袁野

摘要：本文主要分析了水質(zhì)檢測傳感器，對水質(zhì)檢測傳感器研究進行了總結(jié)，探討了水質(zhì)檢測傳感器研究的最新進展，并對 其進行分析，希望能夠位置和水質(zhì)檢測傳感器的研究提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)檢測傳感器；研究；進展

中圖分類號：O657.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）06-0271-01

前言

在水質(zhì)檢測的過程中，我們需要有更多的檢測方案和檢測儀器，

可以看到水質(zhì)檢測傳感器，是為了更好的對傳感器進行進一步的研 究，從而為今后的水質(zhì)檢測工作，提供設(shè)備基礎(chǔ)，同時也提供理論 基礎(chǔ)。

1、水質(zhì)檢測概述

近半個世紀以來，世界各國經(jīng)濟迅速發(fā)展，現(xiàn)代化工業(yè)，尤其

是合成化工業(yè)更是突飛猛進，這些化學物質(zhì)的大部分通過人類活動 進入水體，如生活污水和工業(yè)廢水的排放，農(nóng)業(yè)使用化肥、殺蟲劑 的流失等，使接納水體的物理化學性狀發(fā)生了顯著的變化。世界各 國現(xiàn)在都十分重視微量有機化合物污染與人體健康的關(guān)系。目前世 界上許多發(fā)展中國家對于飲用水的凈化方法，基本上還是采用常規(guī) 的混凝→沉淀→砂濾→投氯消毒工藝。這種工藝對于澄清水質(zhì)，消 除水中病原菌是十分有效的。一般認為經(jīng)過常規(guī)的流程，濾后水中 大腸桿菌等傳染病菌和病毒能得到基本的去除。但隨著水體污染的 加劇，種類繁多的有機物進入水體形成真溶液，常規(guī)工藝幾乎無能 為力。對飲用水有機污染的現(xiàn)狀，必須尋求新的處理方法。隨著社 會的發(fā)展，環(huán)境問題越來越突出，而且自ISO14000 系列標準頒布以 來，國內(nèi)外立即掀起了檢測和認證的熱潮，企業(yè)的環(huán)保意識日益加 強。水為生命之源，對于社會及經(jīng)濟發(fā)展也具有舉足輕重的作用， 水質(zhì)檢測是保證水質(zhì)安全的重要手段。所謂水質(zhì)指標是用以評論一 般淡水水域、海水水域特征的重要參數(shù)?？梢愿鶕?jù)這些參數(shù)對水質(zhì) 的類型進行分類，對水質(zhì)質(zhì)量進行判斷和綜合評價。水質(zhì)指標一以 形成比較完整的指標體系。許多水質(zhì)指標是表示水中某一種或一類 物質(zhì)的含量，有些水質(zhì)指標是利用某一類物質(zhì)的共同特征來間接反 映其含量。一、目前常用的消毒方法我國水處理普遍采用氯化工藝。 它具有成本低、設(shè)備簡單、運行管理方便等優(yōu)點。但加氯可與水中 有機物發(fā)生取代反應生成有機囟化物，即所謂的“三致”物質(zhì)，對 人體健康構(gòu)成潛在的危害。70年代，荷蘭和美國水處理工作者發(fā)現(xiàn)， 加氯消毒后，飲用水中產(chǎn)生三鹵甲烷（TCM）類化合物，主要是氯仿、

二氯乙酸、氯和溴之間的中間產(chǎn)物。氯化后的飲用水中不僅生成三 囟甲烷，而且還生成其它囟代有機物（TCO），其濃度一般為 TCM 濃度 的 5～10倍，它們對人體健康同樣產(chǎn)生不利的影響。

2、常規(guī)水質(zhì)檢測的意義

水與人類的生存發(fā)展有著不可分割的聯(lián)系，不管是動物、植物

還是人類都不可能離開水而獨立存活。在工業(yè)不斷發(fā)展，經(jīng)濟水平 日益提高的當今社會，水資源的保護與治理工作已經(jīng)到了迫在眉睫 的程度。而常規(guī)水質(zhì)檢測是目前保障人們用水安全的有效途徑與措 施之一。

所謂的常規(guī)水質(zhì)檢測，就是針對水的顏色、溫度、透明度、渾 濁度、各類化學物質(zhì)含量、生態(tài)指標等各項指標進行檢測，是對水 環(huán)境健康狀況的一種了解，同時也為進一步對水污染有效控制提供 科學數(shù)據(jù)。比如，飲用水中一旦存在有害細菌，那么就會導致人們 出現(xiàn)傷寒、痢疾等疾病，還有可能會帶來很多傳染性疾病。如果是 水中的浮游生物較多，那么就會導致水的物理性質(zhì)發(fā)生變化，進而 出現(xiàn)臭味，水體也會帶有顏色。如果水中的礦物質(zhì)或者鹽類較多， 則會導致人們各種疾病的出現(xiàn)。如果人們所飲用的水中氟含量超標，

則會導致牙齒出現(xiàn)斑紋，也就是所謂的“齒斑病”，甚至會導致人們 的牙齒潰爛。而人們生活中所排放的污水，往往會攜帶很多傳染病 源，如果不進行嚴格的檢測把關(guān)，就會影響人們的正常用水，威脅 人們的身體健康。

如果從工業(yè)的角度來講，因為工業(yè)生產(chǎn)門類眾多，不同生產(chǎn)領(lǐng) 域?qū)τ谒|(zhì)的要求也不盡相同。比如：如果是鍋爐用水，那么水中 的鈣和鎂的硫酸鹽含量就必須要嚴格進行控制，如果沒有進行有效 控制，那么就會因為水垢的大量積淀而消耗過多的燃料，同時也會 提高鍋爐爆炸的幾率。如果是在冶金生產(chǎn)中所使用的冷卻設(shè)備，該 設(shè)備的水中懸浮物含量必須控制好。從這些方面來看，檢測工業(yè)用 水的水質(zhì)也是非常必要的。它是保障安全生產(chǎn)，儀器設(shè)備、生產(chǎn)容 器以及管道等以有效利用的關(guān)鍵。

3、水質(zhì)檢測傳感器研究的新進展

3.1化學水質(zhì)檢測傳感器

化學傳感器包括電極式和離子敏場效應管傳感器 2 種。電極傳

感器主要是通過水中特定離子或分子與電極表面物質(zhì)發(fā)生電化學反 應，從而引起檢測電路中產(chǎn)生變化的電壓或電流，通過檢測電路中 電壓或電流變化值的大小來反映水體中特定指標。而離子敏場效應 管傳感器是將具有特定性質(zhì)的敏感膜替換MOSFET 的柵極，這種敏感 膜只對某種特定離子具有選擇特性，使 FET 的漏源電流變化與所檢 測的離子濃度相對應，從而達到對特定離子指標的檢測。

ChenDY等人研制了一種智能場效應管傳感器，可用于對水質(zhì)pH 值的檢測，此傳感器采用了溫度和漂移補償技術(shù)。BarnardAH 人利 用雜多藍作為反應物研制成了一種對磷酸鹽進行檢測的化學傳感器，

這種傳感器具有很好的穩(wěn)定度，不會因為水的pH、溫度和鹽度等變 化而受到影響。ZhuiykovS在 2010年研制成了一種用于檢測水中 pH 值和溶氧量的陶瓷電化學傳感器，其采用亞微米Bi2Ru2O7+xRuO2 氧 化物作為電極感應材料，此傳感器具有體積小、精度高和成本低的 特點。ZhuiykovS 等人通過在 RuO2 電極中摻雜 Cu2O 研制成了一種 電化學傳感器，此傳感器可用于對水中溶氧量（DO）的檢測，其具有 很好的穩(wěn)定性。隨后 ZhuiykovS 等人研制了一種用于DO 檢測的電位 固態(tài)水質(zhì)檢測傳感器，其采用了亞微米 Cu0.4Ru3.4O7+RuO2 材料 作為感應電極，此傳感器克服了基于半導體水質(zhì)檢測傳感器選擇性 不足的問題。JungW 等人研制了一種用可重復利用聚合物和銀作為 電極材料的電化學水質(zhì)檢測傳感器，此傳感器采用方波陽極溶出伏 安法可對水中大多數(shù)金屬離子進行檢測，尤其是鉛離子的檢測，其 具有連續(xù)和實時檢測能力。

3.2生物水質(zhì)檢測傳感器

生物水質(zhì)檢測傳感器是利用酶、抗體、細胞器和微生物等固化

生物催化劑作為識別元件與化學物質(zhì)之間產(chǎn)生生物化學反應，依靠 電化學器件有選擇地測定所生成的或被消耗的化學物質(zhì)，并將測定 結(jié)果變換為電信號的一種儀器。李建平等人利用除草劑對植物類囊 體束縛酶分解過氧化氫的作用，研制了一種快速檢測痕量除草劑的 生物水質(zhì)檢測傳感器。OrricoCM 等人基于生物體發(fā)光原理研制了一 種新型生物傳感器，這種傳感器可用于對葉綠素熒光、渾濁度、溫 度和鹽度等的測試。

4、結(jié)束語

綜上所述，水質(zhì)檢測傳感器的研究至關(guān)重要，一直以來，有眾

多學者都對其進行了研究和分析，本文對水質(zhì)檢測傳感器的最新的 研究進行了總結(jié)，希望可以對今后的研究帶來參考和借鑒。

參考文獻

[1]郜玉楠，唐香玉，陳桂鳳，周東旭，傅金祥.我國飲用水

水質(zhì)檢測能力若干問題分析[J].給水排水.2017（04）：09