平面光极技术应用：颤蚓生物扰动对沉积物中重金属迁移机制的影响

      平面光极技术（Planar Optode, PO）是一种先进的原位、实时监测技术，它基于荧光分析原理，通过将荧光指示剂附在平面基质上，利用数字成像技术实时记录其二维特征发射光谱，从而测量目标物的二维空间分布信息。这项技术具有较高的灵敏度，能够提供多路复用功能，并且具有优异的信号选择性。

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平面光极设备应用场景

      颤蚓作为一种常见的水体底栖生物，其生物扰动作用对水体的理化特征和污染物的环境行为会产生显著影响7。颤蚓通过摄食、排泄、筑穴和呼吸等生命活动，直接或间接地影响水-沉积物界面附近的理化特征以及污染物的迁移转化过程。

      尽管颤蚓的生物扰动对沉积物中部分污染物迁移转化过程的影响已经基本明确，但作用机制尚未清楚。颤蚓扰动可以改变沉积物孔穴和孔隙结构，影响沉积物的氧化带厚度，进而影响沉积物中物质的交换和迁移。在研究颤蚓生物扰动对水/沉积物体系中Cu(2+)迁移的影响时，可以利用平面光极技术实时监测Cu(2+)在沉积物中的二维空间分布或动力学过程。通过构建复合平面光极和与薄膜扩散梯度（DGT）结合的平面光极，可以更准确地研究颤蚓扰动对Cu(2+)迁移的影响。

      此外，颤蚓扰动还会影响沉积物中pH和溶解氧(DO)的分布，这些因素都可能间接影响Cu(2+)的迁移和转化。颤蚓扰动通过改变沉积物的物理特性，如孔隙度和渗透性，可以促进或抑制Cu(2+)的迁移。 综上所述，平面光极技术为研究颤蚓生物扰动对水/沉积物体系中Cu(2+)迁移的影响提供了一种有效的监测手段。通过这项技术，可以更深入地理解颤蚓扰动对沉积物中重金属迁移机制的影响，为水环境管理和污染控制提供科学依据。

参考资料详见：

1：平面光电极技术在沉积物微界面过程应用研究取得重要进展

2：颤蚓生物扰动对Cu和Cd从上覆水向沉积物迁移的影响

3：不同底栖生物扰动对沉积物渗透性的影响

4：环境监测领域先进的光电传感技术：平面光极技术-中科智感

5：平面光极技术综述：一种研究土壤/沉积物中溶质时空动态分布

6：平面光极基本原理及其在土壤微观异质性研究中的应用

7：颤蚓生物扰动对水—沉积物界面附近理化特征的影响

8：中国农业大学土地科学与技术学院 学院发表文章 平面光极基本原理及其在土壤微观异质性研究中的应用

9：平板光极技术的基本原理及其在环境中的应用

10：颤蚓生物扰动对Cu和Cd从上覆水向沉积物迁移的影响

11：颤蚓及其生物扰动对表层沉积物微环

12：河流潜流带颤蚓生物扰动对沉积物渗透性的影响研究

平面光极技术是当今先进的光电传感技术之一，智感环境团队基于这种技术，相继开发出了一种封闭式平面光极设备(PO2100)和一种便携式平面光极设备(PO1100)，可实现沉积物/土壤/植物根际/水体中pH、DO和CO2的实时高分辨率检测，这在光电传感技术领域是一项重要的突破。

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平面光极PO2100设备照片