水质检测传感器研究的新进展

1、    水质检测传感器研究的新进展    袁野摘要：本文主要分析了水质检测传感器，对水质检测传感器研究进行了总结，探讨了水质检测传感器研究的最新进展，并对 其进行分析，希望能够位置和水质检测传感器的研究提供参考和借鉴。关键词：水质检测传感器；研究；进展：o657.3 ：a ：2095-3178（2018）06-0271-01前言在水质检测的过程中，我们需要有更多的检测方案和检测仪器，可以看到水质检测传感器，是为了更好的对传感器进行进一步的研 究，从而为今后的水质检测工作，提供设备基础，同时也提供理论 基础。1、水质检测概述近半个世纪以来，世界各国经济迅速

2、发展，现代化工业，尤其是合成化工业更是突飞猛进，这些化学物质的大部分通过人类活动 进入水体，如生活污水和工业废水的排放，农业使用化肥、杀虫剂 的流失等，使接纳水体的物理化学性状发生了显著的变化。世界各 国现在都十分重视微量有机化合物污染与人体健康的关系。目前世 界上许多发展中国家对于饮用水的净化方法，基本上还是采用常规 的混凝沉淀砂滤投氯消毒工艺。这种工艺对于澄清水质，消 除水中病原菌是十分有效的。一般认为经过常规的流程，滤后水中 大肠杆菌等传染病菌和病毒能得到基本的去除。但随着水体污染的 加剧，种类繁多的有机物进入水体形成真溶液，常规工艺几乎无能 为力。对饮用水有机污染的现状，必须寻求新的处

3、理方法。随着社 会的发展，环境问题越来越突出，而且自iso14000 系列标准颁布以 来，国内外立即掀起了检测和认证的热潮，企业的环保意识日益加 强。水为生命之源，对于社会及经济发展也具有举足轻重的作用， 水质检测是保证水质安全的重要手段。所谓水质指标是用以评论一 般淡水水域、海水水域特征的重要参数。可以根据这些参数对水质 的类型进行分类，对水质质量进行判断和综合评价。水质指标一以 形成比较完整的指标体系。许多水质指标是表示水中某一种或一类 物质的含量，有些水质指标是利用某一类物质的共同特征来间接反 映其含量。一、目前常用的消毒方法我国水处理普遍采用氯化工艺。 它具有成本低、设备简单、运行管理

4、方便等优点。但加氯可与水中 有机物发生取代反应生成有机囟化物，即所谓的“三致”物质，对 人体健康构成潜在的危害。70年代，荷兰和美国水处理工作者发现， 加氯消毒后，饮用水中产生三卤甲烷（tcm）类化合物，主要是氯仿、二氯乙酸、氯和溴之间的中间产物。氯化后的饮用水中不仅生成三 囟甲烷，而且还生成其它囟代有机物（tco），其浓度一般为 tcm 浓度 的 510倍，它们对人体健康同样产生不利的影响。2、常规水质检测的意义水与人类的生存发展有着不可分割的联系，不管是动物、植物还是人类都不可能离开水而独立存活。在工业不断发展，经济水平 日益提高的当今社会，水资源的保护与治理工作已经到了迫在眉睫 的程度。

5、而常规水质检测是目前保障人们用水安全的有效途径与措 施之一。所谓的常规水质检测，就是针对水的颜色、温度、透明度、浑 浊度、各类化学物质含量、生态指标等各项指标进行检测，是对水 环境健康状况的一种了解，同时也为进一步对水污染有效控制提供 科学数据。比如，饮用水中一旦存在有害细菌，那么就会导致人们 出现伤寒、痢疾等疾病，还有可能会带来很多传染性疾病。如果是 水中的浮游生物较多，那么就会导致水的物理性质发生变化，进而 出现臭味，水体也会带有颜色。如果水中的矿物质或者盐类较多， 则会导致人们各种疾病的出现。如果人们所饮用的水中氟含量超标，则会导致牙齿出现斑纹，也就是所谓的“齿斑病”，甚至会导致人们 的

6、牙齿溃烂。而人们生活中所排放的污水，往往会携带很多传染病 源，如果不进行严格的检测把关，就会影响人们的正常用水，威胁 人们的身体健康。如果从工业的角度来讲，因为工业生产门类众多，不同生产领 域对于水质的要求也不尽相同。比如：如果是锅炉用水，那么水中 的钙和镁的硫酸盐含量就必须要严格进行控制，如果没有进行有效 控制，那么就会因为水垢的大量积淀而消耗过多的燃料，同时也会 提高锅炉爆炸的几率。如果是在冶金生产中所使用的冷却设备，该 设备的水中悬浮物含量必须控制好。从这些方面来看，检测工业用 水的水质也是非常必要的。它是保障安全生产，仪器设备、生产容 器以及管道等以有效利用的关键。3、水质检测传感器研

7、究的新进展3.1化学水质检测传感器化学传感器包括电极式和离子敏场效应管传感器 2 种。电极传感器主要是通过水中特定离子或分子与电极表面物质发生电化学反 应，从而引起检测电路中产生变化的电压或电流，通过检测电路中 电压或电流变化值的大小来反映水体中特定指标。而离子敏场效应 管传感器是将具有特定性质的敏感膜替换mosfet 的栅极，这种敏感 膜只对某种特定离子具有选择特性，使 fet 的漏源电流变化与所检 测的离子浓度相对应，从而达到对特定离子指标的检测。chendy等人研制了一种智能场效应管传感器，可用于对水质ph 值的檢测，此传感器采用了温度和漂移补偿技术。barnardah 人利 用杂多蓝作

8、为反应物研制成了一种对磷酸盐进行检测的化学传感器，这种传感器具有很好的稳定度，不会因为水的ph、温度和盐度等变 化而受到影响。zhuiykovs在 2010年研制成了一种用于检测水中 ph 值和溶氧量的陶瓷电化学传感器，其采用亚微米bi2ru2o7+xruo2 氧 化物作为电极感应材料，此传感器具有体积小、精度高和成本低的 特点。zhuiykovs 等人通过在 ruo2 电极中掺杂 cu2o 研制成了一种 电化学传感器，此传感器可用于对水中溶氧量（do）的检测，其具有 很好的稳定性。随后 zhuiykovs 等人研制了一种用于do 检测的电位 固态水质检测传感器，其采用了亚微米 cu0.4ru

9、3.4o7+ruo2 材料 作为感应电极，此传感器克服了基于半导体水质检测传感器选择性 不足的问题。jungw 等人研制了一种用可重复利用聚合物和银作为 电极材料的电化学水质检测传感器，此传感器采用方波阳极溶出伏 安法可对水中大多数金属离子进行检测，尤其是铅离子的检测，其 具有连续和实时检测能力。3.2生物水质检测传感器生物水质检测传感器是利用酶、抗体、细胞器和微生物等固化生物催化剂作为识别元件与化学物质之间产生生物化学反应，依靠 电化学器件有选择地测定所生成的或被消耗的化学物质，并将测定 结果变换为电信号的一种仪器。李建平等人利用除草剂对植物类囊 体束缚酶分解过氧化氢的作用，研制了一种快速检测痕量除草剂的 生物水质检测传感器。orricocm 等人基于生物体发光原理研制了一 种新型生物传感器，这种传感器可用于对叶绿素荧光、浑浊度、温 度和盐度等的测试。4、结束语综上所述，水质检