平面光極技術(shù)應(yīng)用：顫蚓生物擾動對沉積物中重金屬遷移機制的影響

      平面光極技術(shù)（Planar Optode, PO）是一種先進的原位、實時監(jiān)測技術(shù)，它基于熒光分析原理，通過將熒光指示劑附在平面基質(zhì)上，利用數(shù)字成像技術(shù)實時記錄其二維特征發(fā)射光譜，從而測量目標(biāo)物的二維空間分布信息。這項技術(shù)具有較高的靈敏度，能夠提供多路復(fù)用功能，并且具有優(yōu)異的信號選擇性。

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平面光極設(shè)備應(yīng)用場景

      顫蚓作為一種常見的水體底棲生物，其生物擾動作用對水體的理化特征和污染物的環(huán)境行為會產(chǎn)生顯著影響7。顫蚓通過攝食、排泄、筑穴和呼吸等生命活動，直接或間接地影響水-沉積物界面附近的理化特征以及污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程。

      盡管顫蚓的生物擾動對沉積物中部分污染物遷移轉(zhuǎn)化過程的影響已經(jīng)基本明確，但作用機制尚未清楚。顫蚓擾動可以改變沉積物孔穴和孔隙結(jié)構(gòu)，影響沉積物的氧化帶厚度，進而影響沉積物中物質(zhì)的交換和遷移。在研究顫蚓生物擾動對水/沉積物體系中Cu(2+)遷移的影響時，可以利用平面光極技術(shù)實時監(jiān)測Cu(2+)在沉積物中的二維空間分布或動力學(xué)過程。通過構(gòu)建復(fù)合平面光極和與薄膜擴散梯度（DGT）結(jié)合的平面光極，可以更準(zhǔn)確地研究顫蚓擾動對Cu(2+)遷移的影響。

      此外，顫蚓擾動還會影響沉積物中pH和溶解氧(DO)的分布，這些因素都可能間接影響Cu(2+)的遷移和轉(zhuǎn)化。顫蚓擾動通過改變沉積物的物理特性，如孔隙度和滲透性，可以促進或抑制Cu(2+)的遷移。 綜上所述，平面光極技術(shù)為研究顫蚓生物擾動對水/沉積物體系中Cu(2+)遷移的影響提供了一種有效的監(jiān)測手段。通過這項技術(shù)，可以更深入地理解顫蚓擾動對沉積物中重金屬遷移機制的影響，為水環(huán)境管理和污染控制提供科學(xué)依據(jù)。

參考資料詳見：

1：平面光電極技術(shù)在沉積物微界面過程應(yīng)用研究取得重要進展

2：顫蚓生物擾動對Cu和Cd從上覆水向沉積物遷移的影響

3：不同底棲生物擾動對沉積物滲透性的影響

4：環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域先進的光電傳感技術(shù)：平面光極技術(shù)-中科智感

5：平面光極技術(shù)綜述：一種研究土壤/沉積物中溶質(zhì)時空動態(tài)分布

6：平面光極基本原理及其在土壤微觀異質(zhì)性研究中的應(yīng)用

7：顫蚓生物擾動對水—沉積物界面附近理化特征的影響

8：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 學(xué)院發(fā)表文章 平面光極基本原理及其在土壤微觀異質(zhì)性研究中的應(yīng)用

9：平板光極技術(shù)的基本原理及其在環(huán)境中的應(yīng)用

10：顫蚓生物擾動對Cu和Cd從上覆水向沉積物遷移的影響

11：顫蚓及其生物擾動對表層沉積物微環(huán)

12：河流潛流帶顫蚓生物擾動對沉積物滲透性的影響研究

平面光極技術(shù)是當(dāng)今先進的光電傳感技術(shù)之一，智感環(huán)境團隊基于這種技術(shù)，相繼開發(fā)出了一種封閉式平面光極設(shè)備(PO2100)和一種便攜式平面光極設(shè)備(PO1100)，可實現(xiàn)沉積物/土壤/植物根際/水體中pH、DO和CO2的實時高分辨率檢測，這在光電傳感技術(shù)領(lǐng)域是一項重要的突破。

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平面光極PO2100設(shè)備照片