付樹卿

(石河子水文勘測(cè)局，新疆 石河子 832000)

甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑是基于天然抗生素(Strobilurin A)為先導(dǎo)化合物開發(fā)的新型殺菌劑[1-2]，與苯并咪唑類和三唑類殺菌劑產(chǎn)品相比，具有低毒、高效、廣譜等特點(diǎn)，近年來(lái)，在我國(guó)也大范圍的生產(chǎn)和使用，其在環(huán)境和作物中的殘留問(wèn)題應(yīng)該引起關(guān)注. 啶氧菌酯(picoxystrobin)是一種廣譜、內(nèi)吸性甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑，其作用機(jī)制是控制病原菌細(xì)胞內(nèi)色素間電子轉(zhuǎn)移從而抑制線粒體的呼吸作用，最終導(dǎo)致病原菌細(xì)胞死亡.

目前，國(guó)內(nèi)外有使用流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光法[3]、氣相色譜法[4]、氣-質(zhì)和液-質(zhì)聯(lián)用法[5-9]分別對(duì)不同樣品中啶氧菌酯殘留量進(jìn)行檢測(cè)分析的報(bào)道. 氣相色譜儀在多農(nóng)藥殘留檢測(cè)過(guò)程中因其分離效果而應(yīng)用廣泛，質(zhì)譜作為檢測(cè)器可對(duì)各種農(nóng)藥組分進(jìn)行準(zhǔn)確的定性，串聯(lián)質(zhì)譜是目前各種農(nóng)藥殘留檢測(cè)最為先進(jìn)的技術(shù). 由于二級(jí)質(zhì)譜具有抗干擾的能力，可消除單級(jí)質(zhì)譜存在的基質(zhì)與待測(cè)化合物選擇離子相同的問(wèn)題，對(duì)樣品前處理的要求更低[10]. 由于農(nóng)藥在農(nóng)田及果蔬種植過(guò)程中約70%的成分未達(dá)到防治作用，直接擴(kuò)散到環(huán)境土壤中，遷移至農(nóng)田灌溉水中，因此農(nóng)藥的使用具有較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn). 本研究建立了氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定水中啶氧菌酯殘留量的不確定度評(píng)估數(shù)學(xué)模型，參考不確定度的評(píng)估指南[11-15]，根據(jù)不確定度評(píng)定的步驟和方法對(duì)檢測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的主要不確定度進(jìn)行評(píng)定，指出測(cè)量結(jié)果的表述應(yīng)該同時(shí)包含測(cè)量值及與該值相關(guān)的測(cè)量不確定度，尋求影響不確定度的最大因素，并通過(guò)相應(yīng)的措施減少不確定度對(duì)結(jié)果帶來(lái)的影響，為測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和置信度提供理論依據(jù).

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(7890B-7000B，美國(guó)安捷倫公司)；分析天平(CP213，美國(guó)奧豪斯公司)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(SB-1100，日本埃朗公司)；正己烷、二氯甲烷、丙酮、甲醇(色譜級(jí)，美國(guó)賽默飛世爾公司)；啶氧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品(1 000 μg/mL，農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心).

試驗(yàn)材料：新疆地區(qū)西瓜種植基地的農(nóng)田灌溉水樣.

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

準(zhǔn)確移取一定體積啶氧菌酯標(biāo)準(zhǔn)溶液，用丙酮配制為10.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，避光冷藏，試驗(yàn)前用丙酮溶劑稀釋至相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)使用液.

1.3 樣品的采集與處理

水樣：采集種植區(qū)域的農(nóng)田灌溉水，放入棕色玻璃采樣瓶中，-4 ℃低溫保存.

1.4 樣品前處理及凈化

將HLB小柱依次用5 mL乙腈、5 mL水活化，將1 L的水樣過(guò)柱子后用6.0 mL乙腈洗脫，洗脫液輔助加熱氮?dú)獯抵两桑译娑ㄈ?.00 mL，過(guò)0.45 μm濾膜，待測(cè)定.

1.5 色譜、質(zhì)譜條件

1.5.1 氣相色譜條件

色譜柱：HP-5MS(30 m×0.25 mm, 0.5 μm)；載氣：氦氣(純度：99.999%)；恒流模式流速：1.0 mL/min；進(jìn)樣量：1.00 μL，進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；程序升溫：80 ℃保持1 min，以20 ℃/min升溫至280 ℃，保持10 min.

1.5.2 質(zhì)譜條件

離子化方式：電子轟擊(EI)；離子源溫度：230 ℃；離子化能量：70 eV；傳輸線溫度：270 ℃；溶劑延遲時(shí)間：5 min；掃描方式：全離子掃描模式(SCAN)和多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)，選擇離子對(duì)及碰撞電壓：145>115(10 eV)，145>102(25 eV).

1.6 數(shù)學(xué)模型[11]

啶氧菌酯殘留量的計(jì)算公式：

(1)

式中：X—樣品中啶氧菌酯的殘留量(mg/L)；As—啶氧菌酯標(biāo)準(zhǔn)峰面積；Aw—待測(cè)樣品中啶氧菌酯的峰面積；V1—試樣溶液最終的定容體積(mL)；V2—取樣量(mL)；ρ—啶氧菌酯的濃度(mg/L).

2 結(jié)果與討論

2.1 不確定度來(lái)源

啶氧菌酯殘留量的不確定度來(lái)源主要包括農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品和樣品中啶氧菌酯殘留量測(cè)定兩大類. 其中標(biāo)準(zhǔn)品的純度、工作液的配制和稀釋，標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合以及樣品的取樣量及測(cè)定過(guò)程中方法學(xué)參數(shù)是主要的評(píng)價(jià)目標(biāo).

2.2 啶氧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品的不確定度評(píng)價(jià)Urel(s)

2.3 配制標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液引入的不確定度Urel(w)

=0.011 31

(2)

2.4 配制標(biāo)準(zhǔn)工作溶液引入的不確定度Urel(sw)

操作過(guò)程中使用10.0 mL A級(jí)無(wú)分度吸管移取農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,用丙酮稀釋定容到50 mL的容量瓶中，得到質(zhì)量濃度20.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液，所產(chǎn)生的不確定度按3.3的方法計(jì)算，50 mL的容量瓶允許誤差為0.050. 溫度與校正溫度相差3 ℃，對(duì)容量瓶重復(fù)11次稱量，得出其體積的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.023 mL，由配制標(biāo)準(zhǔn)工作溶液引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

=0.023 15

(3)

2.5 稀釋標(biāo)準(zhǔn)系列溶液引入的不確定度Urel(ss)

用1.00 mL吸量管(A級(jí))移取農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)工作溶液置于單標(biāo)線10.0 mL容量瓶(A級(jí))中，用丙酮定容到相應(yīng)體積，系列質(zhì)量濃度分別為0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L的工作曲線. 使用1.00 ml移液管在20 ℃時(shí)的允許誤差為0.007 mL，按均勻分布轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)偏差為0 mL. 對(duì)1.00 mL移液管進(jìn)行重復(fù)20次測(cè)定，得出其體積的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.002 2 mL. 設(shè)定20 ℃為校正溫度，由溫度引起的不確定度可通過(guò)估算該溫度范圍和體積膨脹系數(shù)來(lái)計(jì)算，1.00 mL移液管(A級(jí))移取1.00 mL丙酮，得出其體積的標(biāo)準(zhǔn)偏差為581 mL；稀釋成C1濃度時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

=0.004 57

(4)

從標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋成5個(gè)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線帶來(lái)的各項(xiàng)不確定度合成得到：

(5)

2.6 啶氧菌酯標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度Urel(sv)

質(zhì)量濃度為0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液各1.00 μL，進(jìn)樣測(cè)定，根據(jù)儀器測(cè)定得到相應(yīng)的色譜峰面積Y，擬合的線性回歸方程為Y=aX+b(a為斜率，b為截距，X為質(zhì)量濃度). 相關(guān)參數(shù)如表1所列，啶氧菌酯的標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的不確定度為：

(5)

式中：SR為標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積殘差的標(biāo)準(zhǔn)偏差，p為試樣平行測(cè)量次數(shù)，n為擬合曲線的測(cè)定次數(shù)，CA為標(biāo)準(zhǔn)溶液中啶氧菌酯的平均質(zhì)量濃度；CS為待測(cè)樣品溶液按回歸方程計(jì)算得到的濃度平均值.

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合回歸方程、相關(guān)系數(shù)和不確定度Table 1 Uncertainty results from least square curve fitting

2.7 灌溉水樣品稱量引入的不確定度Urel(m)

Urel(m)=0.057 74/100=0.000 577 4

(6)

2.8 儀器進(jìn)樣體積引入的不確定度Urel(v)

氣相色譜配備的微量注射器體積為10 μL，常規(guī)設(shè)定的進(jìn)樣量為1.00 μL，微量注射器進(jìn)樣體積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為±1%，由進(jìn)樣體積引入的相對(duì)不確定度為：

(7)

2.9 樣品測(cè)定的準(zhǔn)確度和精密度引入的不確定度Urel(r)、Urel(p)

表2 準(zhǔn)確度引入的不確定度結(jié)果(n=5)Table 2 Uncertainty introduced by measurement results of accuracy (n=5)

表3 精密度引入的不確定度結(jié)果(n=5)Table 3 Uncertainty introduced by measurement results of precision (n=5)

2.10 不確定度因素分析及合成不確定度

采用GC-MS/MS法對(duì)水中啶氧菌酯殘留量測(cè)定產(chǎn)生不確定度的影響因素主要有：標(biāo)準(zhǔn)品純度、標(biāo)準(zhǔn)溶液配置過(guò)程、標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合、樣品稱量、儀器進(jìn)樣、精密度和準(zhǔn)確度等9種. 計(jì)算得到的不確定度范圍在0.000 577 4～0.023 15之間，不確定度來(lái)源比例如圖1所示.

圖1 水樣中啶氧菌酯不確定度評(píng)價(jià)結(jié)果分析圖Fig. 1 Analysis chart of picoxystrobin residues in water sample

環(huán)境水樣中啶氧菌酯殘留量測(cè)定結(jié)果的合成不確定度值為0.032 17，計(jì)算公式[12]如下：

(8)

2.11 擴(kuò)展不確定度結(jié)果

對(duì)采集的農(nóng)田灌溉水樣按試驗(yàn)方法分析其啶氧菌酯的殘留量，通過(guò)GC-MS/MS儀器工作站給出的峰面積帶入線性方程計(jì)算得到的平均含量為1.30 μg/L. 根據(jù)JJF 1135-2005《化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定》相關(guān)規(guī)定，設(shè)定置信區(qū)間為95%，包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度U=Urel×k×X=0.083 64≈0.08 μg/L，因此測(cè)定水中啶氧菌酯殘留量的檢測(cè)結(jié)果應(yīng)表示為X=(1.30±0.08)μg/L.

3 結(jié)論

從測(cè)定水中啶氧菌酯殘留量的不確定度因素分析，最主要的來(lái)源為重復(fù)性試驗(yàn)和方法準(zhǔn)確度所引入的. 在實(shí)際操作過(guò)程中，應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)人員前處理過(guò)程中的操作，減小測(cè)定結(jié)果的不確定度，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性.

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