Easysensor?微電極分析系統(tǒng)通過(guò)結(jié)合微電極、升降臺(tái)和自動(dòng)分析系統(tǒng)，來(lái)獲取水體、沉積物、土壤以及植物根際中DO、pH、Eh以及H2S等物理化學(xué)參數(shù)的垂直分布及動(dòng)態(tài)的高分辨率變化，適用于實(shí)驗(yàn)室模擬研究。在測(cè)定時(shí)，需要將電極置于水體/沉積物/土壤/植物根際附近，利用自動(dòng)升降系統(tǒng)將電極帶動(dòng)測(cè)定設(shè)置的梯度，電極再將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳輸?shù)诫娔X終端，通過(guò)軟件式使被測(cè)物在縱向移動(dòng)時(shí)所測(cè)指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行可視化呈現(xiàn)。

微電極可以用于較多實(shí)用場(chǎng)景中，下面我們簡(jiǎn)單列舉幾個(gè)案例，例如：

案例1：葡萄果實(shí)生長(zhǎng)階段pH值的變化

簡(jiǎn)單探討葡萄果實(shí)的pH值是否會(huì)隨著葡萄生長(zhǎng)階段的不同而變化，同時(shí)是否可以通過(guò)測(cè)定果實(shí)的pH值來(lái)判斷其是否成熟。

研究背景

葡萄果實(shí)的成熟與否有很多辨別的方法，比如：觀察果實(shí)的生長(zhǎng)狀態(tài)、品嘗果實(shí)，在一定程度上可以評(píng)估果實(shí)的成熟情況，但這種做法對(duì)其成熟狀態(tài)的評(píng)估具有一定的主觀性，而且區(qū)分度不明顯，對(duì)于果實(shí)有幾成熟、是否完全成熟沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。因此我們可以用微電極對(duì)不同生長(zhǎng)階段的果實(shí)進(jìn)行pH值的測(cè)試。這些數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確的反映果實(shí)處于不同生長(zhǎng)階段pH值的變化，及其成熟程度。

微電極應(yīng)用

使用末端200μm的pH微電極和配套的參比電極一起穿刺到葡萄果實(shí)中測(cè)試果肉的pH值。如右圖所示為葡萄果實(shí)所處不同階段的pH值變化趨勢(shì)，從葡萄果實(shí)初始階段到成熟階段pH值呈現(xiàn)一個(gè)逐步上升最后呈現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定趨勢(shì)，果實(shí)pH值的穩(wěn)定可以說(shuō)明果實(shí)達(dá)到成熟狀態(tài)。

案例2：苔蘚生長(zhǎng)周期內(nèi)DO的變化

研究背景

苔蘚是生活中隨處可見(jiàn)的綠色植物，它生長(zhǎng)在有一定陽(yáng)光及潮濕的環(huán)境，比如：樹(shù)根處、石壁上和墻角處等。因苔蘚到處可見(jiàn)，所以可以作為一種監(jiān)測(cè)空氣污染程度的指示植物。我們可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)的設(shè)備去檢測(cè)苔蘚某些指標(biāo)，由此來(lái)確定苔蘚生長(zhǎng)的狀態(tài)以及其所處地域的環(huán)境質(zhì)量。

微電極應(yīng)用

我們采集一些濕潤(rùn)的開(kāi)始生長(zhǎng)苔蘚的土樣，進(jìn)行人工培育苔蘚，等生長(zhǎng)到一定階段后，使用微電極對(duì)其進(jìn)行DO、Eh和pH相關(guān)測(cè)試。從上午6點(diǎn)到22點(diǎn)，每隔一個(gè)小時(shí)就對(duì)其進(jìn)行一次測(cè)試，對(duì)比從白晝到黑夜苔蘚DO、Eh和pH的變化趨勢(shì)。苔蘚雖然也需要光照，但是需要的光照強(qiáng)度很低，所以光合作用的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，而呼吸作用時(shí)間較短。

案例3：研究苦草生長(zhǎng)對(duì)附近水體微環(huán)境pH值和溶解氧DO的影響

研究背景

眾所周知沉水植物是一種植物體全部在水層下面生存的大型水生植物，是水生態(tài)系統(tǒng)中重要的初級(jí)生產(chǎn)者，比如：苦草。它不僅可以維護(hù)生態(tài)的完整、多樣和穩(wěn)定性，還可以凈化水質(zhì)、抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)。我們可以通過(guò)微電極對(duì)苦草附近水體微環(huán)境的pH值和DO測(cè)定，可以較為直觀地觀察到具體的影響。

微電極應(yīng)用

使用末端為200μm的DO微電極和pH微電極，將電極固定在滑臺(tái)上，通過(guò)滑臺(tái)進(jìn)行上下、左右移動(dòng)，將電極末端置于待測(cè)苦草葉片的附近水體中。用微電極測(cè)定附近水體微環(huán)境的pH和DO的晝夜變化。如圖苦草在光照的情況下會(huì)發(fā)生光合作用，消耗CO2、生成O2，導(dǎo)致DO增加，pH值降低，夜間苦草會(huì)發(fā)生呼吸作用消耗氧氣產(chǎn)生CO2，從上午8點(diǎn)到晚上10點(diǎn)，DO值和pH值都呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。

案例4：水稻生長(zhǎng)周期內(nèi)水稻土的氧化還原電位的變化

研究背景

水稻土的主要特點(diǎn)是在一年之中有季節(jié)性的淹水和落干,而各種水稻土的干濕程度和時(shí)間都有不同,因而影響土壤性質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的變化。在這些性質(zhì)中,氧化還原狀況是變化最劇烈而指示最明顯的性質(zhì),并且直接或間接影響水稻的生長(zhǎng)。

微電極應(yīng)用

我們使用200μm的Eh微電極，將其插入到水稻土中，對(duì)水稻土的氧化還原值進(jìn)行定期測(cè)試。水稻土未灌水前電位較高在500-600m之間，灌水之后電位迅速下降，整個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)趨于穩(wěn)定，到生長(zhǎng)后期電位升高，水稻成熟田面落干，電位又恢復(fù)到500mv以上。

案例5：探究微生物投放劑量對(duì)湖泊水體以及底泥DO和Eh的影響

研究背景

氧化還原電位ORP和水體溶解氧含量DO是體現(xiàn)水體質(zhì)量的重要指標(biāo)。眾多湖泊水體受到自然環(huán)境、生態(tài)群以及人為因素的影響，會(huì)產(chǎn)生藍(lán)藻爆發(fā)、黑臭水體、重金屬超標(biāo)、PH值偏高或者偏低等一列的現(xiàn)象。基于此，人為地在水體中加入一些微生物去調(diào)節(jié)和改善水體的質(zhì)量，使其恢復(fù)生態(tài)平衡。

微電極應(yīng)用

在某一水域里取七組沉積物水樣，我們將其中六組水樣加入不同量的微生物，剩余一個(gè)作為對(duì)比實(shí)驗(yàn)樣。七組沉積物水樣實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)一個(gè)月后，使用DO和Eh微電極對(duì)七組樣品進(jìn)行一個(gè)縱向梯度水上0.5cm到水下4.5cm的測(cè)試。水土界面零點(diǎn)以下DO值逐漸降低最后趨于0，微生物含量0.5%的樣品5mm左右達(dá)到零氧。七組數(shù)據(jù)中Eh的轉(zhuǎn)折點(diǎn)基本都處于水下1cm及以下，微生物含量0.5%和1%的兩個(gè)樣品在水下2.5cm左右發(fā)生突變急劇下降，最終趨于穩(wěn)定。

微電極分析系統(tǒng)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止此，因篇幅有限不能一一呈現(xiàn)，如您有更好的方案和想法可以聯(lián)系智感環(huán)境的官方客服，與我們共同探索和開(kāi)發(fā)微電極分析系統(tǒng)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用~