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摘 要:随着我国各项实力不断发展,我国已经从以往解决国民温饱问题的状态转变成为了能够参加国际事务,在国际上拥有重要话语权的超级大国,因此,我国也开始重视一些在发展阶段有所忽视的方面,而环境保护和治理就是其中一项重要工作。随着资源不断被开采、使用和废料的排放,我国环境污染情况也愈发严重,建设现代化城市与保持自然生态确然存在一定冲突,为了使城市建设、国家发展能够与保持自然生态达到相对平衡,人们的环保观念在有意识的提高。环境检测工作是环境维护和污染治理工作的重要组成部分,只有详细的检测了环境状况,得到了相关数据,才可以完整掌握各地区的环境污染情况,有效开展环境治理工作,是环境维护的重要前提。本文基于我国环境检测工作的开展状况,就电化学传感器在环境检测工作中的应用进行了具体的分析和探讨,以供相关工作人员在进行环境检测工作时参考。
关键词:电化学传感器;环境检测;设备应用;环境保护
1 电化学传感器的工作原理及其特点
1.1 电化学传感器工作原理
电化学传感器工作原理即为通过检测与目标物体发生反应生成的气来得到检测结果,而检测结果的区别在于所生成的气体的浓度数值的区别,不同浓度的气体对设定信号会产生不同的反应。电化学传感器一般由正电极和负电极两个部分组成,同时再其之间会安装一个薄电解装置将这两部分分开[1]。因为电化学传感器是基于电学的基础,所以在实际运用中的工作模式主要是通过与被污染目标在电极表面发生电化学的反应,从而产生气体,得到需要的数据信息。为检测对象进行分析和研究提供依据。
1.2 电化学传感器的特点
电化学传感器最早出现于20世纪50年代,当时主要是作为氧气监测设备来进行使用的,后发展到20世纪80年代,电化学传感器的技术和设备质量和功能都有所提高,于是人们开始将小型的电化学传感器用于检测多种有毒有害的气体,并且在实际的监测操作中,工作人员发现电化学传感器具有良好选择性和敏感性的特点[2],遂加强了对电化学传感器技术的研究和完善,现已将其投入多种气体检测的运用当中。同时,电化学传感器对工作电源没有特殊的要求,并且相较于同类的其他气体检测设备,电化学传感器还拥有低耗能的优点,又鉴于其方便移动,所以电化学传感器在检测工作中被运用的情况相当普遍。然而,电化学传感器在工作应用中会受到所检测气体以及使用环境条件的影响,因此其使用寿命都比较短,一般在1-3年,根据所使用的情况使用寿命也会出现区别。所以在实际的运用中,要注意规范使用电化学传感器,做好保养工作,提高电化学传感器的利用率。
2 电化学传感器在环境检测中的实际应用分析
电化学传感器在环境检测工作中主要应用在“对重金属离子的检测”、“对酚类化合物的检测”、“对农药残留物的检测”以及“对多环芳烃物的检测”等四个方面的检测中。
2.1 对重金属离子的检测
重金属离子就是比重超过5的金属所对应的离子。大多数重金属都不是人类所必须的,因此过度接触和吸收重金属离子会危害人的身体健康,引发多种恶性疾病。现在对重金属离子的检测方法一般是电化学法、光谱法以及质谱法这三种。其中,电化学法就是电化学传感器在重金属离子检测中检测方式的概括。由于电化学传感器具有耗能低、便于移动的特点,因此电化学法相较于其他两种办法更加节约成本,同时使用率也更高。电化学法通过精密的测试仪器和更科学的分析方法来得到最终结果,结果的精准度非常。
2.2 对酚类化合物的检测
酚类化合物在自然界中存在非常广泛,大部分酚类化合物产生于植物生命活动,其主要被分为内源性酚和外源性酚,而危害人体生命健康的酚类化合物主要就属于外源性酚这一类,而这一类的有害酚类化合物普遍存在于工业废料和废水以及其他排放物中。所以在进行对酚类化合物的检测中,应该考虑到所检测物质的危害性。电化学传感器在对酚类化合物的检测工作中主要是通过由电聚合方式制造的一种特殊电极来检测和识别气体信号,以此得到检测结果。
2.3 对农药残留物的检测
农药对保障人们农业生产的产物有着非常大的作用,农药通常被用来进行害虫的防治,以提高农作物的最终收成。随着城市化建设的发展,城市数量和规模都在不断增加变大,我国人口近年来也在不断增长,然而,农业用地在城市化建设不断推进的同时却逐渐的减少。因此,为了解决庞大数量的人口的吃饭问题,除了使用造价技术培养的水稻外,农药的使用也是非常有效的一个保障措施,所以我国现在的农业生产活动中普遍会使用到农药。然而因为农药的大面积大剂量使用,农作物中难免存在大量的农药残留物,这对人体的健康有着严重的危害。为了检测出这些农药残留物,电化學传感器也被应用到了这个领域,而应用在农药检测的电化学传感器则是由石墨烯-Nafion复合物制成的。
2.4 对多环芳烃物的检测
多环芳烃产生于有机物的不完全燃烧,对环境和食品具有强烈的污染性,而多环芳烃物则是带有这些污染性的物品。在进行对多环芳烃物的检测工作时,需要非常注意这种物质的有毒性以及致癌性。多环芳烃物因自身的特性比较难以对其进行检测,所以,针对于这种情况,一般使用高灵敏度的电化学传感器对其进行检测工作。
3 总结
电化学传感器是科技发展的产物,同时,人们对电化学传感器的研究和完善还在不断进行,电化学传感器的发展历程向人们昭示着在未来电化学传感器的应用范围甚至还可以更加广泛。通过本文可以知道,电化学传感器具有低消耗和高灵敏度的优点,但同时也存在着使用寿命短的不足。本文就电化学传感器在环境检测工作中的几个方面进行了探讨,相信在未来科技发展的背景下,电化学传感器定能够被完善的更好,为我国环境检测保护工作提供更大的作用。
参考文献
[1]叶春红.新型电化学传感器的构建及其在环境检测中的应用[J].科技与创新,2016,15(17):19
[2]张静,马兴,张海滨,等.基于石墨烯的电化学传感器在食品检测中的应用[J].食品安全质量检测学报,2015,6(02):387-390
关键词:电化学传感器;环境检测;设备应用;环境保护
1 电化学传感器的工作原理及其特点
1.1 电化学传感器工作原理
电化学传感器工作原理即为通过检测与目标物体发生反应生成的气来得到检测结果,而检测结果的区别在于所生成的气体的浓度数值的区别,不同浓度的气体对设定信号会产生不同的反应。电化学传感器一般由正电极和负电极两个部分组成,同时再其之间会安装一个薄电解装置将这两部分分开[1]。因为电化学传感器是基于电学的基础,所以在实际运用中的工作模式主要是通过与被污染目标在电极表面发生电化学的反应,从而产生气体,得到需要的数据信息。为检测对象进行分析和研究提供依据。
1.2 电化学传感器的特点
电化学传感器最早出现于20世纪50年代,当时主要是作为氧气监测设备来进行使用的,后发展到20世纪80年代,电化学传感器的技术和设备质量和功能都有所提高,于是人们开始将小型的电化学传感器用于检测多种有毒有害的气体,并且在实际的监测操作中,工作人员发现电化学传感器具有良好选择性和敏感性的特点[2],遂加强了对电化学传感器技术的研究和完善,现已将其投入多种气体检测的运用当中。同时,电化学传感器对工作电源没有特殊的要求,并且相较于同类的其他气体检测设备,电化学传感器还拥有低耗能的优点,又鉴于其方便移动,所以电化学传感器在检测工作中被运用的情况相当普遍。然而,电化学传感器在工作应用中会受到所检测气体以及使用环境条件的影响,因此其使用寿命都比较短,一般在1-3年,根据所使用的情况使用寿命也会出现区别。所以在实际的运用中,要注意规范使用电化学传感器,做好保养工作,提高电化学传感器的利用率。
2 电化学传感器在环境检测中的实际应用分析
电化学传感器在环境检测工作中主要应用在“对重金属离子的检测”、“对酚类化合物的检测”、“对农药残留物的检测”以及“对多环芳烃物的检测”等四个方面的检测中。
2.1 对重金属离子的检测
重金属离子就是比重超过5的金属所对应的离子。大多数重金属都不是人类所必须的,因此过度接触和吸收重金属离子会危害人的身体健康,引发多种恶性疾病。现在对重金属离子的检测方法一般是电化学法、光谱法以及质谱法这三种。其中,电化学法就是电化学传感器在重金属离子检测中检测方式的概括。由于电化学传感器具有耗能低、便于移动的特点,因此电化学法相较于其他两种办法更加节约成本,同时使用率也更高。电化学法通过精密的测试仪器和更科学的分析方法来得到最终结果,结果的精准度非常。
2.2 对酚类化合物的检测
酚类化合物在自然界中存在非常广泛,大部分酚类化合物产生于植物生命活动,其主要被分为内源性酚和外源性酚,而危害人体生命健康的酚类化合物主要就属于外源性酚这一类,而这一类的有害酚类化合物普遍存在于工业废料和废水以及其他排放物中。所以在进行对酚类化合物的检测中,应该考虑到所检测物质的危害性。电化学传感器在对酚类化合物的检测工作中主要是通过由电聚合方式制造的一种特殊电极来检测和识别气体信号,以此得到检测结果。
2.3 对农药残留物的检测
农药对保障人们农业生产的产物有着非常大的作用,农药通常被用来进行害虫的防治,以提高农作物的最终收成。随着城市化建设的发展,城市数量和规模都在不断增加变大,我国人口近年来也在不断增长,然而,农业用地在城市化建设不断推进的同时却逐渐的减少。因此,为了解决庞大数量的人口的吃饭问题,除了使用造价技术培养的水稻外,农药的使用也是非常有效的一个保障措施,所以我国现在的农业生产活动中普遍会使用到农药。然而因为农药的大面积大剂量使用,农作物中难免存在大量的农药残留物,这对人体的健康有着严重的危害。为了检测出这些农药残留物,电化學传感器也被应用到了这个领域,而应用在农药检测的电化学传感器则是由石墨烯-Nafion复合物制成的。
2.4 对多环芳烃物的检测
多环芳烃产生于有机物的不完全燃烧,对环境和食品具有强烈的污染性,而多环芳烃物则是带有这些污染性的物品。在进行对多环芳烃物的检测工作时,需要非常注意这种物质的有毒性以及致癌性。多环芳烃物因自身的特性比较难以对其进行检测,所以,针对于这种情况,一般使用高灵敏度的电化学传感器对其进行检测工作。
3 总结
电化学传感器是科技发展的产物,同时,人们对电化学传感器的研究和完善还在不断进行,电化学传感器的发展历程向人们昭示着在未来电化学传感器的应用范围甚至还可以更加广泛。通过本文可以知道,电化学传感器具有低消耗和高灵敏度的优点,但同时也存在着使用寿命短的不足。本文就电化学传感器在环境检测工作中的几个方面进行了探讨,相信在未来科技发展的背景下,电化学传感器定能够被完善的更好,为我国环境检测保护工作提供更大的作用。
参考文献
[1]叶春红.新型电化学传感器的构建及其在环境检测中的应用[J].科技与创新,2016,15(17):19
[2]张静,马兴,张海滨,等.基于石墨烯的电化学传感器在食品检测中的应用[J].食品安全质量检测学报,2015,6(02):387-390