原子吸收法測定血中鉛含量及其不確定度的評定

　　進入二十一世紀以來，各行各業都在努力與國際接軌，新的形勢下對檢測工作的質量控制也提出了更高的要求。ISO/IEC17025[1]中規定校準，檢測實驗室，都必須建立并實施測量不確定度的評估程序，以評價測試結果的準確性與可靠性。其中重要原因之一是由于測量的客觀真值無法得知及測量條件的非理想化，使誤差大小無法確定，導致測量結果的可靠性無法表達[2]。為了更準確地表達測量結果的可靠程度，國際計量委員會建議用測量不確定度取代誤差來表示實驗結果[3]。不確定度也成了測量系統最基本、最重要的特性指標，是測量質量的重要標志。 
　　本文采用WS/T174-1999《血中鉛、鎘的石墨爐原子吸收光譜測定方法》[4]，依照JJF 1059-1999《測量不確定度評定與表示》[5]，對血中鉛含量的不確定度進行評定， 以期保證檢測工作的質量，也為今后改進檢測方法等提供依據。 
　　1 材料與方法 
　　1.1儀器 
　　Z-5000型原子吸收分光光度計（日立公司）； Vortex Genie 2渦旋振蕩器（美國Scientific Industries公司）。 
　　1.2試劑 
　　鉛標準溶液GSB 04-1742-2004 1000μg/mL（國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；凍干牛血鉛、鎘標準物質GBW09139h（中國疾病預防控制中心職業衛生與中毒控制所）；AR級硝酸（德國CNW科技公司）；AR級磷酸二氫銨（國藥集團化學試劑有限公司）；CP級聚乙二醇辛基苯基醚（中國醫藥集團上海化學試劑公司）。 
　　1.3 測定方法 
　　配制血液稀釋液： 0.40g磷酸二氫銨，1mL硝酸，1mL 聚乙二醇辛基苯基醚定容至100 mL。 
　　配置10mg/mL鉛標準使用液，繼續稀釋配制成鉛標準使用液濃度為0.00μg/L，10.00μg/L，20.00μg/L，30.00μg/L，40.00μg/L。 
　　取2 mL 血液稀釋液于具塞塑料離心管中，然后加入溶解后的牛血鉛標準血樣0.2 mL，渦旋振蕩混勻，上機測定。 
　　石墨爐工作條件為：塞曼扣背景，進樣量20μL，石墨爐升溫條件見表1，檢測波長283.3nm，狹縫1.3nm，燈電流9.0mA，定量方式為峰高定量。 
　　2 建立數學模型 
　　式中：C―血樣中鉛的含量（（μg/L ），c工作曲線上查得稀釋血樣中鉛的濃度（μg/L），F為稀釋倍數，按本法操作，稀釋倍數為11。 
　　3 分析不確定度的來源 
　　本實驗中不確定度來源主要有三個（圖1）：（1） 工作曲線擬合引起的相對不確定度分量u（x1）；（2） 平行樣品測量重復性引起的不確定度分量u（x2）；（3）B類原因引起不確定度分量u（x3）。在B類原因引起不確定度分量中包括：標準物質引起的不確定度分量，標準溶液配制引起的不確定度分量及樣品稀釋的不確定度分量，。 
　　4.計算不確定度分量 
　　4.1 由于工作曲線非線性引起的標準不確定度分量u（x1） 
　　本實驗對鉛標準溶液0.00μg/L，10.00μg/L，20.00μg/L，30.00μg/L，40.00μg/L進行3次平行測定，結果見表2 
　　擬合標準曲線，得到直線回歸方程y = 0.007029x + 0.01507，其中斜率b= 0.007029，截距a=0.01507，相關系數為R2 = 0.9991。 
　　工作曲線擬合引起的相關不確定度由下式計算，結果見表3。 
　　式中：a-標準曲線截距，b-標準曲線斜率，p-樣品重復測定次數（p=6），n-測定的標準溶液的點的個數（n=15），j-標準溶液測量編號，C0-樣品平均質量濃度， -標準溶液平均質量濃度。 
　　4.2 由于樣品不重復性引起的不確定度分量u（x2） 
　　對樣品進行平行6次測量，結果分別為112μg/L、120μg/L、109μg/L、115μg/L、110μg/L 、108μg/L。 
　　計算得單次測量不確定度U = S= =4.52，算術平均值的不確定度u（s）= =1.84，則標準不確定度 u （x2） （%）= ×100%=1.64% 
　　4.3B類原因引起不確定度分量u（x3） 
　　B類原因引起不確定度分量中包括：稱量引起的不確定度分量，樣品定容引起的不確定度分量，標準溶液配制引起的不確定度分量。 
　　4.3.1 標準溶液引起的不確定度分量 
　　本實驗使用的鎘標準溶液為GSB 04-1742-2004，根據標準物質證書中給出鎘的濃度為1000μg/mL，不確定度為0.7%（k=2），因而，鎘標準溶液引起的相對不確定度均為 =0.35%。 
　　4.3.2 標準溶液配制引起的不確定度分量 
　　校準和溫度是引起容量瓶、移液管體積變化的兩個因素。在實驗室恒溫為22℃時，在實驗室溫度為22℃時，水體積膨脹系數為2.1×10-4，室內溫差按+/-5℃計算，引起的容量瓶體積變化為： 100×5×2.1×10-4=0.105ml，按均勻分布計算，標準不確定度為： =0.061ml。根據計量測試中心的容量瓶檢定證書，在20℃時100ml A級容量瓶體積為100±0.10ml；按三角分布計算，校準引起的標準不確定度為 =0.041ml。所以，樣品定容所用100ml容量瓶的相對標準不確定度為 =0.073%。 
　　故B類原因引起不確定度分量 
　　5合成標準不確定度 
　　由于各分量的不確定度來源彼此獨立不相關，故合成標準不確定度可按下式計算 ： 
　　6擴展不確定度的評定 
　　有效自由度未知時， 取k=2， 近似95% 置信概率，擴展不確定度Ur =k×u（x） 各元素的擴展不確定度見表4。 
　　7結果表示 
　　8 結論 
　　日常生活中，鉛是重要危害因素之一，通過測定人體中血鉛的含量，可以直接了解鉛對人體健康的危害程度，也對其產生原因的分析以及健康防護有著重要的指導意義。不確定度是采用統計學的方法定量的給出測量結果的分散性和置信區間。不確定度越小，說明測量方法越可靠。在進行測量不確定度評定時，應努力嘗試找出影響不確定度的所有分量，并作出合量的評估，以確保報告結果的準確性。 
　　凍干牛血鉛、鎘標準物質GBW09139h標識值為105-135μg/L，在本文的整個測量結果為107-117μg/L，不確定度為4.88%，說明結果可信。從試驗結果來看，影響石墨爐法測定血中鉛含量最終結果的主要因素是工作曲線非線性引起的不確定度分量和樣品不重復性引起的不確定度分量，而標樣配制以及稀釋等過程對最終不確定度結果影響不大。所以要控制好石墨爐原子吸收法測定血中鉛含量的質量，就必須嚴格控制好標準曲線校準過程以及測量樣品平行性的問題。