固相微萃取技术（Solid-phase microextraction,SPME）是一种绿色的样品前处理技术,无溶剂或溶剂使用量很少,其集采样、富集、净化和浓缩于一体。本论文针对环境水中的有机污染物,主要聚焦聚酰亚胺（Polyimide,PI）萃取相材料,分别以搅拌棒吸附萃取（Stir bar sorptive extraction,SBSE）、薄膜微萃取（Thin film microextraction,TFME）以及分散固相微萃取（Dispersive solid phase microextraction,d-SPME）的形式,系统研究了水中有机污染物的萃取效率,并结合色谱方法,进行了精确定量分析。在第二章中,为了降低极性固定相材料对水的吸附,提高后续色谱/质谱系统稳定性,采用浸渍沉淀相转化法制备PI和二氮杂萘酮联苯聚醚砜酮（Polyphatalazine ether sulfone ketone,PPESK）搅拌棒,并在搅拌棒表面涂覆聚二甲基硅氧烷（Polydimethylsiloxane,PDMS）涂层,制备PI/PDMS和PPESK/PDMS吸附搅拌棒（SBSE）,结合热解析（TD）,将萃取化合物全部引入气相色谱/质谱（SBSE-TD-GC/MS）,完成分离检测定量。PI/PDMS和PPESK/PDMS搅拌棒,耐高温热解析（>260°C）、大幅度降低极性萃取相对水的吸收（≥93%）,并且避免大量水汽对色谱柱、检测器的损害。使用酚类化合物和硝基芳香化合物作为目标分析物测定搅拌棒的萃取性能,结果表明:超薄PDMS涂层（小于1μm）可将萃取相的水吸附量降低93%以上,并且对目标极性分析物的萃取效率降低不到30%,这对于推进固相微萃取技术在环境分析领域的实际应用具有重要意义。在第三章中,为了实现超快速平衡固相微萃取,采用静电纺丝技术,制备了PI/聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone,PVP）纳米纤维,用于薄膜微萃取水中有机污染物。制备的PI/40%PVP静电纺丝纳米薄膜在水溶液中充分舒展,呈现出类似完全分散的溶胶状态,可以充分发挥其比表面积大、传质距离短的优点,有利于实现快速平衡萃取。实验中以邻苯二甲酸酯类增塑剂为目标化合物,对萃取性能进行系统评价,该方法具有线性相关系数大（r≥0.99）,线性范围宽（0～100μg/L）,重现性好（0.3～14.7%）,检出限低（0.005～0.040μg/L）,实际水样加标回收率高（76.1～121.9%）等优点。在第四章中,利用实验中发现PI二甲基甲酰胺溶液与水快速混合相转化,会生产PI纳米微球,粒径分布为100-500 nm,在水溶液中悬浮分散,我们初步开展了分散固相微萃取研究（dispersive SPME,d-SPME）。实验中以邻苯二甲酸酯类增塑剂为目标化合物,对萃取性能进行系统评价,线性相关系数大（r≥0.993）,线性范围宽（0-100μg/L）,检出限低（0.002～0.080μg/L）,实际水样的加标回收率较高（62.6-128.3%）。本论文系统研究了多种形式的固相微萃取技术,对环境水中的常见有机污染物均表现出良好的萃取性能,具有很宽的线性范围,方法检出限和重现性均能满足国标和实际应用需求,这将把固相微萃取进一步推向实际环境水样分析应用。