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Easysensor®微电极系统分析方法与多种实用场景案例分享

更新时间:2023-08-30   点击次数:426次
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Easysensor®微电极分析系统,结合微电极、自动升降系统,获取水体、沉积物、土壤以及植物根际O2、pH、Eh以及H2S等物理化学参数的垂直分布及动态的变化,适用于实验室内模拟研究。测定时,将微电极置于水体/沉积物/土壤/植物根际附近,利用自动升降系统将电极带动测定设置的梯度,微电极将化学信号转换电信号,传输到电脑终端,将被测物含量分布在纵向上变化进行可视化呈现。




微电极指标

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玻璃电极

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钢针电极

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微电极测量优势

  • 微电极用于测量的尖部细微,在很大程度上可以减少侵入式测量对物体的损伤;

  • 时空分辨率高:如尖部尺寸可降至微米和纳米级,毫秒间实时获待测物的垂向剖面动态变化规律;

  • 响应速度快:可实时快速地监测水土微界面的指数变化;

  • 设备小型便携、软件易操作:获取数据的方式简单、快捷。





微电极可以用于较多实用场景中,下面我们简单列举几个案例,例如:




案例1:植物叶片表层从白昼到夜晚DO的变化趋势

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研究背景

植物生长周期内存在着光合作用和呼吸作用,两种模式交替进行循环往复。植物长期没有经过太阳光的照射,叶片会变黄,同样的经过太阳过长时间地曝晒,叶片会枯萎,两种模式缺一不可。两种模式下,叶片的DO变化情况如何,则需要使用精确仪器来确定。

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微电极应用

选用100μm尖部的DO微电极,对植物叶片表层进行10μm的穿刺。测量其在一天中DO的浓度变化情况。

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案例2:探讨微生物对多个湖泊水体和底泥Eh指标的改善和修复情况

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研究背景

水体受到多种因素的影响导致水质下降,水生态环境遭到破坏:鱼虾死亡、蓝藻暴发,水体发臭发苦,重金属污染严重,这些情况都可以使用一些方法进行补救。其中加入微生物是一种比较常见的方法,由于各个区域的水质污染原因各不相同,微生物的活性受到限制或者失效,因此需要对多个区域的样品进行实验分析,来验证某种微生物的广泛适用性以及修复效果。

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微电极应用

本次研究对四个水域进行取样,每个水域两组样品,一组对比样、另一组加入微生物实验样,实验室培养30天后。我们使用200μm的Eh微电极对四组样品进行测试。

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第一天四组水样情况对比

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第三十天后,加入微生物实验样的水样情况对比

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图片中可以看到二组、三组实验,微生物加入的前后底泥的颜色发生了明显的变化,一组、四组变化不大。通到微电极测试的数据可以观察到二、三组对比样与实验样底泥的Eh值相差较大,而一组、四组差别不大,颜色的变化与微电极测试得到的数据相结合,使得我们可以更加准确地认知到微生物的使用效果。


案例3:藻垫内部溶解氧DO的变化




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研究背景

水体的污染有一部分是由于蓝藻暴发引起的,蓝藻大量生长聚集挤压形成藻垫,蓝藻的生长会需要消耗大量的氧气,导致下部水体严重缺氧,形成厌氧环境,久而久之形成了黑臭水体。




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微电极应用

选用尖部200μm的DO微电极测试实验室自行培养厚度约为5mm的藻垫,将制成的藻垫置于培养箱中,常温下沉淀12h。将微电极装置搭建好,将电极插入培养箱中,升降台调整距离。-800μm处为交界面DO含量急速下降,在-2400μm左右出现厌氧区域。

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案例4:探讨微生物的不同投加方式对底泥氧含量DO的影响

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研究背景

自然水体或多或少都有一定的污染,科研工作者们就想通过一些人工措施对水体质量进行改善,其中加入微生物就是一种行之有效的方法之一。微生物的活性受到多种因素的影响,比如:水温、水体的酸碱度、污染源等,其中微生物的投加方式也是其中一种重要的影响因素。我们通过若干种不同的微生物投加方式,来确认最佳的投加方式可以使得微生物达到最佳的活性状态。

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微电极应用

我们使用DO微电极对五组微生物不同投加方式的样品进行纵向梯度的测。五组样品都是同一水域同一地点的水泥样,取样后按照不同的投加方式加入微生物实验室培养一个月。不同的处理方式微生物对底泥影响差别明显,实验1,4肉眼基本看不到土壤颜色的变化,实验2,3,5上层土壤颜色变化明显,我们也可以通过测试的DO实验数据看到,确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: 研究不同时间点底泥孔隙水的DO值变化

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研究背景

底泥溶氧值受到季节温度的影响非常大,冬天温度降低水中DO含量高,渗透到底泥中的深度比夏天要深,如有再有水生动物活动,其DO值就会进一步的变化。取样测试肯定会使得孔隙水DO值发生变化,这就需要我们使用原位测定的方式对底泥孔隙水的DO进行现场测定。

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微电极应用

使用100μm尖部的DO微电极插入到底泥孔隙中进行现场原位测定。实验数据表明,8-9月份孔隙水中DO含量较低,而12-1-3月份DO含量较高。

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