基于光纤感知技术的生物监测系统研究
2021-06-17张乐琪赵燕杰刘浩东牛昊刘克寒
山东建筑大学学报 2021年3期
关键词:水质
张乐琪,赵燕杰,刘浩东,牛昊,刘克寒
(山东建筑大学理学院,山东济南250101)
0 引言
近年来,由于水体污染所导致的问题和事故不断发生,水体污染已成为制约人类生存和经济发展的重要因素,而水体监测也已引起全球范围内的高度关注[1],急需加强对水质污染监测与治理等方面的综合研究[2]。
目前,检测水质的方法主要包括:光谱法、色谱法、化学法、电化学法、水生生物监测[3-8]等。 其中,光谱法检测速度快、无需试剂、灵敏度高,但其缺点是容易受到干扰、存在谱峰重叠现象等[3-4];色谱分析法可以进行精确检测,但监测仪器非常昂贵,预处理和分析过程复杂、耗时长,而且需要熟练的人工操作[5-6];化学分析法的原理成熟、检测准确度高,而缺点是需要化学试剂、过程复杂、检测时容易产生二次污染,并且难以实现在线实时监测;电化学分析法利用水中某种物质与电极的化学反应测定物质的含量,无污染、灵敏度高,其缺点是电极寿命较短、需要定期校正等[7-8]。
水生生物监测技术主要通过生物传感器监测水质参数,长期以来,利用生物对生长环境敏感的特点,已经应用在水质的pH 值、水温、含氧量、重金属污染等方面的监测[9]。 UPDIKE 等[10]首次研制出将葡萄糖氧化酶电极用于定量测定血清中葡萄糖含量,制造出第一代的生物传感器。 杨平等[11]通过研究小鼠腹腔巨噬细胞对于环境污染物镉、铅的细胞毒性反应,证明其和污染物镉、铅具有明显的剂量—细胞活性关系,可作为生物监测指示物。……
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