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

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平面光極設備應用場景

      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境行為會產生顯著影響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化過程的影響已經基本明確，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構，影響沉積物的氧化帶厚度，進而影響沉積物中物質的交換和遷移。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實時監測Cu(2+)在沉積物中的二維空間分布或動力學過程。通過構建復合平面光極和與薄膜擴散梯度（DGT）結合的平面光極，可以更準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測手段。通過這項技術，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，為水環境管理和污染控制提供科學依據。

參考資料詳見：

1：平面光電極技術在沉積物微界面過程應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：環境監測領域先進的光電傳感技術：平面光極技術-中科智感

5：平面光極技術綜述：一種研究土壤/沉積物中溶質時空動態分布

6：平面光極基本原理及其在土壤微觀異質性研究中的應用

7：顫蚓生物擾動對水—沉積物界面附近理化特征的影響

8：中國農業大學土地科學與技術學院 學院發表文章 平面光極基本原理及其在土壤微觀異質性研究中的應用

9：平板光極技術的基本原理及其在環境中的應用

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

12：河流潛流帶顫蚓生物擾動對沉積物滲透性的影響研究

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

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平面光極PO2100設備照片