在智慧水務(wù)管理平臺日益發(fā)展的今天，如何高效、精準(zhǔn)地掌握水體的實時狀態(tài)成為了水務(wù)管理者們關(guān)注的焦點。隨著科技的進(jìn)步，一系列傳感器黑科技設(shè)備應(yīng)運而生，它們不僅能夠突破傳統(tǒng)水環(huán)境監(jiān)測的局限，實現(xiàn)對水質(zhì)狀況的全天候、全方位監(jiān)控，還能通過大數(shù)據(jù)分析提供更加科學(xué)的決策支持。這些先進(jìn)的傳感器技術(shù)，正逐漸成為智慧水務(wù)管理平臺的核心組件，引領(lǐng)著水環(huán)境保護(hù)和管理進(jìn)入一個全新的時代。

1、微流控水質(zhì)監(jiān)測

微流控：微流控利用微納流控芯片的特點，實現(xiàn)對微小液滴或微流體的操控和分析。在水質(zhì)監(jiān)測中，微流控傳感器可以實現(xiàn)快速、高效的水質(zhì)分析，實時監(jiān)測水體中的微量有機物、重金屬等污染物。由于微流控芯片具有體積小、耗材少、操作簡便等優(yōu)點，在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域微流控傳感器有著廣泛的應(yīng)用前景。

微流控目前在水質(zhì)監(jiān)測中科應(yīng)用于水中有機物檢測、水中氮磷類營養(yǎng)鹽檢測、細(xì)菌/微生物檢測、重金屬檢測等。雖然微流控芯片分析技術(shù)具有消耗試劑少、價格低廉、反應(yīng)速度快、易于操作等優(yōu)點。近年來，研究者們在大多數(shù)情況下仍無法真正實現(xiàn)整個分析過程的芯片化，在分析的準(zhǔn)確度方面也有待提高。

2、生物傳感檢測方法

生物傳感器技術(shù)的核心是生物傳感器, 主要包括分子識別部分(敏感元件) 和轉(zhuǎn)換部分(換能器) 兩部分, 敏感元件包括依酶、抗體、抗原、微生物、細(xì)胞、組織、核酸等生物活性物質(zhì), 換能器包括氧電極、光敏管、場效應(yīng)管、壓電晶體等。生物傳感技術(shù)充分利用對生物物質(zhì)的敏感性, 并將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號, 具有專一性強、分析速度快、準(zhǔn)確度高、操作系統(tǒng)簡單、成本低的優(yōu)點, 可以現(xiàn)感受、反應(yīng)、觀察的三大功能。

生物傳感器可以幫助人類在生產(chǎn)過程中對環(huán)境的監(jiān)測, 有效做到保護(hù)環(huán)境而不阻礙生產(chǎn)的目的。但是該類傳感器在環(huán)境領(lǐng)域還處在科研領(lǐng)域，并未完全量產(chǎn)。

3、量子點技術(shù)

量子點光譜傳感技術(shù)是清華大學(xué)電子工程系博士生導(dǎo)師鮑捷在全球范圍內(nèi)首次提出。量子點光譜傳感技術(shù)是將量子點（新型納米晶材料）與成像感光元件完美結(jié)合，通過把大量不同材料或粒徑的量子點有規(guī)律地打印在薄膜上，代替?zhèn)鹘y(tǒng)光譜儀的分光元件，實現(xiàn)了光譜儀器的傳感器化。簡而言之，就是把我們原來的分光光路，變成了陣列分光。再形成指紋圖譜進(jìn)行分析。

因此，量子點光譜傳感技術(shù)開發(fā)的原位、實時的水質(zhì)監(jiān)測方法，通過測量被研究光(水樣中污染物質(zhì)反射、吸收、散射或受激發(fā)的熒光等)的光譜特性，用非傳統(tǒng)化學(xué)分析的手段獲得水體中特定物質(zhì)的光譜信息，包括波長、強度等譜線特征，建立光譜數(shù)據(jù)與水環(huán)境各要素的映射關(guān)系，通過光譜大數(shù)據(jù)分析，快速返回水域污染物信息，從而可以無需使用任何化學(xué)試劑實現(xiàn)監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)，了解水質(zhì)狀況和測量獲取水質(zhì)特征吸光度譜示意圖 污染程度。

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