傳感技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用研究進展

于英

摘要：主要圍繞環(huán)境監(jiān)測工作展開分析，論述了傳感技術在環(huán)境監(jiān)測工作中的應用情況，同事，探討了該技術的研究進展，希望能為今后的傳感器應用提供參考。

關鍵詞：傳感器技術；環(huán)境監(jiān)測；應用；進展

引言：當前，傳感器技術應用在環(huán)境監(jiān)測工作之中已較為普遍，如何提升傳感器技術在環(huán)境監(jiān)測工作中的應用效果，是當下學術界研究的主要課題之一，也是環(huán)境監(jiān)測工作需要考慮的問題。

1 生物傳感器的探究

生物傳感器采用的是抗體與功能基因等生物材料的一種敏感性材料，運用信號采集設備，把生物化學中的相關信息替換成對電信號的分析裝置，生物活性物質通?？僧斪鲆环N敏感性材料，針對環(huán)境當中含有的污染物進行辨別，其中，敏感材料的不同其能夠適應的傳感原件也會存在一定的差異性。這與以往傳統(tǒng)的傳感器對比來看，生物傳感器所具有較強的選擇性、測試速度也是非?？斓?、操作起來比較便捷，能夠持續(xù)性的完成一系列的監(jiān)測。

九十年代環(huán)境監(jiān)測生物傳感器成功研發(fā)出來，AWACSS系統(tǒng)大力支持歐盟項目，世界很多國家都采取生物傳感器技術對水當中的微量有毒污染物進行具體的檢測，其促使了在水中對6種微量有毒污染物的系統(tǒng)化定量監(jiān)測的順利實現(xiàn)，可是，監(jiān)測設備目前也處在最初的試驗性階段，并沒有正式地投入生產及正常運用。從2000年開始，在國家863計劃的大力支持下，清華大學環(huán)境學院研究中心研制出小分子環(huán)境污染物生物材料、傳感原件功能材料裝飾與系統(tǒng)光學準直設計、復雜環(huán)境樣品監(jiān)測中微弱信號的采集及攻克了干擾屏蔽等關鍵性技術問題，同時研發(fā)出在線式、便攜式、微型傳感器等水中有毒污染物靈敏性較高的監(jiān)測設備實現(xiàn)了長時間的現(xiàn)場系統(tǒng)化監(jiān)測，從而在很大程度上推動著我國環(huán)境生物傳感器技術水平地顯著性提高，促使我國在環(huán)境監(jiān)測與水污染掌控方面的技術獲得了明顯地進步。

2液體傳感器的應用研究情況

液體傳感器通常在檢測水體環(huán)境時使用。但復雜多樣的水環(huán)境污染物，與氣體傳感器比液體傳感器的實用性更強，檢測效率也更高。另外，水環(huán)境污染物涵蓋了大量的天然污染，其中最為主要的是在受人為因素的影響下，最終所形成的有機物、無機物的污染。其中，有機物污染物包括激素類、殺蟲劑等。其中在無機物污染物當中，重金屬占據(jù)了非常主要的位置。若在水體中，上述污染物超出規(guī)定標準，不但會給生物體的正常生存造成不利的影響，并且會威脅到人們的身體健康。

2.1對無機物中技術離子檢測的采取

受到采礦、印刷等日常生產中排放出的廢水會引發(fā)重金屬離子的形成，所以，通常情況下，重金屬離子的類別是多種多樣的，譬如：鉻、鉛、錳、汞等。如果水環(huán)境中重金屬離子被生物體攝取了一定的數(shù)量，重金屬就會在水環(huán)境中逐漸集聚，從而造成生物體出現(xiàn)中毒甚至是死亡的事情發(fā)生。在處理重金屬離子的過程當中，僅僅能夠改變其具體的形態(tài)，其中的毒害情況根本不能得到根本上的徹底清除。

在環(huán)境監(jiān)測的過程當中，傳感器能夠自動化的完成對地下水樣的抽取，同時在分光光度計與1.2-聯(lián)苯卡巴肼的影響作用下，針對地下水中的重金屬實際含量實施系統(tǒng)化監(jiān)測。

重金屬離子檢測不僅可采用化學方法，與此同時對生物來源分子進行科學合理化的有效性利用。在大腸桿菌當中包括一種特殊性質的蛋白，其能夠與鎳離子有效地綜合在一起，將熒光基因成功地猝滅。通常狀況下，熒光強度與鎳離子的實際濃度是反比的關系，能夠對鎳離子實現(xiàn)成功地定量檢測，其具有良好的選擇性能，通常也僅僅是在Cu2+ 、C02+ 等離子當中有交叉反應的出現(xiàn)。總而言之，傳感器的運用能夠實現(xiàn)對待測物質實際濃度的系統(tǒng)性檢測，并且可達到多項指標檢測的最終目的。

2.2農藥殘留物質檢測方法

在較短的時間當中，農藥可以約束病蟲對農林造成的傷害，可是如果農藥量過大還會傷及到人類及牲畜的健康。據(jù)報道，農藥只有10%的利用率，在土地當中會殘留下一大部分，是造成環(huán)境污染的一大重要因素。大家都知道，食物鏈是客觀存在的，在食物鏈的作用下農藥等有害物質會不斷地轉移到人們的身體上，威脅全人類的身體健康。

在監(jiān)測農藥殘留物時，電流計與鈷-苯二甲藍染料最為常見使用，對三嗪類除草劑的檢測最低可達到50ug/L，將樣品采取一定的處理措施進行濃縮，通常能將檢測限度提升到200ng/L.

另外，紅外光譜傳感器也可對殺蟲劑進行檢測，因該傳感器帶有光纖，對信號的耗散作用可有效抑制，而光譜分析工作可對有機磷類殺蟲劑進行科學提取，促使殺蟲工作順利地完成。

2.3多環(huán)芳香烴類化合物檢測方法

多環(huán)芳香烴類化合物具有顯著的污染性與致癌特性，一般經常會在工業(yè)生產中加以使用。在水體當中包含了低于1x10- 9含量的多環(huán)芳香烴類化合物，為此，實際監(jiān)測工作當中一定要避免這些待測物質對監(jiān)測結果所造成的影響，否則最終所得出的監(jiān)測信號數(shù)值會有很大的誤差，對此，我們可運用聚合物膜物質聚集在一起來開展熒光監(jiān)測，以此得出精準的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

3生物傳感器在大氣環(huán)境監(jiān)測中的應用

3.1對SO2 的監(jiān)測

由氧電極與肝微粒體共同構成生物傳感器SO2，這種傳感器是利用雨水當中亞硫酸鹽的具體濃度來將SO2的實際含量完全展現(xiàn)出來的。其中，亞硫酸鹽氧化是依賴于傳感器當中的微粒及所損耗的氧氣，這樣才能夠促使氧電極的周邊溶解氧濃度逐漸地降低，促使傳感器電流產生相應的改變，最終確保了監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準性。

4生物傳感器的應用前景

若使用傳統(tǒng)監(jiān)測法會產生精確度低，重現(xiàn)性差等影響監(jiān)測的情況。而生物傳感器則能彌補這方面的缺點，更適合現(xiàn)代現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測。如今在制作傳感器時仍存在一定的難度，不僅價位高，使用壽命也比較短。而科學技術的不斷發(fā)展，肯能可以將生物傳感技術的不足作出改善，使生物傳感技術得到更大范圍的應用，在環(huán)境監(jiān)測中起重要作用。

結語：綜上所述，傳感器技術在環(huán)境檢測的過程中，應用其中的技術要點，能夠為環(huán)境檢測提供技術支持，今后在環(huán)境檢測工作中，應該更加重視應用傳感技術。

參考文獻

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