在环境科学研究中,水体-沉积物、土壤-植物根系等微界面是物质循环和能量流动的关键区域。然而,这些尺度仅为微米至毫米级的界面,其内部剧烈的物理化学梯度变化,对传统监测技术构成了巨大挑战。如何实现对这些微观世界的高分辨率、原位、实时探测,已成为制约环境过程机制研究深入发展的瓶颈。
中科智感(南京)环境科技有限公司(智感环境)聚焦于此痛点,推出Easysensor®微电极分析系统,以微米级的探测能力和多参数同步监测的优势,为科研人员提供了解析微环境奥秘的核心工具,将环境科学研究带入“微观"新纪元。
环境微界面,如水-沉积物界面(SWI),是水生生态系统中生物地球化学过程最为活跃的区域。在这里,溶解氧(DO)、pH、氧化还原电位(Eh)等参数在极短距离内发生剧烈变化,直接控制着营养盐的释放、污染物的迁移转化等关键过程。传统的水样采集和分析方法,由于其“宏观"和“扰动"的特性,无法捕捉到这些微观尺度的动态变化,导致研究者难以构建精确的环境过程模型,如同雾里看花。
为了应对这一挑战,智感环境开发了单通道与多通道微电极分析系统,为不同研究需求提供了精准、高效的解决方案。
Easysensor® Micro1100单通道微电极分析系统专为实验室模拟研究设计。它采用模块化设计,核心组件包括高精度主机、微米级步进的自动升降台以及可更换的玻璃微电极。研究人员可以选择针对特定参数(如O₂、pH、H₂S、Eh、NO等)的电极,对水体、沉积物或植物根际进行高分辨率的垂直剖面扫描。
用户收益: 对于需要深入探究某一特定环境因子(如溶解氧)在微界面精细分布规律的科研人员,Micro1100提供了高分辨率的精度和可重复性。它能帮助用户获得清晰的梯度变化数据,从而精确量化物质通量,揭示微观过程的内在机理,是发表高水平研究成果的有力保障。
当研究涉及多个环境因子间的复杂相互作用时,Easysensor® Micro2100 多通道微电极分析系统便彰显其强大威力。该系统支持多个传感器并行接入,能够同步采集同一微区域内多种参数(如DO、pH、H₂S、Eh、NO等)的动态数据。这不仅极大地提升了实验效率,更重要的是,它减少了因重复采样对脆弱微环境造成的扰动。
用户收益: 对于研究污染物扩散与溶解氧消耗耦合关系、或探究根际微环境多因子协同效应的学者而言,Micro2100解决了数据同步性的核心痛点。通过构建多参数关联模型,用户可以更全面、更深入地揭示环境因子间的相互作用机制,将研究从“单点描述"提升至“系统解析"的层面。
智感环境微电极分析系统的优秀性能,源于其坚实的核心技术。
系统的核心是监测端直径可达微米尺度的微电极。这种精细的探针能够实现对微界面的“无损"或“微损"探测,最大限度地保持了环境原位状态。电极将探测到的化学信号(如离子浓度或氧化还原反应电流)高效转换为微弱的电信号。例如,极谱微电极通过检测特定电势下氧化还原反应产生的微弱电流来换算物质浓度,其电流值与浓度呈精确的线性关系,确保了测量的准确性。
整个测量过程高度自动化。用户在软件中设定好测量深度、步长和间隔时间后,自动升降系统便会精确驱动微电极进行逐点扫描。主机作为系统的“神经中枢",负责接收并处理电极传输的信号,具备强大的抗干扰能力,保障了信号的稳定性。最终,所有数据被实时传输至电脑终端,通过配套软件进行可视化呈现,将被测物含量的纵向分布变化直观地展现在研究人员面前。
凭借其优秀性能,智感环境微电极分析系统已成为多个科研领域的得力助手,帮助研究人员解决了诸多难题:
水环境研究: 科研机构可利用该系统精确解析湖泊、河流等水体-沉积物界面的溶解氧、pH和Eh梯度,深入探究底泥有机质分解、污染物释放与水体富营养化的动态关系,为生态修复和水质管理提供关键数据支撑。
土壤科学: 在土壤团聚体、淹水土壤等微环境中,系统可用于研究氧化还原界面的移动、温室气体(通过测量相关前体物)的产生与消耗过程,对于理解土壤健康和全球碳氮循环具有重要意义。
植物生理生态学:通过对植物根际微环境的探测,研究人员可以实时监测根系分泌物对土壤pH、养分有效性的影响,揭示植物与微生物互作的微观机制。