CN105115911B - 一种水质检测方法及其专用微流控芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水质检测方法及其专用微流控芯片。该微流控芯片，它包括依次叠加且密封配合的上层盖片(1)、中间层(2)和下层垫片(3)；上层盖片(1)上设有一进样孔(4)；中间层包括进样池(5)、反应腔室(6)和残液腔室(7)；进样池(5)与进样孔(1)连通，且位置对应；进样池(5)与残液腔室(7)之间由一主微流道(8)连通；主微流道(8)向外延伸出若干对支微流道(10)，每个支微流道的端部连通反应腔室(6)；下层垫片(3)是由透明的材料制作的。本发明微流控芯片方便大众使用，易于“互联网+”推广；显色芯片与检测器件分离，易与移动设备和物联网集成；可实现多指标检测。

Description

一种水质检测方法及其专用微流控芯片

技术领域

本发明涉及一种水质检测方法及其专用微流控芯片，属于水环境监测技术领域。

背景技术

水质指标是用以评价水样特性及其功能性的重要参数，根据水质指标，可以对水体质量进行分级分类，评价风险和适度处理。目前我国的水质指标已经形成比较完整的体系，包括地表水、地下水、城镇排水、工业废水等多个领域，对环境保护、水利工程、生物处理等领域意义重大。

水质指标主要包括物理指标和化学指标，其中化学指标反映了环境的负荷状态，如COD、氨氮、总磷等，因此在线和便携监测的需求很大。目前，水中有机物、离子、微量成分、元素的检测主要依靠仪器分析手段，以比色法为代表。比色法以生成有色化合物的显色反应为基础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量，测量指标多，过程简单易行。例如，纳氏试剂比色法测量氨氮、碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测量总氮、钼酸铵分光光度法测量总磷、邻联甲苯胺比色法测量余氯等。

目前实验室中对于水样微量成分、部分离子的检测主要使用紫外-可见光分光光度计，在应用广泛的同时，也存在一些缺点和问题。一方面仪器的便携性不好，或者便携光度计性能不高(比如缺少紫外区等)，检测野外水质时需要取足够水样保存封装，再带回实验室进行进一步分析；另一方面，比色法操作过程相对较复杂，设备的启动和预热(主要指分光光度计)需要半小时时间，影响了实验分析的效率；最后，消耗的药剂也比较多，一次只能测定一个指标，效率比较低等。

商用品牌的便携光度计(如Hach、WTW等)采用了标准比色管方法，可以测量多种水质指标，缺点是需要携带电池或者便携电源，体积偏大，成本较高。除此之外，还存在预装试管体积大、药剂消耗多和废液处理麻烦等问题。在线水质测量仪表可以连续采样和测量，但是一般都是单一指标的仪器，无法同时测定多个指标，而且价格昂贵、移动困难、需要持续维护等，因此也不适合便携移动检测的需求。在近期的多项技术改进中，仍然没有跳出使用光谱检测器原位测定吸光度的模式，因此无法实现设备微型化、产品廉价、产品大众化等互联网+的功能。

物联网技术要求大量微型化和廉价的传感器，上述实验室仪器、便携仪表、在线检测设备等都无法满足物联网对传感器要求。因此，需要开发支持微型化和大众参与的水质分析模块，才能构建传感网，支持“互联网+”的功能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种水质检测方法及其专用微流控芯片，水质检测方法利用显色反应(可见光范围内)，通过CCD代替传统的分光光度计，将显色过程和检测分析步骤分离，在显色部分采用微量反应器(即本发明水质检测微流控芯片)加快反应和节约药剂，在检测部分使用移动设备(如手机)等大众产品的CCD作为检测器，实现了物联网对微型和廉价传感器的要求。

本发明首先提供了一种微流控芯片，该微流控芯片采用微细加工的方法，可在一块数平方厘米的芯片上制作出微通道网络结构或其他结构单元，将生物和化学领域涉及的样品制备、反应、检测等过程集成在很小的操作平台上的技术。它不仅使得实验对样品的消耗量大大减少，降低了实验费用，还为快速分析、快速检测提供了良好的平台。

本发明提供的微流控芯片，它包括依次叠加且密封配合的上层盖片、中间层和下层垫片；

所述上层盖片上设有一进样孔；

所述中间层包括进样池、反应腔室和残液腔室；所述进样池与所述进样孔连通，且位置对应；所述进样池与所述残液腔室之间由一主微流道连通；所述主微流道向外延伸出若干支微流道，每个所述支微流道的端部与所述反应腔室连通；

所述下层垫片是由透明的材料制作的。

上述微流控芯片中，所述上层盖片和所述中间层均是由PDMS(polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)制作的；所述上层盖片与中间层为密封配合，具体可采用硅油进行密封；所述中间层与所述下层垫片为密封配合，具体可采用氧等离子体处理后键合密封。

上述微流控芯片中，所述上层盖片的厚度可为2～5mm，其厚度根据所述进样孔的体积和截面积来确定，所述进样孔和所述进样池的体积之和为所述中间层中所述反应腔室、所述主微流道、所述支微流道和所述残液腔室的体积之和的1.1～1.5倍，以使水样能够充满所述中间层反应腔室，且不会返流混合(若体积过小，浸润滤纸后无法充满反应腔室；若体积过大，样品充满反应腔室后仍然能够通过微流道相互连通，导致存在一定的扩散和混合)；所述中间层仅设有一进样孔，所述进样孔可为圆柱形通孔，直径可为4～8mm。

上述微流控芯片中，所述中间层的厚度可为2～5mm，所述中间层的厚度根据水质指标测量范围对应的光程确定，光程越长，检测限越低；所述进样池可为圆柱形凹槽，通过在所述中间层设置的通孔与所述下层垫片配合后得到，所述进样池的位置与所述进样孔的位置对应，即对应的圆心重合；所述进样池的直径可与所述进样孔的直径相同，也可以不同，具体可根据所述中间层中所述反应腔室的数量即并行检测的数量决定，当反应腔室的数量过多或过少时，为保证所述上层盖片的厚度在2～5mm范围内，可以根据厚度计算截面积来更改进样孔的直径，所述进样池的直径可为4～8mm。

上述微流控芯片中，所述主微流道可为立方体形，长度可为1.5～4cm，根据需要并行测试的样品数量确定；宽度和高度可为0.2～1mm(即截面为正方形)，根据所述进样池的容积确定。

上述微流控芯片中，所述支微流道可垂直于所述主微流道设置；每个所述支微流道为立方体形，长度可为2～5mm，宽度和高度为0.1～0.5mm(即截面为正方形)，分别为所述主微流道中宽度和高度的一半；

上述微流控芯片中，所述反应腔室可为圆柱形腔室，直径可为1～4mm；所述反应腔室内添加有显色剂。

上述微流控芯片中，所述残液池可为圆柱形腔室，直径可为4～8mm，可与所述进样池的直径相同。因此，所述进样孔的体积可为所述中间层中所述反应腔室、所述主微流道和所述支微流道的体积之和的1.1～1.5倍。

上述微流控芯片中，所述透明的材料均可用于所述下层垫片的制备，包括但不限于玻璃、石英或塑料等；所述下层垫片的作用有两个，一方面可与所述中间层密封配合后，形成所述进样槽、所述主微流道、所述支微流道、所述反应腔室和所述残液腔室；另一方面，在发生显色反应之后，作为镜面反射拍照时的光线，因此，所述透明材料的表面需要是光滑的。

上述微流控芯片中，所述支微流道的个数可为4～8个；所述支微流道对称分布与所述主微流道的两侧；所述支微流道之间的垂直距离可为3～5mm，具体可根据样品的数量和主微流道的长度确定。

上述微流控芯片中，所述反应腔室内添加有显色剂，所述显色剂的种类根据待测物质即水质指标进行确定，例如本发明中将N-(1-萘基)-乙二胺作为亚硝酸根的显色剂；根据显色剂的类型，所述显色剂可以固体粉末的形式进行添加，也可以液态的形式进行添加；当所述显色剂为液态时，所述显色剂可在添加之后蒸发干燥从而固定在所述反应腔室内，另外，所述显色剂也可以显色剂琼脂糖凝胶微球的形式存在，所述琼脂糖凝胶微球为将显色剂加入琼脂糖溶液中后固化(在低温下)得到；

所述显色剂的用量可根据待测物质的浓度大小确定，然后使用琼脂糖溶液稀释显色剂，保证所述显色剂的加入体积较小，但是对显色反应而言过量，每个所述反应腔室内所述显色剂和所述琼脂糖的混合溶液的加入量可为0.5～2μL；所述显色剂与所述琼脂糖溶液的体积比根据测试的指标确定，保证显色剂的量足够反应即可；所述显色剂为溶液时，其质量体积浓度根据测试的指标确定；所述琼脂糖溶液的质量浓度可为3％～4％，具体可为3％。

上述微流控芯片中，所述进样池内放置有一滤纸，用于过滤样品，具体可为玻璃纤维滤纸或醋酸纤维素滤纸；所述滤纸的直径与所述进样池的直径相同。

上层微流控芯片中，所述微流控芯片还包括一塑料膜，贴合在所述微流控芯片的外表面；所述微流控芯片内部处于真空状态，具体可在1MPa真空条件下抽真空5～20min后得到。该微流控芯片也可在使用时，再采用该塑料膜对所述微流控芯片进行密封抽真空。使用时，在所述进样池内添加待测水样直至充满进样池，然后用针头挑刺破进样池的密封塑料薄膜，使水样浸没滤纸；由于芯片内部处于低压状态，待测溶液会自动进入主微流道和各反应腔室。

本发明进一步提供了一种用于水质检测的装置，它包括上述的微流控芯片和照相设备。该照相设备可来自任何移动设备，采用该装置可实现各种水源的移动、随时、快速水质测量，为水质的现场快速检测提供便利；同时，还可进一步构建传感网，支持“互联网+”的功能。

上述微流控芯片用于水质检测时，具体可通过制作标准曲线确定水样中待测物质的浓度，即分别在所述反应腔室内添加一系列不同质量浓度的待测物质的标准物质，然后拍照取各浓度下原色类型的光强值，制作标准曲线，最后根据水样的光强值即可确定所述水样中待测物质的浓度。

本发明还提供了一种利用上述微流控芯片或上述装置对水质进行检测的方法，它包括如下步骤：

(1)将待测物质的标准溶液注入所述进样池内，所述标准溶液中的待测物质与所述显色剂发生显色反应；将所述待测物质的标准溶液的浓度，记为C1；

(2)沿竖直方向，对所述芯片进行拍照，得照片；

(3)对所述照片中的显色区域进行RGB三原色分析，分别计算红绿蓝光的光强值，根据所述显色反应的波长范围，确定原色类型；分别对所述反应腔室和所述残液腔室在照片中的区域进行RGB三原色分析，计算所述原色类型的光强值，将每个添加有所述待测物质的标准溶液的反应腔室在照片中的区域的所述原色类型的光强值，记为G1；将所述残液腔室在照片中的区域的所述原色类型的光强值，记为G0；

(4)更换所述待测水样标准溶液的浓度，重复步骤(1)-步骤(3)，以所述待测物质标准溶液的浓度C1为横坐标，该浓度下的log(G1/G0)为纵坐标，制作标准曲线；

(5)将所述待测物质的标准溶液替换为待测水样，重复步骤(1)-步骤(3)，根据所述待测水样的光强值和步骤(4)所述标准曲线，即可得到所述待测水样中待测物质的浓度。

上述水质测定方法中，通过制作标准曲线即可对水样中的待测物质进行测定，同时确定了该待测物质的线性范围，为了使得到的数值更加精确，可在每个反应腔室内添加同种待测物质，然后取平均值即可得到所述水样中待测物质的浓度。此外，在分别确定每种待测物质的标准曲线后，也可同时对水样中的多个待测指标即多种待测物质的浓度进行测定。当水样中的待测物质的浓度不在该线性范围内时，需要稀释后再进行测试(通过显色后拍摄照片的光强值即可确定是否在线性范围内)。

上述检测方法中，步骤(1)中，所述待测物质的标准溶液的注入量可为0.1～0.5mL，具体可为200μL；步骤(5)中，所述水样的注入量可为0.1～0.5mL，具体可为200μL。待测物质的标准溶液或水样注入所述进样池后，破坏真空，由于所述芯片内处于低压状态，水样逐渐进入所述芯片。

上述检测方法中，步骤(2)和步骤(5)中，在加入所述待测物质的标准溶液或所述待测水样10～20min后，对所述芯片进行拍照，以保证水样充满芯片的中间层，具体可在15min后拍照。

上述检测方法中，步骤(3)中，在进行RGB三原色分析时，所述照片中的区域可为矩形区域，每个所述区域的大小可为每个所述反应腔室对应的照片的面积的1/4～1/16，具体可为1/9；所述区域为非反光区或阴影处；根据显色反应的波长范围，确定原色类型，比如亚硝酸根与显色剂反应后的显色波长为540nm，为黄色可见光范围，靠近三原色(红绿蓝)的绿光区域，因此采用绿光分析物质浓度。

本发明具体如下有益效果：

(1)本发明水质检测微流控芯片体积小、药剂消耗少、便于携带、成本低廉、使用简单，方便大众使用，易于“互联网+”推广。

(2)本发明水质检测装置中显色芯片与检测器件分离，易与移动设备和物联网集成。

(3)本发明水质检测微流控芯片可实现多指标检测，支持用户定制显色剂，可提高用户参与和体验。

(4)本发明检测方法简单、快速、效率高，准确性高，适用范围广。

附图说明

图1为本发明水质检测微流控芯片的结构示意图。

图2为本发明微流控芯片中间层PDMS芯片的结构剖面图。

图3为利用本发明微流控芯片检测水样过程中反应区显色后的光线折反射原理示意图。

图4为实施例中拍摄的照片(四个腔室内分别添加的是不同浓度的亚硝酸盐与显色剂，亚硝酸根的浓度分别为a、0.14mg/L；b、0.2mg/L；c、0.06mg/L；d、0.1mg/L)。

图5为实施例中利用本发明微流控芯片测定亚硝酸盐水质指标的标准曲线。

图1、图2和图3中的各标记如下：

1PDMS上层盖片、2PDMS中间层、3玻璃片、4进样孔、5进样池、6反应腔室、7残液池、8主微流道、9滤纸、10支微流道、11白纸、12光源、13移动拍摄设备、14光程。

具体实施方式

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

下面结合说明书附图本发明作进一步说明，但本发明并不局限于下述实施例。

实施例1、用于检测水样中亚硝酸根含量的微流控芯片

如图1所示，本发明微流控芯片包括依次叠加且密封配合的厚度为3mm的上层PDMS盖片1、厚度为5mm PDMS中间层2和厚度为0.17mm的玻璃片3。所述上层PDMS盖片1上设有一直径为5mm的圆柱形进样孔4。所述PDMS中间层2的两端分别设有1个直径为5mm的圆柱形进样池5和1个直径为5mm的圆柱形残液腔室7，所述进样池5与所述进样孔4连通，且位置重合，所述进样池5中铺设一直径为5mm的玻璃纤维滤纸9。如图2所示，所述进样池5与所述残液腔室7之间由一长度为3cm、宽度为0.2mm、高度为0.5mm的主微流道8连通；所述主微流道8分别向两侧垂直与所述主微流道延伸出2对长度为3mm、宽度和高度均为0.2mm的支微流道10，每对所述支微流道10之间的垂直距离为5mm，每个所述支微流道10的端部与直径为2mm的圆柱形反应腔室6连通。所述进样孔4和所述进样池5的容积之和为所述中间层中所述反应腔室6、所述主微流道8、所述支微流道10和所述残液腔室7的总容积之和的1.3倍。4个反应腔室6内均添加有2μL的N-(1-萘基)-乙二胺琼脂糖凝胶(确保过量，由N-(1-萘基)-乙二胺溶液与琼脂糖溶液混合后固化形成，其体积比为1:3，琼脂糖溶液的浓度为3wt％)。微流控芯片外表面贴合有一塑料薄膜(图中未示)，塑料薄膜内部处于真空状态。

上述微流控芯片通过如下步骤制作得到：

(1)制备PDMS上层盖片和PDMS中间层

1)制备PDMS上层盖片：使用表面平整的硅板作为模板制备上层PDMS盖片，清洗后进行脱模剂沉积，然后倒入3mm厚的PDMS(聚二甲基硅氧烷与固化剂的比例为10:1)，抽气、70℃加热1h、切胶，获得长宽尺寸为20mm的正方体结构。

2)如图1所示，采用掩模光刻法在硅板上刻出主微流道和支微流道(委托上海汶昌公司加工)，主微流道道长度3cm，高度0.2mm，宽度0.5mm；主微流道两侧共有4个支通道，支通道长度3mm，高度和宽度均为0.2mm，两对支微流道的垂直距离为5mm。PDMS中间层的厚度为5mm。按照与步骤1)相同的步骤制备PDMS中间层，厚度为5mm。

(2)打孔

将上述制备得到的PDMS上层盖片和PDMS中间层叠放，光滑面朝上(PDMS结构与硅片接触的面比较平整，称为光滑面或工作面，倒模时暴露在空气一侧的面称为非光滑面)，使用打孔器在PDMS中间层中主通道的一端合适位置垂直向下打孔，穿透整个PDMS结构，得到一个直径5mm的圆形贯穿孔作为进样池，将上层盖片上的圆孔称为进样孔，PDMS中间层上的圆孔称为进样池。移出PDMS上层盖片，在PDMS中间层结构的主通道另一端开一个直径5mm的圆形贯穿孔作残液池。在PDMS中间层的每个支通道的末端开一个直径2mm的圆形贯穿孔作为反应腔室。

(3)芯片集成和预置真空

用氧等离子清洗并键合PDMS中间层的下表面和盖玻片，形成中间结构。侧置芯片，在所有的反应孔内分别加入2μL含有显色剂的琼脂糖凝胶(确保过量)，具体操作如下：

1)配制显色剂溶液

配制方法如下：于10mL烧杯内，加入5mL水和1mL磷酸，加入1.6g对氨基苯磺酰胺，再将0.08gN-(10萘基)-乙二胺二盐酸盐溶于上述溶液中，转移至10mL容量瓶中，加水稀释至标线，混匀。

2)制备显色剂琼脂糖凝胶

先制备3wt％的低熔点琼脂糖溶液，然后在配制好的显色剂溶液中加入低熔点琼脂糖混匀(显色剂溶液与琼脂糖溶液的体积比为1：3)，上述混合溶液在低温时会很快形成凝胶，因此使用移液器移取2μL混合溶液，利用表面张力将溶液悬停在枪头位置，靠近冰盒凝固为胶状，然后将该凝胶置于反应腔室内。

进样池中放置一块用打孔器制作的直径5mm玻璃纤维滤纸，然后用氧等离子清洗处理上层PDMS结构光滑面，与芯片结构表面永久键合，完成一次性芯片制备。将上述芯片用塑料薄膜包裹，放在1MPa真空下15min，抽出芯片残余气体。

实施例2、利用实施例1中微流控检测芯片检测水样中的亚硝酸根的含量

采用实施例1中的微流控芯片，按照如下步骤检测水样中的亚硝酸根的含量：

(1)进样：取出真空封装的水质检测微流控芯片，在进样池中添加200μL亚硝酸根质量浓度为0.1mg/L亚硝酸钠标准水溶液；标准溶液充满进样池后，用针头挑破进样池的密封塑料薄膜，标准溶液自动进入所述进样池内，标准溶液沿着主微流道和两侧的支微流道进入反应腔室内，标准溶液中的亚硝酸根与所述显色剂N-(1-萘基)-乙二胺发生显色反应。

(2)拍照：将上述水质检测微流控芯片在静止状态下放置15分钟，拆除密封塑料薄膜。将芯片水平置于白纸上，底层玻璃面在最下方，使用手机从芯片竖直方向上对芯片显色位置进行拍照，得到显色照片，如图4所示，光线折射原理如图3所示。

(3)数据处理和计算

在每个反应腔室对应的照片中选取非反光或阴影处的0.5mm×0.5mm(为显色区域截面积的1/9，如图4(a)中的方框选定的区域)的矩形区域为分析区域，对区域进行RGB三原色分析，分别计算红绿蓝光的光强值，由于亚硝酸根与琼脂糖凝胶的显色反应的波长范围为540nm，接近绿光区域，确定原色类型为绿色，取绿色光强，分别对所述反应腔室和所述残液腔室在照片中的区域进行RGB三原色分析，取绿色光强值，将每个添加有待测物质的标准溶液的反应腔室在照片中的选定的区域的绿色的光强值，记为G1；将所述残液腔室在照片中的区域的绿色的光强值，记为G0；

(4)更换所述待测水样标准溶液的浓度分别为0.2mg/L、0.5mg/L、1mg/L和2mg/L(均为亚硝酸根的质量体积浓度)，重复步骤(1)-步骤(3)，以所述待测水样标准溶液的浓度C1为横坐标，该浓度下的log(G1/G0)为纵坐标，制作标准曲线，如图5所示。

(5)将所述待测物质的标准溶液替换为待测水样，重复步骤(1)-步骤(3)，根据所述待测水样的光强值和步骤(4)所述标准曲线，即可得到所述待测水样中待测物质的浓度。

由图5可以看出，C1与log(G1/G0)呈负相关。本发明芯片和方法可用于水质中亚硝酸盐的浓度的检测，光强对数值与样品浓度在0～2mg/L的范围内呈现良好线性关系。

为进一步确定方法测试的准确性，对一实验室的未知水样进行了亚硝酸盐含量的测定，并与传统的测定亚硝酸盐含量的分光光度法进行了比较。通过该芯片测试出水样的浓度为0.257mg/L，分光光度法测定的水样浓度为0.254mg/L，二者测试结果基本相同。由于传统的分光光度法的检测范围为0-0.02mg/L，当浓度较高时需要试验稀释倍数才能最终测试出亚硝酸盐浓度，而芯片测试的方法最高可测试到2mg/L，并且测试方法简单，省时省力。

Claims (10)

1.一种微流控芯片，其特征在于：它包括依次叠加且密封配合的上层盖片、中间层和下层垫片；

所述上层盖片上设有一进样孔；

所述中间层包括进样池、反应腔室和残液腔室；所述进样池与所述进样孔连通，且位置对应；所述进样池与所述残液腔室之间由一主微流道连通；所述主微流道向外延伸出若干对支微流道，每个所述支微流道的端部与所述反应腔室连通；

所述下层垫片是由透明的材料制作的；

所述微流控芯片还包括一塑料膜，贴合在所述微流控芯片的外表面；

所述上层盖片的厚度为2～5mm；所述进样孔和所述进样池的体积之和为所述中间层中所述反应腔室、所述主微流道、所述支微流道和所述残液腔室的体积之和的1.1～1.5倍；所述进样孔为圆柱形通孔，直径为4～8mm；

所述中间层的厚度为2～5mm；所述进样池为圆柱形凹槽，直径为4～8mm；所述主微流道为立方体形，长度为1.5～4cm，宽度和高度为0.2～1mm；所述支微流道垂直于所述主微流道设置；每个所述支微流道为立方体形，长度为2～5mm，宽度和高度为0.1～0.5mm；所述反应腔室为圆柱形腔室，直径为1～4mm；所述残液腔室为圆柱形腔室，直径为4～8mm。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述反应腔室内添加有显色剂；

所述透明的材料为玻璃、石英或塑料。

3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于：所述支微流道的个数为4～8个；所述支微流道对称分布与所述主微流道的两侧；所述支微流道之间的垂直距离为3～5mm。

4.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于：所述显色剂为液态时，所述显色剂加入之后通过下述1)或2)固定在所述反应腔室内：1)将所述显色剂在添加之后进行蒸发干燥；2)所述显色剂以显色剂琼脂糖凝胶的形式存在，所述琼脂糖凝胶为将显色剂加入琼脂糖溶液中后固化得到；每个所述反应腔室内所述显色剂和所述琼脂糖的加入量为0.5～2μL；所述琼脂糖溶液的质量浓度为3％～4％。

5.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于：所述进样池内铺设有一滤纸，所述滤纸的直径与所述进样池的直径相同；所述微流控芯片内部处于真空状态，在1MPa真空条件下抽真空5～20min后得到。

6.一种用于水质检测的装置，其特征在于：它包括权利要求2-5中任一项所述的微流控芯片和照相设备。

7.利用权利要求2-5中任一项所述微流控芯片或权利要求6所述装置对水质进行检测的方法，它包括如下步骤：

(1)将待测物质的标准溶液注入所述进样池内，所述标准溶液中的待测物质与所述显色剂发生显色反应；将所述待测物质的标准溶液的浓度，记为C1；

(2)沿竖直方向，对所述芯片进行拍照，得照片；

(3)对所述照片中的显色区域进行RGB三原色分析，分别计算红绿蓝光的光强值，根据所述显色反应的波长范围，确定原色类型；分别对所述反应腔室和所述残液腔室在照片中的区域进行RGB三原色分析，计算所述原色类型的光强值，将每个添加有所述待测物质的标准溶液的反应腔室在照片中的区域的所述原色类型的光强值，记为G1；将所述残液腔室在照片中的区域的所述原色类型的光强值，记为G0；

(4)更换所述待测水样标准溶液的浓度，重复步骤(1)-步骤(3)，以所述待测物质标准溶液的浓度C1为横坐标，该浓度下的log(G1/G0)为纵坐标，制作标准曲线；

(5)将所述待测物质的标准溶液替换为待测水样，重复步骤(1)-步骤(3)，根据所述待测水样的光强值和步骤(4)所述标准曲线，即可得到所述待测水样中待测物质的浓度。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述待测物质的标准溶液的注入量为0.1～0.5mL；步骤(5)中，所述水样的注入量为0.1～0.5mL。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：步骤(2)中，在加入所述待测物质的标准溶液或所述水样10～20min后，对所述芯片进行拍照。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：步骤(3)中，在进行RGB三原色分析时，所述照片中的区域为矩形区域，每个所述区域的大小为每个所述反应腔室或所述残液腔室对应在照片中的面积的1/4～1/16；所述区域为非反光区或阴影处。