mg，其相对标准不确定度为0.005 774。

（2）10 mL容量瓶体积V1

①体积：由检定证书给出的允差为±0.020 mL，按均匀分布考虑：0.020/=0.011 5mL

②温度：温度变化的范围为±4℃，按均匀分布考虑：10×2.1×10-4×4/=0.004 84 mL

则合成不确定度：

相对不确定度为0.012 48。

（3）1 mL移液枪体积V2

①体积：1 mL移液枪检定证书的偏差为1±0.001 mL，近似于矩形分布0.001/=0.000 580 mL

②温度：温度变化的范围为±4℃，近似于矩形分布：

由1 mL移液枪V2引入的相对不确定度为：

（4）100 mL容量瓶体积V4

①体积：由检定证书给出的允差为±0.05 mL，按均匀分布考虑：0.05/=0.028 75 mL

②温度：温度变化的范围为±4℃，按均匀分布考虑：10×2.1×10-4×4/=0.004 84 mL

则合成不确定度：

相对不确定度为0.029 16。

标准溶液配制引入的相对标准不确定度urel(1)为：

2.4 样品移取体积引入的不确定度uV

10.0 mL刻度移液管体积V

①体积：检定证书提供的数值（10±0.05）mL，近似于矩形分布，0.05/=0.028 868 mL

②温度：温度变化的范围为±4℃，近似于矩形分布，10×2.1×10-4×4/=0.004 84 mL

由10.0 mL刻度移液管体积V引入的相对不确定度为：urel(v)=0.029 27/10=0.002 927

2.5 标准工作曲线引入的不确定度u2

系列标准溶液每一浓度结果见表1。

表1 毒死蜱标准溶液溶度与对应的峰面积

校准曲线为：Aj=B1cj+B0

式中：Aj—第j个标准溶液的峰面积；cj—第j个标准溶液的浓度；B1—斜率；B0—截距。

线性最小二乘拟合结果：A=8 943 322C+10 817，相关系数r 为0.997 1，故标准工作曲线的标准不确定度为：

式中：u2—由拟合直线求c0时产生的不确定度；SR—由拟合直线求得的A与相应Ai测定值之差，按贝塞尔公式求出的标准偏差；p—样品溶液的测定次数，p=6；n—标准溶液的测定总次数，n=5；Aj—标准溶液峰面积测定值；B1—常数，其值为8 943 322；B0—常数，其值为10 817；cj—标准溶液中毒死蜱的浓度，μg/mL；c—标准溶液中毒死蜱浓度的测定平均值，0.076 μg/mL；c0—样品溶液中毒死蜱的浓度，0.1 μg/mL。

将表1 中数据代入上述公式，计算得：SR=43 264，u2=0.003 023，则u2/c0=0.003 023/0.1=0.030 23

2.6 重复性实验引入的不确定度urep

分别称取6份样品,按照检测方法检测，结果见表2。

表2 样品中毒死蜱含量

按正态分布计算，毒死蜱重复性的标准不确定度u（rep）：

样品平均值为c=0.095 mg/kg，重复性测定的相对标准不确定度为u(rep)/c=0.001 001/0.095=0.010 54。

2.7 样品加标回收率引入的不确定度u Rec

按标准方法操作，称取25.0 g样品，添加1.25 μg毒死蜱标准物质，测得的回收率见表3。

表3 芹菜中毒死蜱加标回收率

标准不确定度采用平均值的标准偏差：

样品平均回收率（%）x=98，因此，加标回收率的相对标准不确定度为u(Rec)/x=0.004 810。

显著性检测是用来确定平均回收率是否与1.0有显著性差异。检测统计数据t用下式来计算：

这个数据与95%置信度，n-1自由度的双边临界值tcrit比较（其中n是用来评估测试结果的数目），假如t大于或等于tcrit值，则与1有显著性差异。

2.8 合成标准不确定度u（c）/x

采用相对标准不确定度合成公式：

合成不确定度为：

2.9 扩展不确定度U

按95%置信概率，取包含因子k=2，扩展不确定度为：U=u(x)×2=0.009 mg/kg，所以供测试样品芹菜中毒死蜱的残留量为（0.095±0.009）mg/kg，k=2。

3 结论

本实验以气相色谱法测定芹菜中毒死蜱含量为例进行了不确定度评定，通过比对各不确定度分量大小可以看出，影响测量结果的主要不确定度来源为标准溶液的配制和标准工作曲线的引入，建议在日常标准溶液配制过程中，人员应熟练掌握容量瓶定容和移液管移取的规范操作，注意所用的容量瓶、移液管等器具要经过检定/校准，确保量具的准确度。本实验以气相色谱法测定芹菜中毒死蜱含量，测量结果为（0.095±0.009）mg/kg，k=2。目前，测量不确定度评定已经成为实验室一种质量监督和控制手段。在今后的检测过程中，我们更要重视开展测定不确定度的研究，以保证检测结果的准确性。