环境检测中电化学传感器的运用

环境检测中电化学传感器的运用

龚鹏徐东舒杰

浙江科海检测有限公司 浙江 金华 321000

摘要：随着经济的快速发展，污染问题越来越严重，大量的工业化生产和农作物种植对自然环境和大气产生了明显的影响，也给生态保护撞响了警钟。基于此，对环境检测过程中对电化学传感器的具体运用进行了深入分析和探讨，从简述电化学传感器概述入手，对其在环境检测中的主要应用领域进行了具体的论述，以能够增强环境检测的水准，生态保护计划有效落实。

关键词：环境检测；电化学传感器；运用

引言

一直以来环境问题备受人们专注，我国工业行业大力发展促进社会经济的不断进步，与此同时，工业行业的发展不可避免产生一些有机废气和工业废水等危害环境的物质，为人们的生活以及身体健康带来不利的影响。为了维护人类美好家园以及建设生态文明环境，国家将生态环境保护作为发展重点，采取各种保护环境的相关措施，防止环境污染危害人们的身体健康[1]。电化学传感器是一项较为简便的分析技术，在环境检测中被广泛应用。由感应元件和换能器组合而成电化学传感器，运用传感器有效检测和分析待测物的电化学性质，使环境检测工作效率得到有效提升。

1电化学传感器概述

1.1工作原理

电化学传感器是采用先进的化学检测技术，研究被检测物的电化学性质，并通过该技术实现对被检测物的特征的定量分析与定性检测。与传统的检测方法相比，电化学传感器具有操作方式更加简便，设备更加经济，可以迅速地对数据进行分析和发现，并可以进行现场实时的检测，所以被广泛地用于环境监测、医学、食品等领域的检测。其工作原理是：将待测对象分散于电极上，与其进行化学反应，利用电化学信号产生装置，将其转化为电压、电流等电信号，并经电化学检测器进行处理，最后通过计算机识别出被测物质的特征与定量特征。

1.2特点分析

电化学传感器出现于20世纪40~50年代，其主要功能是监测氧气含量，但到了80~90年代，微型电化学传感器已广泛应用于多种有害气体的检测，具有较高的选择性、高灵敏性，因而其检测方法的研究也日益广泛。另外，现有的电化学传感器对工作电压的要求普遍偏低。在对各种气体进行监测时，由于其能耗较低，且携带方便，因此，电化学传感器的能耗最低。具有高效性、灵活性、便利性的特点，在野外和随机采样的过程中应用十分广泛。但是，由于其工作环境较为恶劣，其工作周期较短，需要加强相应的维修保养工作。

2发展现状

随着我国社会经济的飞速发展，许多企业纷纷成立，企业通过使用庞大的天然资源为自身的发展奠定了良好的基础，但同时也造成了巨大的资源损失，对我国的生态文明建设产生了消极影响，成为了我国经济与社会持续健康发展的瓶颈。因此，国家对环境保护工作提出了更高的要求。在国家，环境监控是一种十分必要的工作，为国家的环保工作提供了有力保障。选择适当的检测手段，是保证检测质量的关键。欧美等国广泛应用于环境检测中，但该方法的适应性较差。这就需要研究人员既要节约经费，又要与周边环境进行良好的配合，才能最大限度地提升整体的环境效益。因此，对于电化学传感器的应用还具有很大的提升空间，在长期发展的过程中还应该从新材料、新理念等多个方面进行有效的融合与发展，从而大大提升电化学传感器的工作效率与质量，有效保证环境监测工作的效率与精准度，为环境工作的长期稳定发展做出贡献。

3电化学传感器在环境监测中的应用

3.1在金属离子检测中的应用

目前的重金属离子检验方式一般可分成三类。电化学传感器检验的方式操作步骤比较简单，而且其耗费的投入较低，所以此类重金属离子的检验方式已经获得比较普遍的运用，对相应行业也产生了较大的影响。所以必须要对电化学传感器的运用和技术创新实施多方面的关注。在重金属离子检验的过程中，借助运用多工艺互相融合的方式，可以对电极实施一定的修饰，并实现对重金属离子铅镉的检验。依据相应的检测标准对金属离子实施检验，并全面比照每一项检验结论，对传感器检验结论的精确性提高有较大的作用，而且利用这样的检验可以获得科学、平稳的使用性能。

3.2电化学传感器在多环芳烃物质检测中的应用

电化学传感器经常被用于检测多环芳香烃类（PAH）物质，但是由于多环芳香烃类物质中含有毒有害并且极容易致癌的物质，因此在检测中要充分考虑这一特点，多环芳香烃物质在水中的含量较低，所以很难检测到水中多环芳烃物质的数据。因此，为了解决这一问题，科学技术研究人员研发出电化学传感器，即使在水中也能灵敏感知，并且能够得到更加真实有效的数据。根据相关实验数据显示，在多环芳香烃类物质的检测中运用光纤光学荧光传感器，可以得到检测限的数据（多环芳香烃类物质的浓度）为5×10-10μmol/L。与此同时，科技研究人员猜想，分别运用亮度不同的荧光分子对多环芳烃物质进行检测，可以探索出蒽浓度的数据。通过实践数据的分析和对比，可以得出结论，光纤光学荧光传感器相比于以往的检测技术手段，其数据结果更加精准，检测的速度较快，运用此检测方式能够有效提升检测效率。

3.3对农药品残留物进行检测之中的应用

在实施农业种植时，农药杀虫剂是一种常用的成分，而且对农副产品的害虫防治具有十分关键的作用。但是，伴随着社会经济的发展，城市化进程建设进度的持续加快，为了保证农副产品的生产率与品质不受影响，需要对农药杀虫剂的运用实施相应的管控。唯有尽量科学规范地运用农药杀虫剂，才能更为合理地促进社会效益与经济价值的增强；因为农药杀虫剂的频繁运用，会对大众的生活环境产生较大的隐患，比如农副产品中农药杀虫剂频繁或是超出标准地使用，会对大众的身体健康产生很大的不良影响。所以，研究者在对其进行探究的过程中，生产制造了这种可以检测农作物商品中是否含有毒物质以及有毒成分是否超出标准的电化学传感器，运用电化学传感器，能实现对农副产品中不同有毒物质的检查测量。这就是电化学传感器在农业种植中的合理运用，要足够重视这类传感器在农副产品中挥发的重大功效，并按照具体情况实施持续的工艺改善。

3.4电化学传感器在酚类化合物检测中的应用

电化学传感器在酚类化合物检测中被广泛应用，但是酚类化合物其中的毒性细胞可对人类身体健康造成损害。酚类化合物是一种在自然环境中经常存在的有机污染物，如果酚类化合物进入到人体，就会使人类身体中的细胞感染毒性，严重威胁到人类身体健康。因此，在环境检测中首先要检酚类化合物。研究人员运用电聚合方法，创建出茜素红-石墨烯修饰丝网印刷电极，将此电极防止到水中，检测水中的酚类化合物检测限数据。在实验过程中发现，运用茜素红-石墨烯修饰丝网印刷电极，加快催化水中的邻苯二酚物质和苯二酚物质，并得到相关检测限数据（酚类化合物的浓度），其结果为4.35×10-6mol/L。因此研究人员运用有序介孔碳与波碳电极进行组合的方式，创设出电化学传感器，在酚类化合物检测中应用此类化学传感器，其检测结果数据更加真实有效。

结束语

要想让电化学传感器在环境监测环节中挥发出最优作用，就需要对电化学传感器的基本原理和特征实施全方位了解，并且还需要对危害电化学传感器运用功效的不利条件实施仔细探究。针对环境监测环节中出现的缺点与不足，应联系实际状况，对问题形成的根本原因实施仔细探讨，并制定出切实可行的改进方案，减少不利条件对环境监测品质的干扰。

参考文献

[1]杨轶，陈宏硕，韩博伦.纳米材料修饰电化学传感器应用研究进展[J].广州化工，2020，48（12）：4-6.

[2]宋怡然，胡敬芳，邹小平，等.电化学传感器在水质重金属检测中的应用[J].传感器世界，2017，23（12）：17-23.

[3]张军丽，李瑞玲，潘庆才.电化学传感器在H_2O_2检测中的应用[J].分析测试学报，2016，35（10）：1351-1354.