[发明专利]一种饮用水中异味物的分析判别方法

说明书

技术领域

本发明属于异味物分析判别技术领域，具体涉及一种饮用水中异味物的分析判别方法。

技术背景

1、饮用水中异味物质的来源

饮用水产生异嗅大多是由于水源水产生异嗅而引起的，水源水异嗅可以分为两类：一种是人为产生的异嗅，由工业消毒剂以及生活污水直接排入水体引起；一种是自然产生的异嗅，主要由水中生物如藻类及放线菌引起的，在水中的含量一般在ppb即μg/L级。对水中自然产生的异嗅物，目前大多还不能直接定性或定量检测出。随着色谱-质谱技术的发展，国内外现已查明富营养化水体中产生嗅味的物质有30余种，主要有2-甲基异莰醇(MIB)、土臭素(Geosmin)、2-甲氧基-3-异丁基吡嗪(IBMP)、2,4,6-三氯茴香醚(TCA)和2-甲氧基-3-异丙基吡嗪(IPMP)这5种国内外公认的异味物。结合以往的报道以及我们的研究，认为一些饮用水消毒副产物如三氯甲烷(trichloromethane)、二溴一氯甲烷(dibromochloromethane)、以及其他烯醛类/苯酚类化合物如己醛(nonanal)、2,4-二叔丁基苯酚[2,4-bis(1,1-dimethylethyl)phenol]、糠醛(furfural)和苯乙烯(styrene)等也同样具有异味，这些物质的存在影响了饮用水的感官品质，导致饮用水遭到消费者的投诉。

2、水质分析方法研究

(1)感官分析法

嗅味物质通过闻嗅进入鼻腔，从而刺激神经系统，使系统产生嗅觉信号，并将信号传送至大脑，人们依据该信号来判断气味的类别和强度，从而对嗅味物质的气味类别和强度进行感官分析，感官分析法是国外大多数国家和地区对水体监测的常规手段之一，其灵敏度依据人的嗅觉灵敏度而定，一般可达到ppb级，对于某些嗅阈值较低的物质甚至可以达到ppt(ng/L)级，因此，被广泛采用。

但是感官分析法需要保证感官评价在已知和最小干扰的可控条件下进行，这些干扰因素包括：a.刺激偏差、主管影响、观望偏差、对照偏差等；b.生理因素和心理因素对评价员判断的影响，评价员的精神状态等；c.人员不易召集，常因环境和感官状态变化影响结果；d.个人敏感性、嗜好和评价标准不同，结果分歧较大；e.结果不客观，分析方法不科学；f.专家观念有别于普通消费者。

因此，单独采用感官分析法对于异味物(或者说嗅味物)的判定人为影响较大，进行分析时需要排除人为因素的影响，且与仪器分析相结合判定时，结果相对较为可靠。

(2)仪器分析法

对异味物质进行定性定量分析，其中气相色谱-质谱法(GC-MS)是最为常用的方法，利用气相色谱强大的分离作用将样品混合气味物质分离，利用质谱将分离的气味物质打成碎片，形成图谱，进行谱库检索。

气相色谱-质谱法(GC-MS)在检测饮用水中异味物时，虽然能够定性定量检测出各异味物，但是不能锁定导致水体中产生异味的化合物；不能检测出导致水体产生特征气味的气味活性化合物，更不能确定水体中异味物导致水体异味的阈值。

(3)仪器结合感官分析法

气相色谱-嗅闻(GC-O)技术是近年来兴起的，它对食品香气的研究特别适用和有效。一些气相色谱-嗅闻技术如CHARM分析、香气提取物稀释分析(aroma extract dilution analysis，AEDA)、OSME分析以及检测频率(detection frequency)分析被用于对食品中气味活性化合物(aroma-active or odor-active)的鉴定和重要性排序。GC-O技术现在已经成为了一种被广泛使用的方法，它将气相色谱的分离能力与人类鼻子敏感的嗅觉联系在一起。GC-O被称为“the state of the art”，即目前最顶尖、最先进的技术。

但该方法目前还未被应用于饮用水中异味物的分析鉴定中，尤其是将气相色谱-嗅闻(GC-O)与质谱一起联用，用于定性定量的分析和判别饮用水中异味物。

3、饮用水的前处理方法

水中嗅味物质分析的关键在于嗅味的富集，常用的富集方法有固相萃取法(SPE)、蒸馏萃取法(SDE)、吹扫捕集法(P&T)、蒸馏萃取法(SDE)、封闭环路吹扫法(CLSA)、液-液萃取法等，这些预处理方法各有缺点，如样品需要量大，耗费有机溶剂，操作复杂，灵敏度低，难以检测痕量(ng/L级)有机化合物等，采用上述方法提取的异味物，经后续的气相色谱-质谱等仪器分析后，检测结果的准确性难以保证。