平(ping)面光極(ji)：實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)生物擾(rao)動(dong)下水(shui)/沈(chen)積物pH值(zhi)與(yu)DO的關鍵工具(ju)

壹、平(ping)面光極(ji)技(ji)術概(gai)述(shu)

平(ping)面光極(ji)技(ji)術，又稱(cheng)平(ping)面熒光分析(xi)技(ji)術，是壹種(zhong)基於(yu)熒光分析(xi)原(yuan)理的原位(wei)、實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)技(ji)術。它(ta)通(tong)過將(jiang)熒(ying)光指示劑固定(ding)在平(ping)面(mian)基質(zhi)上，利用(yong)數字成(cheng)像(xiang)技(ji)術實(shi)時(shi)記(ji)錄其二(er)維(wei)特(te)征發射(she)光譜(pu)，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)對(dui)目標物二(er)維(wei)空(kong)間(jian)分布信(xin)息的(de)精確測(ce)量。該(gai)技(ji)術因(yin)其高(gao)靈(ling)敏度(du)、高(gao)分辨(bian)率以及多路(lu)復(fu)用(yong)功(gong)能(neng)，在環(huan)境(jing)監測(ce)和生態(tai)研(yan)究中(zhong)得(de)到了(le)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。

二(er)、平(ping)面(mian)光極(ji)技(ji)術實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)生物擾(rao)動(dong)下水(shui)/沈(chen)積物的關(guan)鍵指標(biao)

pH值(zhi)監(jian)測：在生(sheng)物擾(rao)動(dong)的影(ying)響(xiang)下，水(shui)/沈(chen)積物體(ti)系的pH值(zhi)會(hui)發生變化(hua)，影(ying)響水(shui)生(sheng)生態(tai)系統的平衡。平(ping)面(mian)光極(ji)技(ji)術通過(guo)構(gou)建pH敏(min)感(gan)型熒光指示劑，將(jiang)其(qi)固定在平(ping)面(mian)基質(zhi)上，能夠(gou)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)水(shui)/沈(chen)積物界面(mian)的pH值(zhi)變化(hua)。當(dang)pH值(zhi)發生變化(hua)時(shi)，熒光指示劑的熒(ying)光強度(du)或熒(ying)光壽(shou)命會(hui)隨(sui)之改變，通(tong)過(guo)數字成(cheng)像(xiang)技(ji)術捕(bu)獲這些變化(hua)，可(ke)以精確測(ce)量出(chu)水(shui)/沈(chen)積物體(ti)系的pH值(zhi)分布情(qing)況(kuang)。

溶(rong)解(jie)氧(yang)（DO）監測(ce)：溶(rong)解氧(yang)是評(ping)估(gu)水(shui)質(zhi)和生態(tai)系統健康(kang)狀況(kuang)的(de)重(zhong)要(yao)指標(biao)。生(sheng)物擾(rao)動(dong)會(hui)影(ying)響(xiang)水(shui)體(ti)中(zhong)的溶(rong)解氧(yang)含量(liang)。平(ping)面光極(ji)技(ji)術利用(yong)對(dui)溶解氧(yang)敏感(gan)的(de)熒(ying)光指示劑，實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)水(shui)體(ti)中(zhong)的DO含(han)量。通(tong)過選(xuan)擇合(he)適(shi)的熒光染料(liao)和激發光源(yuan)，平(ping)面(mian)光極(ji)技(ji)術可以快速準確(que)地檢(jian)測(ce)出(chu)水(shui)體(ti)中(zhong)的DO含(han)量，為(wei)水(shui)質(zhi)評估(gu)和生態(tai)系統管(guan)理(li)提(ti)供(gong)科學(xue)依(yi)據。

三、平面光極(ji)技(ji)術在環(huan)境(jing)保護和生態(tai)研(yan)究中(zhong)的意(yi)義(yi)

實(shi)時(shi)性(xing)

平(ping)面光極(ji)技(ji)術能夠(gou)實(shi)時(shi)捕(bu)獲生物擾(rao)動(dong)下水(shui)/沈(chen)積物體(ti)系中(zhong)的pH值(zhi)和DO等關(guan)鍵指標(biao)的(de)變化(hua)，為(wei)環境(jing)保護和生態(tai)研(yan)究提(ti)供(gong)了及時(shi)的(de)數據支持(chi)。這種實(shi)時(shi)性(xing)有(you)助於(yu)我們(men)及時(shi)發現(xian)並(bing)解(jie)決(jue)環境(jing)問題(ti)，提(ti)高(gao)生(sheng)態保護的效(xiao)率。

高(gao)分辨(bian)率

平(ping)面光極(ji)技(ji)術能夠(gou)提(ti)供(gong)高(gao)分辨(bian)率的(de)數據支持(chi)，使(shi)我們(men)能(neng)夠(gou)更準(zhun)確地了(le)解生物擾(rao)動(dong)對(dui)水(shui)/沈(chen)積物體(ti)系的影響(xiang)範圍和程度(du)。這有助於(yu)我們(men)更(geng)深(shen)入地(di)理解生(sheng)物擾(rao)動(dong)與水(shui)環(huan)境(jing)變化(hua)的(de)相互作(zuo)用(yong)機(ji)制。

多路(lu)復(fu)用(yong)功(gong)能(neng)

平(ping)面(mian)光極(ji)技(ji)術可以同(tong)時監(jian)測多種參數的變化(hua)，如(ru)pH值(zhi)、DO、重(zhong)金屬等。這種多路(lu)復(fu)用(yong)功(gong)能(neng)使(shi)我們(men)能(neng)夠(gou)更全面地了(le)解水(shui)/沈(chen)積物體(ti)系的物理化(hua)學(xue)特(te)性，為(wei)環境(jing)保護和生態(tai)研(yan)究提(ti)供(gong)更為(wei)全面的數據支持(chi)。

非(fei)破(po)壞(huai)性(xing)

平(ping)面(mian)光極(ji)技(ji)術采(cai)用非(fei)侵入(ru)性成(cheng)像(xiang)測量(liang)方式(shi)，不(bu)會(hui)對(dui)原生環境(jing)造成(cheng)破(po)壞(huai)。這種非(fei)破(po)壞(huai)性(xing)特(te)點(dian)確保了測(ce)量(liang)結果的(de)準確(que)性和可靠(kao)性(xing)，同(tong)時也(ye)降低(di)了對(dui)生態系統的幹(gan)擾(rao)。

智感(gan)環(huan)境(jing)團隊(dui)基於(yu)平面光極(ji)技(ji)術開發了封(feng)閉式(shi)平面(mian)光極(ji)設備，並(bing)成(cheng)功(gong)將(jiang)其(qi)應用於沈(chen)積(ji)物-水(shui)微(wei)界面(mian)、水(shui)生(sheng)動(dong)植(zhi)物和土壤植(zhi)物根際(ji)環境(jing)的研(yan)究。此(ci)項設(she)備具(ju)備以下特(te)點(dian)：

1. 實(shi)時(shi)、快(kuai)速地獲取區域DO/pH/CO₂的分布。

2. 設備自(zi)帶封(feng)閉式(shi)箱體(ti)，滿足(zu)測定(ding)所需(xu)的(de)暗室(shi)條(tiao)件(jian)。

3. 設(she)備與(yu)軟件配(pei)套(tao)使用，可集(ji)成(cheng)校(xiao)準、獲取圖(tu)像(xiang)、處理圖(tu)像(xiang)於壹體(ti)。

4. 非(fei)侵入(ru)性成(cheng)像(xiang)測量(liang)，不(bu)破(po)壞(huai)原(yuan)生(sheng)環(huan)境(jing)。

5. 配(pei)備高(gao)像(xiang)素CMOS相機(ji)，實(shi)現(xian)時(shi)間(jian)分辨(bian)率毫(hao)秒(miao)級(ji)，空(kong)間(jian)分辨(bian)率亞(ya)毫米(mi)級(ji)。