简述《生活饮用水标准检验方法》—臭和味 + AIRSENSE电子鼻一体化检测方案

简述

GB/T 5750.4-2023 

生活饮用水标准检验方法 

感官性状和物理指标

 ——臭和味

以标准为尺绘就安全健康大场景

01

嗅气和尝味法

6.1 嗅气和尝味法

6.1.1 仪器设备

锥形瓶：250 mL。

6.1.2 试验步骤

6.1.2.1 原水样的臭和味

取 100 mL 水样置于 250 mL 锥形瓶中，振摇后从瓶口嗅水的气味，用适当文字描述，并按六级记录强度。

同时取少量水样放入口中（不咽下）品尝味道，予以描述，并按六级记录强度。

注：

分析在通风良好、无异味环境进行；测试前 30 min 避免进食、喝饮料、吸烟；感冒、过敏者不参与闻测。

测试人员身体无异味，不使用香皂、香水等；闻测高异臭样品后休息 15 min 以上，出现嗅觉疲劳停止试验。

6.1.2.2 原水煮沸后的臭和味

将锥形瓶内水样加热至开始沸腾，立即取下，稍冷后按上法嗅气和尝味，文字描述并按六级记录强度。

02

嗅阈值法

6.2.1 原理

用无臭水稀释水样至刚好闻出可辨别臭气，此时稀释倍数即为嗅阈值（TON）。

分析人员宜 3~5 人，结果取几何均数。

6.2.2 试剂

无臭水：活性炭处理的纯水。

2 - 甲基异莰醇标准品（≥95%）、土臭素标准品（≥95%）。

硫代溶液（70 g/L）。

2 - 甲基异莰醇、土臭素标准储备液（100 mg/L）及使用液（25.0 ng/L，现用现配）。

6.2.3 仪器设备

电热恒温水浴锅、250 mL 具塞锥形瓶、温度计。

6.2.4 样品

采集：500 mL 棕色玻璃瓶，水样充满无气泡；有余氯加硫代溶液（0.2 mL/500 mL）。

保存：0~4 ℃冷藏，24 h 内测定。

6.2.5 试验步骤

选定分析人员：用 2 - 甲基异莰醇 / 土臭素标准使用液测试嗅觉，合格者参与。

取 150 mL 水样，60 ℃水浴加热 5 min，振摇去塞闻气，做无臭水空白。

闻出臭味则用无臭水稀释，记录刚好闻出臭味时的稀释倍数。

6.2.6 试验数据处理

单人嗅阈值：TON=(A+B)/A

多人几何均数：TON=ⁿ√(TON₁×TON₂×…×TONₙ)

式中：A— 水样体积（mL）；B— 无臭水体积（mL）；n≥3。

6.2.7 精密度

生活饮用水嗅阈值 RSD：0%~3.6%；水源水：0%~6.7%。

03

嗅觉层次分析法

6.3.1 原理

3~5 人组成评价小组，水样 45 ℃加热使臭溢出，单独评价异臭类型与强度，共同确定类型，强度取平均值。

6.3.2 试剂

无臭水、己醛、2,6 - 壬二烯醛、土臭素、2 - 甲基异莰醇标准品。

抗坏血酸溶液（100 g/L，冷藏每周新配）。

2 - 甲基异莰醇标准使用液（0.04 μg/L）。

6.3.3 仪器设备

恒温水浴锅、移液器、具塞玻璃瓶 / 锥形瓶等。

6.3.4 样品

采集：500 mL 棕色瓶，充满无气泡；有余氯加抗坏血酸溶液（0.1 mL/500 mL）。

保存：0~4 ℃冷藏，24 h 内测定。

6.3.5 试验步骤

嗅觉评测：用 2 - 甲基异莰醇标准使用液测试，土霉味强度 4~6 方可检测。

样品准备：200 mL 水样，45 ℃水浴 10~15 min。

闻测：轻摇，靠近鼻孔 3~5 cm 闻测；测下一样品前闻无臭水，休息≥2 min。

6.3.6 试验数据处理

单一异臭：小组确定类型，强度取算术平均值。

混合异臭：确定各类型，各类型强度分别取平均值。

04

臭和味 + AIRSENSE 电子鼻

GB/T 5750.4-2023 臭和味 + AIRSENSE 电子鼻 一体化检测方案

结合定位（标准 + 仪器双合规）

国标方法：嗅气和尝味法、嗅阈值法 TON、嗅觉层次分析法 FPA（人工感官）

电子鼻：AIRSENSE电子鼻PEN3.5（传感器阵列 + 气味指纹 + AI 建模）

结合目标：人工定级 + 仪器定量，实现快速、客观、可追溯、可在线监测。

05

案例分享

水源中不同嗅味物质检测

便携式电子鼻 PEN3.5 被用于检测地表水中的典型嗅味物质，包括 2 - 甲基异冰片（2-MIB）、土臭素（GSM）、β- 环柠檬醛、β- 紫罗兰酮、另外九种嗅味（T&O）化合物以及铜绿微囊藻产生的嗅味物质。在 0 到 85 纳克 / 升的浓度范围内，能够区分 2 - 甲基异冰片和土臭素，并且电子鼻可以识别出在纯水和地表水中不同浓度嗅味物质的响应特征。通过主成分分析（PCA）和线性判别分析（LDA）方法，能够有效识别出浓度为嗅阈值 1 至 3 倍的这些嗅味物质。起识别作用的传感器是 R8 和 R6，它们的主要敏感结构为醇类、醛类以及甲基基团。对于铜绿微囊藻，细胞密度在 1.08×10⁷个细胞 / 毫升至 5.53×10⁷个细胞 / 毫升之间时，其挥发性成分没有重叠，并且电子鼻在高细胞密度下有足够的分辨能力来区分气味。传感器 R10 的响应值与藻类密度呈现出显著的相关性，这与脂肪烃及其他嗅味化合物有关。电子鼻可应用于监测水源水中的嗅味（T&O）化合物，预防产生不良嗅味物质和异味。

饮用水水体异味等级检测

选取6处不同位置的地表水。各处地表水存在较大的嗅味差异，同时以超纯水作为对照组，采用FPA方法闻测，结果如图4。电子鼻测试后，PCA分析结果如图5。结果显示，利用PCA法可以有效区分存在差异的水样，且嗅味等级差异越大，两种水样的区分度越大。如4号点FPA间的等级为12，是6个水样中等级最高的点;通过电子鼻测试，发现4号点与其他点区分也最大。因此，可考虑通过电子鼻的测试结果来判断未知水样的嗅味等级，实现在饮用水管理过程中对异度等圾的快速判别。

基于电子鼻技术的水中嗅味指纹图谱方法的研究

基于电子鼻建立水质评价方法的研究中发现原水在经过水厂各工艺环节处理后,水中悬浮物杂质、微生物、细菌等均被去除,水体气味浓度也随之逐渐降低,电子鼻检测信号呈现相同规律。电子鼻传感器信号与TOC和浊度存在正相关关系。采用软件进行偏最小二乘法回归分别建立了电子鼻检测信号与TOC、浊度的线性关系,得到了水质评价多元方程。R2分别为0.831和0.966,相关性强,使得通过电子鼻测试来同时评价多个水质指标成为可能,大大节省了测试成本。

06

结论

AIRSENSE电子鼻已经在饮用水气味标准检测方面做出了相当不错的成绩，在水质嗅味物质识别、异味等级划分、嗅味图谱分析、嗅味物质鉴别及异味定量预测等方面有很好的应用价值，为水质监测与评价提供了高效的技术手段。