平面光极技术测量沉积物中二氧化碳（CO2）的应用案例

平面光极（Planar Optodes）是一种用于测量气体浓度的光学传感器，它通常由一个透明的光学窗口和一个光敏材料层组成。这种传感器可以用于测量多种气体，包括二氧化碳（CO₂）。平面光极测量CO₂的应用非常广泛，在环境监测领域中，沉积物中的二氧化碳（CO₂）测量对于理解水体生态系统的碳循环、评估水质状况以及预测气候变化对水生生态系统的影响至关重要。平面光极技术因其高灵敏度和非侵入性特点，被广泛应用于沉积物中CO₂的测量。以下是一些具体的应用案例：

湖泊和水库的碳循环研究：

在湖泊和水库中，沉积物是重要的碳汇。通过使用平面光极传感器，可以实时监测沉积物-水界面的CO₂交换，帮助科学家了解碳循环过程和评估生态系统的健康状态。

河口和沿海区域的碳通量测量：

河口和沿海区域是碳循环的关键区域，沉积物中的CO₂释放对海洋酸化有直接影响。平面光极传感器可以部署在这些区域，以监测沉积物中的CO₂释放和吸收，从而评估碳通量。

湿地生态系统的碳储存评估：

湿地是重要的碳储存库。通过在湿地沉积物中部署平面光极传感器，可以监测CO₂的释放，帮助评估湿地的碳储存能力和碳汇功能。

水体污染监测：

沉积物中的有机物分解会释放CO₂，这可以作为水体污染的一个指标。平面光极传感器可以用于监测沉积物中的CO₂浓度变化，以评估水体污染程度和污染源。

农业排水和灌溉系统的碳排放监测：

农业活动，如施肥和灌溉，会影响沉积物中的CO₂释放。使用平面光极传感器监测农业排水和灌溉系统中的CO₂浓度，可以帮助评估农业活动对环境的影响。

城市河流和排水系统的碳排放研究：

城市河流和排水系统是城市碳排放的重要来源。通过在这些系统中部署平面光极传感器，可以监测沉积物中的CO₂释放，以评估城市化对碳循环的影响。

沉积物修复和生态恢复项目：

在沉积物修复和生态恢复项目中，监测沉积物中的CO₂浓度变化是评估修复效果的重要手段。平面光极传感器可以提供实时数据，帮助优化修复策略。

海洋沉积物的碳循环研究：

海洋沉积物是全球碳循环的重要组成部分。通过在海洋沉积物中部署平面光极传感器，可以监测深海和浅海沉积物中的CO₂交换，以研究海洋碳循环。

地质碳封存的监测：

在地质碳封存项目中，监测沉积物中的CO₂浓度对于评估封存效果和安全性至关重要。平面光极传感器可以提供连续的监测数据，以确保封存过程的安全。

这些应用案例展示了平面光极技术在沉积物中CO₂测量中的多样性和重要性，为环境监测和生态研究提供了强有力的工具。智感环境团队相继开发了封闭式平面光极检测仪和便携式平面光极检测仪，设备利用光化学传感膜荧光成像原理，可原位、实时获取沉积物-水微界面、湿地、水生动植物和土壤植物根际DO、pH、CO₂等物理化学参数的二维分布及动态时空高分辨信息。