苏 红,刘耀鹏,张 君,冯振平
(1.沈阳市农业监测总站,辽宁沈阳 110034;2.辽宁东亚种业有限公司,沈阳 110034)
农药残留检测标准方法中精密度数据表的应用解析
苏 红1,刘耀鹏1,张 君1,冯振平2
(1.沈阳市农业监测总站,辽宁沈阳 110034;2.辽宁东亚种业有限公司,沈阳 110034)
在农药残留检测工作中,因涉及检测参数繁多,为了考查每项检测数据的精密度方法符合性,需要严格按照检测方法的要求,对质控数据进行统计分析。文章根据标准方法中给出的精密度数据,利用线性内插法绘制2个变量的线性关系图,并通过等比关系给出平行测定结果的重复性限(或再现性限)求解公式。同时,利用Excel软件函数“FORECAST”可以实现快速、准确求解。该方法的应用可以大大提高质控统计结果的效率,对检测数据的精密度及时做出判定,便于实验人员发现问题,提高工作质量。
农药残留 检测标准 方法 精密度
1.1 正确度与精密度
在农药残留检测工作中,常用“正确度”与“精密度”描述1种测量方法的准确度。
正确度指大量测试结果的(算术)平均值与真值或接受参照值之间的一致程度。一般用回收率表示。通过空白样品标准添加试验确定,一般选定3个添加标准浓度水平,对每一浓度水平进行多次(n≥6)的平行独立试验并计算回收率,结果应满足正确度对回收率范围及相对标准偏差的要求。
精密度指在规定条件下,独立测试结果之间的一致程度。考虑精密度主要是因为假定在相同的条件下,对同一或认为是同一的样品进行测试,一般不会得到相同的结果。这主要是因为在每个测量程序中,不可避免的会出现随机误差。重复性和再现性是精密度的2个条件,它们对描述测量方法的变异是有用的。能够引起测量方法的结果变异因素包括操作员、使用的设备、设备的校准、环境(温度、湿度、空气污染等)、不同测量的时间间隔。在重复性条件下,观测值是在所有这些因素不变的情况下取得的,它描述了变异最小情况;在再现性条件下,如果观测值是在不同的实验室获得的,那么,它描述了变异的最大情形。
1.2 重复性限(r)和再现性限(R)
在《NY/T 761-2008 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》标准方法中,规定了农药精密度数据表(表1)。表中给出不同农药在指定质量浓度下的重复性限(r)和再现性限(R),即1个数值在重复性条件下(或再现性条件下),2个测试结果的绝对差小于或等于此数的概率为95%。
1.3 数据与分析
通过该表1计算平行测定的重复性限,将样品2次测定结果之差与该重复性限作比较,判定该次测定的精密度是否符合要求。
1.4 线性内插法
该表1数据的建立符合线性内插法,若以质量浓度作为X,重复性限(或再现性限)作为Y,则这2个量之间存在线性关系Y=aX+b,即A(X1,Y1),B(X2,Y2)为这条直线上的2个点。若已知另一点P 的X0值,那么,利用,它们的线性关系即可求得P 点的对应值Y0。通常应用的是点P(X0,Y0)位于点A、B 之间,故称“线性内插法”。
根据表1中敌敌畏A(0.05,0.003 6)、B(0.1,0.005 8)2点,绘制线性关系图1。
1.5 方程式解析计算
在具体应用中,关键是要搞清楚6 个量X1,Y1,X2,Y2,X0,Y0之间的关系,如图2所示。
“内插法”的原理是根据等比关系建立1个方程,即(X0- X1)/(X2- X1)=(Y0- Y1)/(Y2- Y1),然后解方程计算得出所要求的数据,Y0= Y1+(Y2- Y1)×(X0-X1)/(X2- X1)。
举例,当甲胺磷农药2次平行测定的结果分别为0.088 mg/kg和0.092 mg/kg时,以NY/T 761-2008给出的精密度数据,利用线性内差法计算该次测定的精密度是否符合要求。(1)计算出甲胺磷农药平行测定的平均值,即X0=(0.092+0.088)/2=0.090(mg/kg);然后根据公式Y0= Y1+(Y2- Y1)×(X0- X1)/(X2- X1),得出Y0=0.002 9+(0.008 0-0.002 9)×(0.09-0.05)/(0.1-0.05),Y0=0.006 98(mg/kg);(2)计算出平行测定值之差:0.092-0.088=0.004(mg/kg);最后判定:0.004 mg/ kg<0.006 98 mg/kg,符合要求。
但对于农药多残留测定结果,要针对每1种农药进行重复性限(或再现性限)的计算,不仅工作量繁重,且效率极低。这时,可考虑应用Excel软件进行计算。
打开Excel空白文件,输入质量浓度X、重复性限(或再现性限)Y、样品平均值X0。选择函数“FORECAST”。该函数定义为“通过1条线性回归拟合线返回1个预测值”。函数参数中的X是需要进行预测的数据点的坐标,即X0,介于X1和X2之间;求Y坐标,即Y0,如图3所示。
表1 农药精密度数据mg/kg
图1 质量浓度与重复性限(再现性限)之间的线性关系
图2 “线性内插法”等比关系
图3 输入 Excel函数
图4 多种农药的重复性限(或再线性限)的统计
将表1内容输入Excel中,同时输入相关数据,通过选择函数的形式计算结果,并用鼠标拖拽的方法完成多项指标的统计,如图4所示。
文章通过对农药残留检测标准方法中,精密度数据表的解析,建立了1种方便、快捷的数理统计方法来控制分析数据的质量,不仅简化了精密度的统计步骤,而且能够快速应对大量检测参数的数据质量控制,把分析误差控制在允许限度内,保证分析结果达到所要求的质量。
[1] 刘潇威,买光熙,李凌云,等.NY/T 761-2008 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定.北京:中华人民共和国农业行业标准
[2] 庞国芳,刘永明,范春林,等.GB/T 19648-2006 水果和蔬菜中500种农药及相关化学品残留量的测定气相色谱-质谱法.北京:中华人民共和国国家标准
[3] 于振凡,冯士雍,刘文,等.GB/T 6 379.1-2004 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分:总则与定义.北京:中华人民共和国国家标准
[4] 于振凡,冯士雍,刘文,等.GB/T 6 379.2-2004 测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分:确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法.北京:中华人民共和国国家标准
[5] 中华人民共和国农业部公告2386号
[6] 明道绪.生物统计附试验设计.北京:中国农业出版社
[7] 赵枫,田青,卢永艳,等.大学计算机应用基础—Office 2010高级应用.大连理工大学出版社