在智感环境水体检测方案中,一系列先进的监测设备发挥着关键作用,它们各自基于独特的技术原理,为水体监测提供了全方面、高精度的数据支持。
海水监测传感器系列是海洋环境监测的利器,它集成了多种传感器,可灵活部署在浮标、岸基站、调查船、水下机器人等平台上,实现对海洋水质的原位、实时、长周期监测。该系列产品覆盖溶解氧、pH、叶绿素、浊度等基础生态指标,以及化学需氧量(COD)、石油烃、营养盐(氮磷硅等)、放射性等关键污染物参数,形成了全栈式、模块化的海洋监测解决方案。以海水光学溶解氧传感器为例,它采用先进的荧光猝灭原理,当溶解氧分子与荧光物质接触时,会发生荧光猝灭现象,通过检测荧光强度的变化,就能精确计算出溶解氧的浓度。这种原理告别了传统电化学法需要频繁更换电解液和膜、易受硫化物干扰的痛点,具有高精度(可达 ±0.1mg/L)、响应快速、免维护的特点,并集成了自动清洁刷和抗生物污染涂层,确保在复杂海洋环境中的长期稳定运行。

微电极分析系统则专注于实验室环境微界面的高分辨率探测,能够在微米至毫米尺度上实时、原位监测水质参数的垂直分布和动态变化。该系统包括单通道(Micro1100)和多通道(Micro2100)型号,可同步测量溶解氧、pH、氧化还原电位(Eh)、硫化氢、一氧化氮等多种指标。其技术原理基于电化学和电生理学概念,利用直径仅几十微米至几百微米的微型电极,如玻璃毛细管微电极、碳纤维微电极等,插入待测水体微域空间,通过测定电极表面的电化学信号,如电位、电流、阻抗等,实现对目标物的高分辨检测。比如在研究水体 - 沉积物界面的微环境时,微电极可以精确测量出界面处溶解氧、pH 值等参数在微米级的浓度梯度变化,为科研人员解析这一复杂微环境提供了强大工具。

DGT 被动采样器系列,DGT 即薄膜扩散梯度采样器,是一种原位被动采样装置,用于采集水体和沉积物中痕量污染物的时间加权平均浓度。智感环境的 DGT 系列产品包括平板式单面、双面以及高分辨(HR)DGT 等多种型号,可针对不同污染物,如重金属、营养盐进行采样。其工作原理是基于物质在扩散层中的扩散作用,污染物通过扩散层逐渐被结合相捕获,在一定时间内,结合相上积累的污染物量与水体或沉积物中污染物的时间加权平均浓度成正比,从而实现对痕量污染物的精准采集和分析,适用于实验室模拟和野外原位监测,助力深入研究环境介质中污染物迁移转化规律。

水质监测无人船是一款集成多参数水质分析仪和采样装置的智能监测平台。船体采用双体设计,具备抗风浪能力强、负载大等特点,可搭载九参数化学法水质分析仪、自动采样器、ADCP 流速剖面仪和蓝绿藻荧光传感器等设备。无人船支持全自动巡航和动态避障,它通过卫星定位系统和预设航线,能够自动航行到指定水域进行水质监测和水样采集。船上搭载的多参数水质分析仪运用光学、电化学等多种传感技术,可实时检测水体的 pH 值、溶解氧、浊度、电导率等多种参数,为湖泊、河流等水域的水质监测提供了高效、便捷的手段,尤其适用于大范围水域的智能巡检和应急监测场景。
智感环境水体检测方案在众多水体监测场景中展现出了应用价值和显著优势。
在海洋监测中,海水监测传感器系列部署于浮标、科考船等平台,长期稳定地监测海洋生态关键指标和新兴污染物。比如在对海洋酸化的研究中,高精度海水 pH 原位分析仪发挥了重要作用,它采用光度法结合双波长测量技术,有效消除了浊度的干扰,实现了高精度的原位测量,为科学家们研究全球碳循环和评估海洋酸化影响提供了关键数据。这些传感器还能及时捕捉到海洋中营养盐的变化,为预防赤潮等海洋生态灾害提供预警。
在河流和湖泊监测方面,水质监测无人船和多参数水质在线监测站发挥着重要作用。在河流的日常巡检中,无人船可以按照预设航线全自动巡航,利用搭载的传感器实时监测河流不同断面的水质参数,一旦发现水质异常,如 COD 超标、溶解氧过低等情况,能够及时发出预警,为河流污染治理提供及时的数据支持。对于湖泊,尤其是面积较大的湖泊,无人船可以实现对不同湖区的快速监测,弥补了传统人工采样监测效率低、覆盖范围小的不足。同时,多参数水质在线监测站可以固定在湖泊的关键点位,进行长期连续的水质监测,为湖泊生态系统的保护和管理提供全面的数据基础。

该检测方案的优势明显。多技术融合与集成化是一大亮点,通过融合光学、电化学、微流控等多种传感技术,并将多个传感器探头集成于一体,实现了多参数同步监测。以海水监测传感器系列的多参数水质仪为例,通过插拔式模块设计,可根据实际需求灵活配置不同参数探头,打破了传统单参数仪器的局限,大大提高了监测效率和数据的全面性。
原位分析与实时响应也是重要优势。全系列产品均支持原位部署,直接在水体环境中进行测量,避免了样品采集和实验室分析带来的误差和延迟,实现了数据的秒级或分钟级响应。这使得监测系统能够及时捕捉环境的动态变化和突发污染事件,为应急决策提供实时数据支持。在发生突发水污染事件时,水质监测无人船和在线监测设备能够迅速响应,第一时间提供污染区域的水质数据,帮助环保部门及时采取应对措施,最大限度地减少污染对生态环境和人类健康的影响。
高分辨与高精度保证了监测数据的可靠性。智感环境的传感器在关键指标上达到了高精度和高分辨率。海水光学溶解氧传感器精度可达±0.1mg/L;海水石油烃传感器检测下限达 1μg/L。微电极分析系统的电极检测端直径仅几十微米,可实现亚毫米级的空间分辨率,准确探测微环境中的梯度变化。这些高精度的数据为科学研究和环境决策提供了坚实的依据,有助于深入了解水体生态系统的运行机制和污染物的迁移转化规律。
此外,抗干扰与高稳定性设计使得设备能够在复杂环境中长时间连续监测。针对海洋高盐、河流高浊度等复杂环境,产品采用了特殊设计提升抗干扰能力与稳定性。光学传感器配备抗生物附着涂层与机械自清洁刷,防止藻类等生物附着影响监测;pH 和 COD 分析仪则通过算法校正、多波长技术消除浊度等背景干扰,确保设备在恶劣条件下仍能长期连续稳定运行,减少了维护成本与数据偏差。 智能化与网络化管理则推动了水质监测从单纯的数据采集向 “智慧决策" 转变。传感器与监测平台支持多种标准信号输出,可无缝接入物联网(IoT)平台,实现数据远程传输、云端存储与智能分析。结合人工智能算法,系统还具备故障自诊断、数据异常预警等功能。水质监测无人船监测系统可生成云端实时报告,通过可视化功能辅助管理人员快速解读数据,提升决策效率,为水体环境的科学管理提供了有力支持。