王璐 贺泽英 罗铭 彭袆

摘要

[目的]评定蔬菜中农药残留检测最常用的标准方法之一——NY/T 761方法的测量不确定度。[方法]以NY/T 761-2008标准方法为研究对象，选择甲胺磷、甲氰菊酯和甲萘威分别代表方法的3个部分，从样品前处理过程、仪器测定分析和标准溶液配制等几方面对检测方法的测量不确定度进行了评估。[结果]方法3个部分的相对扩展不确定度分别为5.70%、5.66%和6.30%（k=2），其中色谱仪的测量重复性偏差和标准溶液配制引入的不确定度分量是主要来源。[结论]为客观评价蔬菜中农药残留检测结果提供了参考。

关键词 测量不确定度;农药残留;检测方法

中图分类号 S481+.8  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2015）03-113-03

Measurement Uncertainty Evaluation of Determination Pesticide Residues in Vegetables

WANG Lu， HE Zeying， LUO Ming et al

（Agroenviornmental Protection Institute， Ministry of Agriculture， Tianjin 300191）

Key words [Objective] The aim was to evaluate the measurement uncertainty of NY/T 761 method for determining pesticide residues in vegetables. [Method] With the standard method of NY/T 7612008 as the research objects， methamidophos， fenpropathrin and carbaryl that represent the three parts of method were selected， and the measurement uncertainty of the determination method was evaluated from the sample pretreatment process， instrument measuring analysis and standard solution preparation and other aspects. [Result] The relative expanded uncertainty of three parts of method respectively were 5.70%， 5.66% and 6.30% （k=2）， which mainly come from the measurement repeatability error of chromatograph and the standard solution preparation introduced uncertainty components. [Conclusion] The results provide reference for objective evaluating the detection results of pesticide residues in vegetables.

Key words Measurement uncertainty evaluation; Pesticide residues; Determination method

測量不确定度是表征赋予被测量值分散性的非负参数^[1]，分析化学实验室在出具检测数据的同时，相应作出测量不确定度分析，在国际上已经成为惯例^[2-3]。农药残留测定结果作为判定蔬菜中农药残留量是否符合最大残留限量（MRL）要求的依据，需要检测机构具备完善的质量保证体系确保检测数据的科学性和可靠性，而测量不确定度的评定则是其中极为重要的措施之一。将科学的测量不确定度引入农药残留检测过程中，可以极大地统一理解和说明测量结果，对于客观评价检测结果，尤其是对检测结果临界值的判断具有重要意义。NY/T 761方法是蔬菜中农药残留检测最常用的标准方法之一，很多学者针对该方法进行过测量不确定度的评定。例如，罗小玲等^[4-5]评定小白菜中毒死蜱和蔬菜中氧乐果残留量检测的相对扩展不确定度分别为3.16%和3.18%;黄荣浪等^[6]评定黄瓜中甲胺磷、毒死蜱、对硫磷和三唑磷残留量检测的相对扩展不确定度在4.0%～6.8%;王立君等^[7]评定甘蓝中氯氰菊酯残留量检测的相对扩展测量不确定度为4.0%;上官苗苗等^[8]评定豇豆中灭多威残留量检测的相对扩展不确定度为1.8%。由于前人多是针对特定蔬菜和农药品种开展研究，而作为通用型方法标准，761方法适用于各种蔬菜和水果中105种农药残留量的测定，为确保方法测量不确定度评定结果的科学性和实际应用效果，笔者从计量学角度出发，结合方法标准实际操作步骤，建立数学模型，分析了761方法的测量不确定度来源，并选择方法三部分各自检测范围内已列出的农药甲胺磷、甲氰菊酯和甲萘威分别代表有机磷类农药、有机氯及拟除虫菊酯类农药和氨基甲酸酯类农药，对方法的测量不确定度进行了分析评定，旨在为客观评价蔬菜中农药残留检测结果提供借鉴。

1   材料与方法

1.1 材料

1.1.1

仪器。2010Plus气相色谱仪（配FPD检测器，日本Shimadzu公司）、7890A气相色谱仪（配ECD检测器，美国Agilent公司）、1260液相色谱仪（配FLD检测器及Pickering Pinnacle PCX柱后衍生系统，美国Agilent公司）、Autogizer全自动均质器（美国TOMTEC公司）、全自动固相萃取仪（REEKO公司）。

待测溶液定容体积引入的相对合成不确定度为：

urel（V₃）=urel（V₃，1）²+urel（V₃，2）²

2.3.4

样品体积引入的相对合成不确定度。

将上述不确定度分量合成即为样品体积引入的相对合成不确定度（表1）：

urel（V）=urel（V₁）²+urel（V₂）²+urel（V₃）²

表1  樣品体积不确定度评定

农药名称V₁

mlΔV₁，1

mlΔV₁，2

mlurel

（V₁，1）

%urel

（V₁，2）

%urel

（V₁）

%V₂

mlΔV₂，1

mlΔV₂，2

mlurel

（V₂，1）

%urel

（V₂，2）

%urel

（V₂）

%V₃

mlΔV₃，1

mlΔV₃，2

mlurel

（V₃，1）

%urel

（V₃，2）

%urel

（V₃）

%urel（V）

%

甲胺磷50.00±0.10±0.500.1150.4080.42410.00±0.01±0.050.0580.2040.2125.00±0.01±0.100.1150.8160.8240.951

甲氰菊酯50.00±0.10±0.500.1150.4080.42410.00±0.01±0.050.0580.2040.2125.00±0.01±0.100.1150.8160.8240.951

甲萘威50.00±0.10±0.500.1150.4080.42410.00±0.01±0.050.0580.2040.2122.50±0.01±0.100.2311.6331.6481.715

2.4  仪器测定峰面积（A）引入的不确定度

主要是由色谱仪检测重复性偏差导致的，依据色谱仪检定规程^[13-14]，色谱仪定量测定重复性最大相对偏差为3%，按矩形分布换算成相对不确定度为：

urel（AX）=urel（AS）=3%/3=1.732%

将上述不确定度分量合成即为仪器测定峰面积引入的相对合成不确定度：

urel（A）=urel（AX）²+urel（AS）²=2.449%

2.5  被测农药标准工作液浓度（ρ）引入的不确定度

被测农药标准工作液由被测农药标准物质经连续3次稀释配制而成：第1次，用0.5 ml移液管吸取0.5 ml农药标准物质溶液于10 ml容量瓶中，用相应溶剂定容，配制成浓度为500 mg/L的标准溶液;第2次，用0.5 ml移液管吸取0.5 ml浓度为500 mg/L标准溶液于10 ml容量瓶中，用相应溶剂定容，配制成浓度为2.5 mg/L的标准溶液;第3次，用0.5 ml移液管吸取0.4 ml浓度为2.5 mg/L的标准溶液于10 ml容量瓶中，用相应溶剂定容，配制成浓度为0.1 mg/L的标准工作液。因此，被测农药标准物质工作液浓度引入的不确定度来源于被测农药标准物质浓度和标准工作液配制过程引入的不确定度。

2.5.1

被测农药标准物质浓度引入的不确定度。

甲胺磷、甲氰菊酯和甲萘威标准物质使用国家二级农药标准物质，编号分别为GBW（E）081334、GBW（E）081377和GBW（E）081314，质量浓度均为1 0000 mg/L，扩展不确定度为70 mg/L（包含因子k=2），标准物质引入的相对不确定度为：

urel（ρ₁）=0.35%

2.5.2

标准工作液配制过程引入的不确定度。 配制过程引入的不确定度来源于5个方面：第一，0.5 ml移液管吸取体积变动性，由于0.5 ml移液管精度较高，因此吸取体积变动性引入的不确定度可忽略不计;第二，0.5 ml移液管最大允差为±0.005 ml^[11]，按三角形分布换算成相对不确定度urel（ρ₂，1）=（0.005/6）/0.5=0.408%;第三，10 ml容量瓶最大允差为±0.02 ml^[11]，按三角形分布换算成相对不确定度urel（ρ₂，2）=（0.02/6）/10=0.082%;第四，人眼观测容量瓶刻度线引入的不确定度，重复测定10次的标准偏差为±0.01 ml，按矩形分布换算成相对不确定度urel（ρ₂，3）=（0.01/3）/10=0.058%;第五，温度变化对体积的影响，试验温度控制在（25±5）℃范围内，容量瓶体积变化远小于溶剂体积变化，因此按矩形分布将溶剂体积变化换算成相对不确定度urel（V₂，3）=（ΔT×α）/3，式中α为溶剂体积膨胀系数，甲胺磷、甲氰菊酯和甲萘威分别使用丙酮、正己烷和甲醇溶剂定容。

由于标准工作液配制过程中3次使用的都是相同容量的量器，因此引入的相对合成不确定度为：

urel（ρ₂）=

3×[urel（ρ₂，1）²+urel（ρ₂，2）²+urel（ρ₂，3）²+urel（ρ₂，4）²]

2.5.3

被测农药标准工作液浓度引入的相对合成不确定度。

将上述各不确定度分量合成即为标准工作液浓度引入的相对不确定度（表2）：

urel（ρ）=urel（ρ₁）²+urel（ρ₂）²

2.6  測量均匀性引入的不确定度

测量均匀性主要受样品前处理和仪器测定2个方面影响，由于样品前处理严格按照方法标准执行，样品均质和固相萃取净化由全自动设备完全，均匀性可以保证，而其他由均匀性引入的潜在不确定度已在样品质量和被测农药峰面积等部分进行了分析，因此，测量均匀性引入的不确定度可忽略不计。

2.7  相对不确定度合成

将上述各不确定度分量合成为该测量方法的相对合成标准不确定度。根据测量不确定度评定指南对一般实验室的要求^[13]，在95%置信范围内，测量结果的扩展不确定度包含因子k≈2，则相对扩展不确定度u₀.95rel（ω）=k×urel（ω）（表3）。

3  讨论

该研究结果表明，色谱仪检测的重复性、标准工作液配制过程和待测溶液定容体积3个方面引入的不确定度是方法测量不确定度的主要贡献者。通过分析不确定度分量的引入过程，发现可从以下3个方面降低测量不确定度：

（1）由于761方法在蔬菜中农药残留检测方面具有通用性特点，因此在该研究过程中色谱仪重复性数据仅采用了符合计量检定要求的最低标准，故与上官苗苗等^[8]的研究结果有一定差异。如采用黄荣浪等^[6]的方法，针对特定蔬菜基质和农药品种开展仪器测定重复性分析，可在一定程度上降低方法的测量不确定度。

（2）该研究过程中，从被测农药标准物质到标准储备液，再到仪器测定用标准工作液，配制过程经过3次稀释，不确定度是单次稀释过程的3倍。如简化标准工作液配制过程，则可有效降低测量不确定度。但值得注意的是，仪器测定用的标准工作液浓度通常在0.1～0.5 mg/L，保存时限较短（14～21 d）^[14]，通常需要随用随制，因此可能会增加检测成本、降低工作效率。

（3）该研究中，待测溶液定容使用5 ml离心管，其最大允差（±0.10 ml）较大，也是导致不确定度分量大的原因之一。

因此，优化待测溶液定容方式或使用更精密玻璃器皿也可降低测量不确定度。

通过分析农药残留检测方法，结合试验操作步骤，建立数学模型，从计量学角度对检测过程系统效应产生的不确定度分量进行了评估，并以甲胺磷、甲氰菊酯和甲萘威作为方法三部分的代表，计算出了761方法测量结果的相对扩展不确定度分别为5.70%、5.66%和6.30%，将该结果应用于检测数据临界值的判断中具有极其重要的实用意义，只有当检测数据减去相对扩展不确定度后，仍大于农药的最大残留限量时，才能判定检测结果超标^[15]。同时，通过分析不确定度评定过程可知，农药残留检测的测量不确定度主要来源于仪器检测重复性、标准溶液配制过程和待测溶液定容体积引入的不确定度分量，而采用提升仪器设备稳定性、简化标准溶液配制过程和优化待测溶液定容方式等措施可有效降低测量不确定度。

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