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    Easysensor®微電極系統分析方法與多種實(shí)用場(chǎng)景案例分享

    更新時(shí)間:2023-08-30   點(diǎn)擊次數:449次
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    Easysensor®微電極分析系統,結合微電極、自動(dòng)升降系統,獲取水體、沉積物、土壤以及植物根際O2、pH、Eh以及H2S等物理化學(xué)參數的垂直分布及動(dòng)態(tài)的變化,適用于實(shí)驗室內模擬研究。測定時(shí),將微電極置于水體/沉積物/土壤/植物根際附近,利用自動(dòng)升降系統將電極帶動(dòng)測定設置的梯度,微電極將化學(xué)信號轉換電信號,傳輸到電腦終端,將被測物含量分布在縱向上變化進(jìn)行可視化呈現。




    微電極指標

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    玻璃電極

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    鋼針電極

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    微電極測量?jì)?yōu)勢

    • 微電極用于測量的尖部細微,在很大程度上可以減少侵入式測量對物體的損傷;

    • 時(shí)空分辨率高:如尖部尺寸可降至微米和納米級,毫秒間實(shí)時(shí)獲待測物的垂向剖面動(dòng)態(tài)變化規律;

    • 響應速度快:可實(shí)時(shí)快速地監測水土微界面的指數變化;

    • 設備小型便攜、軟件易操作:獲取數據的方式簡(jiǎn)單、快捷。





    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:植物葉片表層從白晝到夜晚DO的變化趨勢

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    研究背景

    植物生長(cháng)周期內存在著(zhù)光合作用和呼吸作用,兩種模式交替進(jìn)行循環(huán)往復。植物長(cháng)期沒(méi)有經(jīng)過(guò)太陽(yáng)光的照射,葉片會(huì )變黃,同樣的經(jīng)過(guò)太陽(yáng)過(guò)長(cháng)時(shí)間地曝曬,葉片會(huì )枯萎,兩種模式缺一不可。兩種模式下,葉片的DO變化情況如何,則需要使用精確儀器來(lái)確定。

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    微電極應用

    選用100μm尖部的DO微電極,對植物葉片表層進(jìn)行10μm的穿刺。測量其在一天中DO的濃度變化情況。

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    案例2:探討微生物對多個(gè)湖泊水體和底泥Eh指標的改善和修復情況

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    研究背景

    水體受到多種因素的影響導致水質(zhì)下降,水生態(tài)環(huán)境遭到破壞:魚(yú)蝦死亡、藍藻暴發(fā),水體發(fā)臭發(fā)苦,重金屬污染嚴重,這些情況都可以使用一些方法進(jìn)行補救。其中加入微生物是一種比較常見(jiàn)的方法,由于各個(gè)區域的水質(zhì)污染原因各不相同,微生物的活性受到限制或者失效,因此需要對多個(gè)區域的樣品進(jìn)行實(shí)驗分析,來(lái)驗證某種微生物的廣泛適用性以及修復效果。

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    微電極應用

    本次研究對四個(gè)水域進(jìn)行取樣,每個(gè)水域兩組樣品,一組對比樣、另一組加入微生物實(shí)驗樣,實(shí)驗室培養30天后。我們使用200μm的Eh微電極對四組樣品進(jìn)行測試。

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    第一天四組水樣情況對比

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    第三十天后,加入微生物實(shí)驗樣的水樣情況對比

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    圖片中可以看到二組、三組實(shí)驗,微生物加入的前后底泥的顏色發(fā)生了明顯的變化,一組、四組變化不大。通到微電極測試的數據可以觀(guān)察到二、三組對比樣與實(shí)驗樣底泥的Eh值相差較大,而一組、四組差別不大,顏色的變化與微電極測試得到的數據相結合,使得我們可以更加準確地認知到微生物的使用效果。


    案例3:藻墊內部溶解氧DO的變化




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    研究背景

    水體的污染有一部分是由于藍藻暴發(fā)引起的,藍藻大量生長(cháng)聚集擠壓形成藻墊,藍藻的生長(cháng)會(huì )需要消耗大量的氧氣,導致下部水體嚴重缺氧,形成厭氧環(huán)境,久而久之形成了黑臭水體。




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    微電極應用

    選用尖部200μm的DO微電極測試實(shí)驗室自行培養厚度約為5mm的藻墊,將制成的藻墊置于培養箱中,常溫下沉淀12h。將微電極裝置搭建好,將電極插入培養箱中,升降臺調整距離。-800μm處為交界面DO含量急速下降,在-2400μm左右出現厭氧區域。

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    案例4:探討微生物的不同投加方式對底泥氧含量DO的影響

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    研究背景

    自然水體或多或少都有一定的污染,科研工作者們就想通過(guò)一些人工措施對水體質(zhì)量進(jìn)行改善,其中加入微生物就是一種行之有效的方法之一。微生物的活性受到多種因素的影響,比如:水溫、水體的酸堿度、污染源等,其中微生物的投加方式也是其中一種重要的影響因素。我們通過(guò)若干種不同的微生物投加方式,來(lái)確認最佳的投加方式可以使得微生物達到最佳的活性狀態(tài)。

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    微電極應用

    我們使用DO微電極對五組微生物不同投加方式的樣品進(jìn)行縱向梯度的測。五組樣品都是同一水域同一地點(diǎn)的水泥樣,取樣后按照不同的投加方式加入微生物實(shí)驗室培養一個(gè)月。不同的處理方式微生物對底泥影響差別明顯,實(shí)驗1,4肉眼基本看不到土壤顏色的變化,實(shí)驗2,3,5上層土壤顏色變化明顯,我們也可以通過(guò)測試的DO實(shí)驗數據看到,確定最佳的微生物加入方式是非常有必要的。

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    案例5: 研究不同時(shí)間點(diǎn)底泥孔隙水的DO值變化

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    研究背景

    底泥溶氧值受到季節溫度的影響非常大,冬天溫度降低水中DO含量高,滲透到底泥中的深度比夏天要深,如有再有水生動(dòng)物活動(dòng),其DO值就會(huì )進(jìn)一步的變化。取樣測試肯定會(huì )使得孔隙水DO值發(fā)生變化,這就需要我們使用原位測定的方式對底泥孔隙水的DO進(jìn)行現場(chǎng)測定。

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    微電極應用

    使用100μm尖部的DO微電極插入到底泥孔隙中進(jìn)行現場(chǎng)原位測定。實(shí)驗數據表明,8-9月份孔隙水中DO含量較低,而12-1-3月份DO含量較高。

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