[发明专利]水中有机污染物现场快速检测方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及环境保护技术或是化学分析技术领域，具体的说，是一种对水中有机污染物进行现场快速检测的方法，尤其是利用表面增强拉曼光谱效应对水污染事件中的有机污染物进行现场快速检测的方法。

【技术背景】

因社会的需要和科学的发展，化学工业生产(合成)出了种类繁多、性质各异的有机化合物，它们支持了工农业生产的需要。但是，因有些有机化合物的意外泄露而引起的突发性水污染事件也时有发生，这会影响生态环境、人民健康和社会的可持续发展。因此，需要有对应的措施和有效的快速检测技术。

目前，在水污染事件中对有机污染物进行现场快速分析检测的方法有：检测管技术、试剂盒技术、便携式分光光度技术、便携式气相色谱技术、便携式气相色谱—质谱联用技术等，其中，使用较多的是便携式气相色谱技术和便携式气质联用技术。这两种技术对水中的有机污染物具有较好的定性能力和较高的分析灵敏度，但是，它们都需要对污染水样进行较为复杂的前处理或以高纯度的惰性气体作为载气为前提，并且对检测的有机污染物有一定的范围限制(如对水中难挥发性有机污染物的分析难以实现)，因此，导致其现场检测的性能是有限制的，不能全面满足在水污染事件中现场应急检测有机污染物的需求。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种水中有机污染物现场快速检测方法：是将待测的污染水样中的多种有机污染物以薄层色谱进行现场的快速分离，利用表面增强拉曼光谱技术对有机污染物进行现场快速检测的方法。

表面增强拉曼光谱技术具有检测时间短、水干扰小、可直接原位分析、灵敏度高、检测范围广、无需载气保护的优点，可提供具有分子水平的信息，因而在药剂分析、染料检测、生物分析等领域得到了广泛应用。此外，该项技术在环境污染检测方面也有一定的应用，但主要是在实验室内利用大型拉曼光谱仪器对单个污染物进行分析，在水污染事件的现场进行应急检测还未见有报道。现在，随着光纤传感技术的发展以及拉曼光谱仪器的小型化，使得利用表面增强拉曼光谱技术在室外进行应用成为可能。将表面增强拉曼光谱技术与薄层色谱现场快速分离技术相结合，可实现对水污染事件中较为复杂的有机污染物进行现场快速检测，成为现场应急检测的有效分析手段，此外，还能拓展水污染事件中有机污染物的快速检测范围，增强应对突发水污染事件的应急能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水中有机污染物现场快速检测方法，其步骤为：

(1)制备高浓度表面增强拉曼光谱活性基底

取硝酸银(AgNO₃)溶于纯水，配制质量比为0.01～0.02％的硝酸银溶液，加热至90～95℃，逐滴加入质量比为0.01～0.02％柠檬酸钠水及质量比为0.3～0.5％的稳定剂，持续煮沸并搅拌60分钟后冷却至室温，得到稳定的灰色表面增强拉曼光谱活性基底——银胶；将其放入离心管内高速离心5～10分钟，取下层高浓度银胶胶体备用；

(2)建立特征峰强度-浓度标准曲线图

以步骤(1)所得的银胶胶体作为表面增强拉曼光谱活性基底，用便携式拉曼光谱仪对苯胺、邻苯二酚、氯苯、联苯胺(部分水污染事件中的代表性有机污染物)进行表面增强拉曼光谱检测，获得其用于定性分析的表面增强拉曼光谱指纹图谱，建立特征峰强度-浓度标准曲线图；

由于污染物挥发及可能与活性基底接触不均的原因，这里的特征峰强度-浓度标准曲线的相关性不能达到严格的定量标准，但可用于半定量分析；

(3)将有机污染物分离并稳定于色谱板上

取5～10μL污染水样点于薄层色谱板底部，选择按比例配比的极性和非极性混合溶剂为展开剂，对污染水样中的有机污染物进行现场分离，10～15分钟后有机污染物被分离且稳定于色谱板上，将色谱板置于空气中1～2分钟，使展开剂挥发掉；

(4)获得有机污染物的表面增强拉曼光谱图

取步骤(1)所得的银胶胶体滴涂于薄层色谱板上有机污染物所在点位上，用便携式拉曼光谱仪进行拉曼光谱检测，以获得该点位上有机污染物的表面增强拉曼光谱图；

(5)对照和检测

将步骤(4)所测得的表面增强拉曼光谱图与步骤(2)获得的表面增强拉曼光谱指纹图谱以及特征峰强度-浓度标准曲线图进行比较，定性和半定量分析步骤(4)检测的有机污染物。

步骤(1)中所述的纯水为超纯水。

步骤(1)中所述的稳定剂为分子量为5000～10000的聚乙烯吡咯烷酮。

以步骤(1)同样的方法制备表面增强拉曼光谱活性基底——金胶或是金银合金胶体。