Lors de pollutions accidentelles ou d'actes de malveillance au sein des milieux aquatiques, des plans sont mis en place afin d'utiliser tous les recours et les outils nécessaires pour l'évaluation et la caractérisation de la pollution. La procédure standard consiste au prélèvement suivi d'une analyse en laboratoire. Cependant, lors d'une pollution importante, une prise de décision rapide est primordiale. Le projet de thèse s'inscrit dans cette problématique et a consisté au développement d'un analyseur rapide sur site permettant la détection de micropolluants organiques dans l'eau notamment dans le cadre de pollutions accidentelles. Les objectifs ont été de développer une méthode (MSP2E) de pré-concentration et de fractionnement sur des phases solides multiples suivies d'une étape d'élution et d'une détection UV. Les fractions d'élution sont caractéristiques des propriétés physico-chimiques des molécules cibles. Une approche prédictive a été établie permettant de déterminer a priori la fraction dans laquelle les molécules sont éluées. L'exploitation du spectre UV permet de déterminer la (les) molécule(s) présente(s). Une banque de données spectrales a été réalisée afin de répertorier les différentes caractéristiques (physico-chimiques, fraction d'élution, spectre UV) permettant ainsi la reconnaissance d'une molécule. Dans le cadre de ce travail, une centaine de molécules ont été étudiées, seules ou en mélange. Enfin, la méthodologie a également été transposée à une autre application de détermination de produits dopants dans l'urine.