气相色谱法测定芹菜中毒死蜱不确定度评估

刘海妍

（清远市食品检验中心，广东清远 511500）

芹菜富含高纤维和维生素，是人们餐桌上常见的蔬菜之一，还对预防高血压、动脉硬化等十分有益。然而在我国近几年的历次监督抽查中，芹菜中毒死蜱农药残留的检出率与超标率都较为突出[1]。毒死蜱是一种高效的、广谱的新型有机磷杀虫剂，对叶菜类、茄果类和甘蓝类等蔬菜，有较好的防治效果，但易被芹菜茎叶和根部吸收，因此不可避免地会引起农药残留问题[2]。

为此基于JJF 1059.1—2012 测量不确定度评定与表示[3]、CNAS-CL06：2006 化学分析中不确定度的评估指南[4]、CNAS-CL07：2017 测量不确定度的要求[5]和JJF 1135—2005 化学分析测量不确定度评定[6],对芹菜中毒死蜱残留量检测的不确定度进行分析和评估，为实验室质量控制提供科学的、准确的依据。

1 材料和方法

1.1 材料

芹菜。

1.2 设备与试剂

气相色谱仪（配火焰光度检测器），岛津GC-2010Plus；分析天平，爱安德GH-252。

乙腈（色谱纯），丙酮（色谱纯），美国Fisher公司；氯化钠（分析纯），广州化学试剂厂；毒死蜱（100 mg/L），农业部环境保护科研监测所。

1.3 试验方法

1.3.1 芹菜中毒死蜱的测量方法

芹菜中毒死蜱的测量方法参考《植物源性食品中90种有机磷类农药及其代谢物残留量的测定》（GB 23200.116—2019）中方法二气相色谱单柱法。

1.3.2 仪器参数

色谱柱：Rtx-50（30 m×0.25 mm×0.25 µm）；载气：N2；恒流分析，流速为1.0 mL/min；进样口温度250 ℃，不分流进样，进样量为1.0 µL；柱温：初始150 ℃，保持2 min，以8 ℃/min的速度升至210 ℃，再以5 ℃/min的速度升至250 ℃，保持15 min。FPD检测器温度300 ℃；助燃气：氢气为62.5 mL/min，空气90 mL/min。

1.3.3 试验过程

称取20 g芹菜试样于150 mL烧杯中，加入40 mL乙腈，用15 000 r/min的匀浆机匀浆2 min，然后过滤至装有5～7 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，盖上塞子，剧烈振荡1 min，在室温下静置30 min。准确吸取10 mL上清液于氮吹管中，80 ℃水浴中氮吹蒸发近干，加入2 mL丙酮溶解残余物，转移至5.0 mL容量瓶并定容，涡旋0.5 min，用0.22 µm滤膜过滤，待测。

2 结果与分析

2.1 数学模型的建立

根据测定原理，样品中毒死蜱农药的含量计算如下：

其中：ω-样品中毒死蜱农药的含量，mg/kg；X0-样品中毒死蜱农药的含量，µg/mL；f-稀释因子；m-试样质量，g；V-样品最终定容体，mL。

2.2 不确定度的来源分析

对试样中毒死蜱含量结果有影响的不确定度的主要来源如表1的所示。相对合成不确定度计算公式

表1 不确定度来源

2.3 工作曲线的拟合引入的相对标准不确定度分量

用气相色谱仪测定毒死蜱标曲7个浓度，每个浓度测定3次，得到相应的峰面积Y，结果见表2。

表2 毒死蜱标曲峰面积

根据表2中试验数据用最小二乘法进行拟合，得到直线方程：Y=bX+a，b=1.361 1×107为斜率，a=1.542 3×104为截距，r2=0.999；标准曲线的残余标准差为；浓度的方差和为被测物含量的标准差为

其中：n-测试标准溶液的次数（n=21）；P-样品溶液测试次数（P=8）；Xi-标曲毒死蜱的浓度，µg/mL；-标曲毒死蜱的浓度平均值，=0.24 µg/mL；X0- 样品中毒死蜱的浓度，µg/mL；X0：样品中毒死蜱的浓度平均值，=0.276 µg/mL；Yi-标曲的峰面积。

2.4 重复测定样品引入的相对标准不确定度分量

取某苹果样品重复测定8次，得到样品中毒死蜱的浓度X0，结果如表3所示。

表3 苹果样品中毒死蜱残留量的测定结果

2.5 样品的称量引入的相对标准不确定度分量

根据均匀分布，由电子天平校准证书查得拓展不确定度为a1=0.2 mg，k1=2，样品的实际称样量为m1=20.134 4 g，则样品的称量引入的相对标准不确定度为

2.6 样品溶液定容引入的相对标准不确定度分量

在定容和配制过程中，容量瓶和吸量管在20 ℃时允许误差见《常用玻璃量器》（JJG 196—2006），按三角分布计算查得置信因子。实验室的温度为（20±5） ℃；水的膨胀系数β水为2.1×10-4/℃，假设温度波动呈均匀分布，查得置信因子k=。

用5 mL容量瓶将样品溶液定容至5 mL，允许误差为±0.020 mL，置信因子为，由容量瓶引入的不确定度为由温度引起的体积不确定度为：则定容引入的相对标准不确定度为ur4=V5为定容体积5 mL。

2.7 标准品配制过程引入相对标准不确定度分量

（1）标准品的相对标准不确定度分量。毒死蜱的证书标示值为 100 µg/mL，不确定度 ±0.11 µg/mL，按矩形分布取k=3计算，标准品的相对标准不确定为

（2）标准品使用液配制过程引入的相对标准不确定度。标准品使用液配制过程中需要用到5 mL容量瓶：计算过程如2.6所示，标准品使用液定容引入的相对标准不确定度为ur(V5)=ur4=0.001 741。

标准品使用液配制过程中需要用1 mL分度吸量管：允许误差为±0.008 mL，置信因子k=，则由1 mL分度吸量管引入的相对标准不确定度为为1 mL。

那么标准物质使用液稀释过程引入的相对标准不确定度Ur5-1为：

（3）标准工作液配制过程引入的相对合成标准不确定度Ur5-2。标准工作液配制过程中需要用到1 mL容量瓶，允许误差为d=±0.010 mL，置信因子k2=，则定容时引入的不确定度为V1为定容体积1 mL。

标准物质工作液配制过程中需要用1 mL分度吸量管：计算方法如2.7（2）所示。那么标准物质工作液稀释过程引入的相对标准不确定度Ur5-2为

标准物质工作液配制过程需要用到1 mL分度吸量管、1 mL容量瓶、5 mL容量瓶，标准物质引入的相对标准不确定度为ur5=

2.8 分析仪器引入的相对标准不确定度分量ur6

由气相色谱仪校准证书查得其拓展不确定度为Ur=15%，k=2，则相对标准不确定度为

2.9 合成不确定度及扩展不确定度

2.9.1 相对合成不确定度

各组分的相对标准不确定度分量的计算见表4。

表4 各组分的相对标准不确定度

2.9.2 扩展不确定度

取K=2，对应的置信水平是95%，U=(Uc×2)=0.044 mg/kg，所以供试样品芹菜中毒死蜱的含量为ω=（0.276±0.044） mg/kg，K=2。

3 结论和讨论

通过上述不确定度的分析过程可知，本试验中不确定度的主要来源为分析仪器和标准曲线的拟合，其他因素影响较小。由于分析仪器的不确定度来源是相对稳定的，不易受人为影响和控制的，在进行毒死蜱含量检测时，应当注重标准曲线配制的过程，才能显著降低试验过程中的不确定度。在之后的日常检测工作中，要关注开展不确定度的研究，从而采取有效的应对措施并严格控制试验过程中的关键步骤，使试验结果更为准确和可靠。