引言
蔬菜含有丰富的矿质元素、维生素和膳食纤维等多种营养成分，是我国重要的经济作物。但随着现代工业的发展，环境污染日益加剧，导致部分地区菜田土壤重金属的污染。近来研究发现不同形态对环境和生物的作用存在着巨大差异。仅研究体系中元素的总量已不足以反映其生理、毒理作用。元素的生理活性和生物毒性与元素的形态密切相关，同一元素的不同形态对环境和人体健康具有不同的影响，甚至会有很大的差别。例如As(III)比As(V)更容易与蛋白质中的巯基结合，所以其毒性最大，甲胂酸和二甲基胂酸只具有中等毒性，而食物中的砷甜菜碱和砷胆碱几乎无毒性。以砷化合物半致死量LD50计，其毒性从大到小依次为H3As，As(III)，As(V),MMA(monomethylarsonicacid，甲基胂酸),DMA(dimethylarsonicacid,二甲基胂酸),AsC(arsenocholine,砷胆碱),AsB(arsenobetaine,砷甜菜碱),可见无机砷毒性最大，有机砷毒性较小，而AsB和AsC常被认为是无毒。因此，在测定砷的含量时，进行砷的形态分析十分必要，以无机砷、有机砷及不价态的砷的不同毒性来综合评价，比用总砷的总量来评价砷的毒性更具科学性。本文中通过建立对适合蔬菜类样品中砷形态分析的HPLC-HGAFS方法的线性、精密度、准确度和检测限的考察，根据最小二乘法原理计算校准曲线的标准不确定度，并充分分析和识别分析过程中的不确定度来源，较为全面地评定测量不确定度，为蔬菜中砷形态的测定方法提供理论依据。
1方法原理和实验操作步骤
1.1方法原理
试样经研磨粉碎后，以去离子水提取、净化后，样液通过离子交换色谱柱进行不同形态砷的分离，分离后的样液先与硼氰化钾(KBH4)反应生成挥发性砷化氰，由氩气载入石英原子化器中分解为原子态砷，在特制砷空心阴极灯的发射光激发下产生原子荧光，其荧光强度在固定条件下与被测液中各形态砷的浓度成正比，与砷形态标准系列比较定量。
1.2实验操作步骤
称取1g的蔬菜冻干样品溶解于100mL的提取溶剂蒸镏水，置于水浴振荡器中，在70℃的温度下，恒温3h后，在3000转离心10min，分离出上清液,置电热板加热浓缩至10mL，过0.45μm的滤膜制样待测。同时做试剂空白。试样通过HPLCHGAFS联用仪进行检测。仪器测定条件(见表1)。
[attach]50901[/attach]
2不确定度测定
2.1建立数学模型
[attach]50902[/attach]
式中，X为样品中砷的含量，mg/kg(或mg/L);C为样品溶液测定浓度，μg/mL;C0为试剂空白液测定浓度，μg/mL;V为样品溶液总体积，mL;m为样品质量(体积)，g(mL);
2.2不确定度的分量来源分析和计算
在测量过程中的不确定度因素包括：(1)标准曲线产生的不确定度U(y/x)=u1;(2)测量标准产生的不确定度u2;(3)仪器产生的不确定度u3;(4)样品制备产生的不确定度u4;(5)重复测量产生的不确定度u5。
2.2.1来源于标准曲线的不确定度u1校准曲线是通过对空白和标准系列进行3次重复测定，空白溶液调零，测得其荧光值，测定结果(见表2)
[attach]50903[/attach]
样品测量的估计值是由试验数据用最小二乘法拟合的直线得到，其拟合校准曲线参数的标准不确定度可以利用统计程序计算获得，根据测定数据用线性回归方程y=a+bx求出校准曲线，由最小二乘法得到拟合直线的斜率b和截距a分别为
[attach]50904[/attach]
应用该曲线进行测量，对C20.0进行2次测量，即P=2，测得砷含量最佳估计值C20.0=19.88μg/L不确定度(曲线)为
[attach]50905[/attach]
相对不确定度为
u(c)/c=0.79/20=0.0395%
2.2.2来源于标准样品产生的不确定度u2(1)校准物质不确定度：标准系列是由浓度为100mg/L砷标准物质经多次稀释制成，标准物质证书给出的不确定度为1mg/L。一般认为，标准物质给出的是扩展不确定度，按正态分布考虑，置信概率为99.9%，k=3。相对标准不确定度
[attach]50906[/attach]
(2)量具引起的不确定度：该不确定度包括3个部分：①溶液体积的不确定度，由国家计量研究院提供的校准证书给出的不确定度范围1%，此不确定度为B类，按正态分布换算成标准差为1×1%/2=0.0050mL。②在定容体积至移液枪刻度的变动性，通过重复性称量进行统计，重复10次统计出标准差为0.0032mL。③移液枪和溶液温度与校正时温度不同引起的体积不确定度，温度相差3℃，对水体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，则95%置信概率下体积的变化区间为±1×3×2.1×10-4=0.00063mL，转换成标准差为0.00063/1.96=0.00030mL。
[attach]50907[/attach]
每次配制标准样品的体积为4mL，结合标准物质和量具所产生的不确定度，故最终有标准样品引起的相对不确定度为
[attach]50908[/attach]
2.2.3仪器产生的不确定度u3由国家计量研究院提供的校准证书给出的不确定度范围为3%，此不确定度为B类，按均匀分布换算成标准差为
[attach]50909[/attach]
2.2.4样品制备产生的标准不确定度u4（1）天平称量的标准的不确定度：校准证书给出的最大允许误差为0.002g，属B类不确定度，按均匀分布，标准不确定度为：0.002/3=0.0012g。复性的单次测定10次，平均值m=1.01445g，得到重复性的单次测量的不确定度为0.00014g。以上两项合成得出标准不确定度为
[attach]50910[/attach]
（2）量具引起的不确定度：100mL量筒引起的不确定度，同上该不确定度包括三个部分：①溶液体积的不确定度，准差为100×1%/2=0.50mL。②定容体积的变动性，通过重复性称量进行统计，重复10次统计出标准差为0.028mL。③量筒和溶液的温度与校正时温度不同引起的体积不确定度，温度相差3℃，对水体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，则95%置信概率下体积的变化区间为±100×3×2.1×10-4=0.063mL，转换成标准差为0.063/1.96=0.032mL。以上三项合成得出
[attach]50911[/attach]
（3）10mL比色管引起的不确定度，同上该不确定度包括三个部分：①溶液体积的不确定度，准差为10×1%/2=0.050mL。②定容体积的变动性，通过重复性称量进行统计，重复10次统计出标准差为0.0092mL。③量筒和溶液的温度与校正时温度不同引起的体积不确定度，温度相差3℃，对水体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，则95%置信概率下体积的变化区间为±10×3×2.1×10-4=0.0063mL，转换成标准差为0.0063/1.96=0.0032mL。以上三项合成得出
[attach]50912[/attach]
故样品制备的不确定度U4
[attach]50913[/attach]
2.2.5重复测量产生的不确定度u5油菜样品测量6次，测定结果（见表3）。6次重复测量AsⅢ和DMA产生的不确定度分别为0.9333g/kg、0.8765g/kg，不确定度
[attach]50914[/attach]
按均匀分布有0.0370/3=2.1363%，0.0115/3=0.6640%。即由重复性导致的多次测量结果平均值AsⅢ和DMA的不确定度为2.1363%和0.6640%。2.2.6相对标准不确定度汇总相对不确定度汇总如表4所示，除重复测量的不确定度外，其他项目AsⅢ和DMA一致。
2.3合成相对不确定度的计算
[attach]50915[/attach]
2.4相对展伸不确定度的计算和评价
取包含因子k=2，得相对展伸不确定度为U=K×ur：U1=9.6394%；U2=8.7421%。因此，以蒸馏水为提取溶剂，在70℃下水浴3h，采用HPLC-HGAFS法测定油菜样品中AsⅢ含
[attach]50916[/attach]
量的相对展伸不确定度为：9.6394%(U由相对合成不确定度ux=4.3203%及包含因子k=2而得)，油菜中AsⅢ的测定值为25.2250mg/Kg，扩展不确定度为±2.4315mg/Kg，标准合成不确定度ux=1.0898mg/Kg。
油菜样品DMA含量的相对展伸不确定度为：8.7421%(U由相对合成不确定度ux=4.3203%及包含因子k=2而得)，油菜中DMA的测定值为76.3209mg/Kg，扩展不确定度为±6.6720mg/Kg，标准合成不确定度ux=3.2973mg/Kg。
3结论
对检测结果进行不确定度分析。对测量结果作定量的评定、对测量结果的偏差做全面评估，测量结果完整并更加可靠。以蒸馏水为提取溶剂，在70℃下水浴3h，采用HPLC-HGAFS法测定油菜样品中AsⅢ含量的相对展伸不确定度为：5.5446%(U由相对合成不确定度ux=1.7506%及包含因子k=2而得)，油菜样品DMA含量的相对展伸不确定度为：3.7020%(U由相对合成不确定度ux=1.7506%及包含因子k=2而得)。
来源：《现代仪器》，转载请注明出处-仪器信息网(www.cncal.com)