传感器技术在环境检测中的应用研究进展分析

李文忽

摘 要 近几年我们对环境保护的关注度越来越高，环境检测工作自然而然得到了进步，在这种情况下各种先进的检测仪器开始投入应用，更加便于携带、功能更加丰富的检验设备纷纷出现，而传感器技术的应用更是提高了环境检测设备的有效性。一般来说，传感器技术可以分成反应部分和信号转换器这两部分，目前常用的检测传感器大致可以分成液体传感器和气体传感器。本文就结合传感器技术在环境检测中的实际应用，对气体传感器和液体传感器在环境监测中的应用研究进展进行了阐述。

关键词 传感器技术;环境检测;应用;研究进展

引言

现阶段来看，环境污染正在成为我国经济建设和社会发展的阻碍因素，想要让经济得到长远可持续发展，就必须要保护好生态环境、解决环境污染问题。中国的环境保护工作近几年奋起直追，已经在世界范围内占据前列，党和政府对环境检测的重视程度逐年增加，给高新科技与环境检测的结合提供了强有力的支持。传感器技术在环境检测中的应用和研究正是在这样的环境下进行的，确实取得了值得分析的成果，因而我们有必要对本课题进行探究[1]。

1气体传感器在环境检测中的应用研究进展

人均收入的提升让我国的人均汽车保有量得到了提升，汽车的存在确实给人们的日常生活带来了新体验，然而汽车排放出来的尾气也在逐年增加，对大气环境造成了严重的污染。尾气进入大气层以后，会造成大气中二氧化碳的含量急剧增加、温室效应由此而来，两极的冰川将会以前所未有的速度融化、海平面将会上升，临海地区很可能处于被淹没的风险之中。为了更好地控制大气污染，加强大气环境检测势在必行，而气体传感器正是在这种情况下产生的，其能够对汽车尾气、工业废气等有害气体进行直接检测。

气体传感器的工作特点比较突出，那就是其一般在探测头内部，气体通过传感器并且排出的过程中，气体的体积分数会自动转化成电信号，即可获知污染物成分。就以Dutta研制的传感器来说，其是一种以铂为电极、以氧化钇和氧化锆为离子转换器形成的检测设备，在使用中只需要将其放在气体排放口位置，即可检测到含量在10-4～10-3的一氧化氮[2]。另外，Starke与其团队研发的气体传感器也是目前市面上比较先进的气体传感器之一，它的技术原理相对简单，主要是利用直径在8～16纳米的氧化锡、氧化铟、氧化钨纳米颗粒为原材料加工而成的纳米传感器，对一氧化硫、二氧化硫等气体硫化物进行检测，其检测精度非常可观[3]。检测的过程中，可采取提升反应表面积的方式提高反应的效果，能从根本上提升气体环境检测的有效性。

气体传感器主要是对气体样品进行分析和处理，并且转化成电信号最终显示检测结果，利用气体传感器对污染气体进行检测，能够有效检测出有害气体的种类和含量等。目前，党和政府极度关注大气污染的相关问题，将解决大气污染问题作为工作的重要目标。而利用气体传感器对污染的气体进行检测，能帮助有关人员更好完成大气污染治理，从而让我国的大气环境得到有效的管控。

2液体传感器在环境检测中的应用研究进展

地球上大部分地区都被海洋覆盖，但实际上可利用的水资源并不多，世界上很多地区都存在水资源不足、干旱缺水的困境，整体的缺水问题比较严峻。除此之外，水資源还能支撑工业发展，是工业发展不可或缺的重要资源，中国的工业发展速度逐年增加，从过去的农业国过渡到了工业国、正在向工业强国发展。在这个过程中，更多的工厂如同雨后春笋般涌现，让我国社会经济进入了长期的发展阶段，带动了劳动力就业，然而大批量的工厂生产也造成了环境污染问题。很多工厂在生产的时候都会产生废水，然而为了节约排污费用很多企业选择不经处理随意排放，导致了十分严重的水资源污染问题，同时也给河流中原有的生物带来了巨大的生存威胁，因此积极主动采取传感器技术对液体污染进行检测、并且及时采取措施进行处理至关重要。

液体传感器技术在水质检测中的应用非常常见，我国水资源污染问题的成因非常复杂，而工业生产废水乱排放，则是其中最重要的一个成因。从实际的工作情况来看，工业废水中往往富含重金属，为了对这些污染物进行有效检测，工厂可将液体传感器安装到废水池当中，从而达到即时检测的效果。在发现废水中的有害物质超出安全排放标准时，需要第一时间对污水处理系统进行检查，确认其运行情况，如未发现问题则需要与污水处理人员和环境检测部门的人员进行联系，共同对污水处理情况进行分析。在分析后采取有针对性的措施对废水进行处理，净化其中存在的大量重金属离子，从而避免它们对水资源造成污染，从根本上降低工业生产对环境造成的破坏和污染。

现阶段常用的液体检测技术比较多，比如说可以利用钴—苯二甲蓝染料及电流计对三嗪类除草剂进行检测，检测过程无须脱氧且检测值下限非常低，样品经过预处理压缩以后，检测下限值还能进一步降到200ng/L。另外，水质污染的来源比较复杂，除了无机污染物以外，生物为源头的污染问题也比较严重，比如说激素类分子就可能会导致水体生物的异常发育，利用液体传感器技术对其进行检测同样重要。Gauglitz带领的研究小组就利用全内反射荧光生物传感器和睾丸激素抗体，对水体中的睾丸激素进行了检测，检测下限值比较可观，同样不需要预处理，能够在自然水体检测中发挥巨大的作用[4]。

3结束语

传感器技术在环境检测工作中的应用已经比较普遍，然而同时我们也必须要看到，这种技术确实还存在一定的不足之处，比如说在检测大气污染的时候，如果污染物含量低于传感器最低限度，那么其将无法检测出污染物的存在，只有对气体进行压缩以后再检测才能得出检测结果。这种问题在液体传感器检测中同样存在，这显然不利于环境检测技术的发展。因此在今后的工作中，我们必须要对传感器技术在环境检测中的应用进行更深入的分析。

参考文献

[1] 林彦廷.基于无线传感器技术的水环境监测系统设计与实现[D].湖南大学，2018.

[2] 夏俊，程诚.传感器技术在环境检测中的应用研究进展[J].资源节约与环保，2017（3）：77，79.

[3] 王成金，马玉波.环境监测中生物传感器技术的应用研究[J].北方环境，2013，25（4）：94-95.

[4] 吴含西.试论传感器技术在环境在线监测中的实际应用[J].科技创新导报，2013（8）：170.