于英

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

關(guān)鍵詞：傳感器技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；應(yīng)用；進(jìn)展

引言：當(dāng)前，傳感器技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作之中已較為普遍，如何提升傳感器技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用效果，是當(dāng)下學(xué)術(shù)界研究的主要課題之一，也是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作需要考慮的問(wèn)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(yùn)用信號(hào)采集設(shè)備，把生物化學(xué)中的相關(guān)信息替換成對(duì)電信號(hào)的分析裝置，生物活性物質(zhì)通?？僧?dāng)做一種敏感性材料，針對(duì)環(huán)境當(dāng)中含有的污染物進(jìn)行辨別，其中，敏感材料的不同其能夠適應(yīng)的傳感原件也會(huì)存在一定的差異性。這與以往傳統(tǒng)的傳感器對(duì)比來(lái)看，生物傳感器所具有較強(qiáng)的選擇性、測(cè)試速度也是非?？斓?、操作起來(lái)比較便捷，能夠持續(xù)性的完成一系列的監(jiān)測(cè)。

九十年代環(huán)境監(jiān)測(cè)生物傳感器成功研發(fā)出來(lái)，AWACSS系統(tǒng)大力支持歐盟項(xiàng)目，世界很多國(guó)家都采取生物傳感器技術(shù)對(duì)水當(dāng)中的微量有毒污染物進(jìn)行具體的檢測(cè)，其促使了在水中對(duì)6種微量有毒污染物的系統(tǒng)化定量監(jiān)測(cè)的順利實(shí)現(xiàn)，可是，監(jiān)測(cè)設(shè)備目前也處在最初的試驗(yàn)性階段，并沒有正式地投入生產(chǎn)及正常運(yùn)用。從2000年開始，在國(guó)家863計(jì)劃的大力支持下，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)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(xué)準(zhǔn)直設(shè)計(jì)、復(fù)雜環(huán)境樣品監(jiān)測(cè)中微弱信號(hào)的采集及攻克了干擾屏蔽等關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)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(cè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)化監(jiān)測(cè)，從而在很大程度上推動(dòng)著我國(guó)環(huán)境生物傳感器技術(shù)水平地顯著性提高，促使我國(guó)在環(huán)境監(jiān)測(cè)與水污染掌控方面的技術(shù)獲得了明顯地進(jìn)步。

2液體傳感器的應(yīng)用研究情況

液體傳感器通常在檢測(cè)水體環(huán)境時(shí)使用。但復(fù)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(shí)用性更強(qiáng)，檢測(cè)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(jī)物、無(wú)機(jī)物的污染。其中，有機(jī)物污染物包括激素類、殺蟲劑等。其中在無(wú)機(jī)物污染物當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)，不但會(huì)給生物體的正常生存造成不利的影響，并且會(huì)威脅到人們的身體健康。

2.1對(duì)無(wú)機(jī)物中技術(shù)離子檢測(cè)的采取

受到采礦、印刷等日常生產(chǎn)中排放出的廢水會(huì)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(huì)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(guò)程當(dāng)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(cè)的過(guò)程當(dāng)中，傳感器能夠自動(dòng)化的完成對(duì)地下水樣的抽取，同時(shí)在分光光度計(jì)與1.2-聯(lián)苯卡巴肼的影響作用下，針對(duì)地下水中的重金屬實(shí)際含量實(shí)施系統(tǒng)化監(jiān)測(cè)。

重金屬離子檢測(cè)不僅可采用化學(xué)方法，與此同時(shí)對(duì)生物來(lái)源分子進(jìn)行科學(xué)合理化的有效性利用。在大腸桿菌當(dāng)中包括一種特殊性質(zhì)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(qiáng)度與鎳離子的實(shí)際濃度是反比的關(guān)系，能夠?qū)︽囯x子實(shí)現(xiàn)成功地定量檢測(cè)，其具有良好的選擇性能，通常也僅僅是在Cu2+ 、C02+ 等離子當(dāng)中有交叉反應(yīng)的出現(xiàn)。總而言之，傳感器的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)待測(cè)物質(zhì)實(shí)際濃度的系統(tǒng)性檢測(cè)，并且可達(dá)到多項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)的最終目的。

2.2農(nóng)藥殘留物質(zhì)檢測(cè)方法

在較短的時(shí)間當(dāng)中，農(nóng)藥可以約束病蟲對(duì)農(nóng)林造成的傷害，可是如果農(nóng)藥量過(guò)大還會(huì)傷及到人類及牲畜的健康。據(jù)報(bào)道，農(nóng)藥只有10%的利用率，在土地當(dāng)中會(huì)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?zhǔn)强陀^存在的，在食物鏈的作用下農(nóng)藥等有害物質(zhì)會(huì)不斷地轉(zhuǎn)移到人們的身體上，威脅全人類的身體健康。

在監(jiān)測(cè)農(nóng)藥殘留物時(shí)，電流計(jì)與鈷-苯二甲藍(lán)染料最為常見使用，對(duì)三嗪類除草劑的檢測(cè)最低可達(dá)到50ug/L，將樣品采取一定的處理措施進(jìn)行濃縮，通常能將檢測(cè)限度提升到200ng/L.

另外，紅外光譜傳感器也可對(duì)殺蟲劑進(jìn)行檢測(cè)，因該傳感器帶有光纖，對(duì)信號(hào)的耗散作用可有效抑制，而光譜分析工作可對(duì)有機(jī)磷類殺蟲劑進(jìn)行科學(xué)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(cè)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(jīng)常會(huì)在工業(yè)生產(chǎn)中加以使用。在水體當(dāng)中包含了低于1x10- 9含量的多環(huán)芳香烴類化合物，為此，實(shí)際監(jiān)測(cè)工作當(dāng)中一定要避免這些待測(cè)物質(zhì)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果所造成的影響，否則最終所得出的監(jiān)測(cè)信號(hào)數(shù)值會(huì)有很大的誤差，對(duì)此，我們可運(yùn)用聚合物膜物質(zhì)聚集在一起來(lái)開展熒光監(jiān)測(cè)，以此得出精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3生物傳感器在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

3.1對(duì)SO2 的監(jiān)測(cè)

由氧電極與肝微粒體共同構(gòu)成生物傳感器SO2，這種傳感器是利用雨水當(dāng)中亞硫酸鹽的具體濃度來(lái)將SO2的實(shí)際含量完全展現(xiàn)出來(lái)的。其中，亞硫酸鹽氧化是依賴于傳感器當(dāng)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(chǎn)生相應(yīng)的改變，最終確保了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

4生物傳感器的應(yīng)用前景

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

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，傳感器技術(shù)在環(huán)境檢測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)用其中的技術(shù)要點(diǎn)，能夠?yàn)榄h(huán)境檢測(cè)提供技術(shù)支持，今后在環(huán)境檢測(cè)工作中，應(yīng)該更加重視應(yīng)用傳感技術(shù)。

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