環(huán)境檢測中電化學傳感器的應用

孫雪

青島市華測檢測技術有限公司 山東青島 266100

電化學傳感器是科技發(fā)展的產物，同時，人們對電化學傳感器的研究和完善還在不斷進行，電化學傳感器的發(fā)展歷程向人們昭示著在未來電化學傳感器的應用范圍甚至還可以更加廣泛。通過本文可以知道，電化學傳感器具有低消耗和高靈敏度的優(yōu)點，但同時也存在著使用壽命短的不足。本文就電化學傳感器在環(huán)境檢測工作中的幾個方面進行了探討，相信在未來科技發(fā)展的背景下，電化學傳感器定能夠被完善的更好，為我國環(huán)境檢測保護工作提供更大的作用。

1 電化學傳感器的工作原理及其特點

1.1 電化學傳感器工作原理

電化學傳感器工作原理即為通過檢測與目標物體發(fā)生反應生成的氣來得到檢測結果，而檢測結果的區(qū)別在于所生成的氣體的濃度數(shù)值的區(qū)別，不同濃度的氣體對設定信號會產生不同的反應。電化學傳感器一般由正電極和負電極兩個部分組成，同時再其之間會安裝一個薄電解裝置將這兩部分分開。因為電化學傳感器是基于電學的基礎，所以在實際運用中的工作模式主要是通過與被污染目標在電極表面發(fā)生電化學的反應，從而產生氣體，得到需要的數(shù)據(jù)信息。為檢測對象進行分析和研究提供依據(jù)。

1.2 電化學傳感器的特點

電化學傳感器最早出現(xiàn)于20世紀50年代，當時主要是作為氧氣監(jiān)測設備來進行使用的，后發(fā)展到20世紀80年代，電化學傳感器的技術和設備質量和功能都有所提高，于是人們開始將小型的電化學傳感器用于檢測多種有毒有害的氣體，并且在實際的監(jiān)測操作中，工作人員發(fā)現(xiàn)電化學傳感器具有良好選擇性和敏感性的特點[1]，遂加強了對電化學傳感器技術的研究和完善，現(xiàn)已將其投入多種氣體檢測的運用當中。同時，電化學傳感器對工作電源沒有特殊的要求，并且相較于同類的其他氣體檢測設備，電化學傳感器還擁有低耗能的優(yōu)點，又鑒于其方便移動，所以電化學傳感器在檢測工作中被運用的情況相當普遍。然而，電化學傳感器在工作應用中會受到所檢測氣體以及使用環(huán)境條件的影響，因此其使用壽命都比較短，一般在1-3年，根據(jù)所使用的情況使用壽命也會出現(xiàn)區(qū)別。所以在實際的運用中，要注意規(guī)范使用電化學傳感器，做好保養(yǎng)工作，提高電化學傳感器的利用率。

2 電化學傳感器在環(huán)境檢測中的實際應用分析

電化學傳感器在環(huán)境檢測工作中主要應用在“對重金屬離子的檢測”、“對酚類化合物的檢測”、“對農藥殘留物的檢測”以及“對多環(huán)芳烴物的檢測”等四個方面的檢測中。

2.1 對重金屬離子的檢測

重金屬離子就是比重超過5的金屬所對應的離子。大多數(shù)重金屬都不是人類所必須的，因此過度接觸和吸收重金屬離子會危害人的身體健康，引發(fā)多種惡性疾病?，F(xiàn)在對重金屬離子的檢測方法一般是電化學法、光譜法以及質譜法這三種。其中，電化學法就是電化學傳感器在重金屬離子檢測中檢測方式的概括。由于電化學傳感器具有耗能低、便于移動的特點，因此電化學法相較于其他兩種辦法更加節(jié)約成本，同時使用率也更高。電化學法通過精密的測試儀器和更科學的分析方法來得到最終結果，結果的精準度非常[2]。

2.2 對酚類化合物的檢測

酚類化合物在自然界中存在非常廣泛，大部分酚類化合物產生于植物生命活動，其主要被分為內源性酚和外源性酚，而危害人體生命健康的酚類化合物主要就屬于外源性酚這一類，而這一類的有害酚類化合物普遍存在于工業(yè)廢料和廢水以及其他排放物中。所以在進行對酚類化合物的檢測中，應該考慮到所檢測物質的危害性。電化學傳感器在對酚類化合物的檢測工作中主要是通過由電聚合方式制造的一種特殊電極來檢測和識別氣體信號，以此得到檢測結果。

2.3 對農藥殘留物的檢測

農藥對保障人們農業(yè)生產的產物有著非常大的作用，農藥通常被用來進行害蟲的防治，以提高農作物的最終收成。隨著城市化建設的發(fā)展，城市數(shù)量和規(guī)模都在不斷增加變大，我國人口近年來也在不斷增長，然而，農業(yè)用地在城市化建設不斷推進的同時卻逐漸的減少。因此，為了解決龐大數(shù)量的人口的吃飯問題，除了使用造價技術培養(yǎng)的水稻外，農藥的使用也是非常有效的一個保障措施，所以我國現(xiàn)在的農業(yè)生產活動中普遍會使用到農藥。然而因為農藥的大面積大劑量使用，農作物中難免存在大量的農藥殘留物，這對人體的健康有著嚴重的危害。為了檢測出這些農藥殘留物，電化學傳感器也被應用到了這個領域，而應用在農藥檢測的電化學傳感器則是由石墨烯-Nafion復合物制成的[3]。

2.4 對多環(huán)芳烴物的檢測

多環(huán)芳烴產生于有機物的不完全燃燒，對環(huán)境和食品具有強烈的污染性，而多環(huán)芳烴物則是帶有這些污染性的物品。在進行對多環(huán)芳烴物的檢測工作時，需要非常注意這種物質的有毒性以及致癌性。多環(huán)芳烴物因自身的特性比較難以對其進行檢測，所以，針對于這種情況，一般使用高靈敏度的電化學傳感器對其進行檢測工作。

3 結語

隨著我國各項實力不斷發(fā)展，我國已經(jīng)從以往解決國民溫飽問題的狀態(tài)轉變成為了能夠參加國際事務，在國際上擁有重要話語權的超級大國，因此，我國也開始重視一些在發(fā)展階段有所忽視的方面，而環(huán)境保護和治理就是其中一項重要工作。隨著資源不斷被開采、使用和廢料的排放，我國環(huán)境污染情況也愈發(fā)嚴重，建設現(xiàn)代化城市與保持自然生態(tài)確然存在一定沖突，為了使城市建設、國家發(fā)展能夠與保持自然生態(tài)達到相對平衡，人們的環(huán)保觀念在有意識的提高。環(huán)境檢測工作是環(huán)境維護和污染治理工作的重要組成部分，只有詳細的檢測了環(huán)境狀況，得到了相關數(shù)據(jù)，才可以完整掌握各地區(qū)的環(huán)境污染情況，有效開展環(huán)境治理工作，是環(huán)境維護的重要前提。