随着环境问题的日益凸显，对水土环境进行精确、实时的监测变得至关重要。在这一领域，平面光极技术以其可视化呈现能力，为水土环境监测带来了革命性的变化。本文将深入解析平面光极技术在水土环境检测中的应用，以及其在可视化呈现方面的优势。
一、平面光极技术概述
平面光极技术是一种基于光学传感原理的先进监测技术，它结合了光化学传感膜与荧光成像技术，能够获取水体、沉积物、土壤以及植物根际等环境中的溶解氧（DO）、pH值和二氧化碳（CO2）等物理化学参数的二维分布及动态信息。该技术通过特定的荧光或吸收性染料，在激发光源的照射下，产生与目标化学物质浓度变化相关的荧光信号，再通过高分辨率相机捕捉这些信号，形成化学参数的空间分布图像。
二、平面光极技术的可视化呈现能力
平面光极技术的核心优势在于其可视化呈现能力。传统的环境监测方法往往只能提供点状或局部区域的监测数据，难以全面反映环境参数的空间分布和动态变化。而平面光极技术通过荧光成像技术，能够实现对环境参数的高分辨率、大范围的实时监测，并以图像的形式直观地展示监测结果。在水土环境检测中，平面光极技术可以应用于多个方面。例如，在溶解氧（DO）监测中，通过选择合适的荧光染料和激发光源，可以快速准确地检测出水体中的DO含量，并通过图像的形式展示DO的空间分布和动态变化，为水质和生态系统健康状况的评估提供有力支持。在pH值监测中，平面光极技术同样可以实时监测土壤和水体的pH值变化，并通过图像展示pH值的空间分布和变化趋势，为农业生产和水资源管理提供科学依据。
三、平面光极技术的优势分析
平面光极技术在水土环境监测中的优势主要体现在以下几个方面：
1.高时空分辨率：平面光极技术能够提供高时空分辨率的荧光图像，使科学家们能够捕捉到环境中化学参数的细微变化。
2.非破坏性：平面光极技术采用非侵入性成像测量方式，不会对原生环境造成破坏，确保测量结果的准确性和可靠性。
3.实时性：平面光极技术具有快速的响应时间，能够实时反映环境参数的变化情况，为环境管理和决策提供及时有效的支持。
4.直观性：平面光极技术以图像的形式展示监测结果，直观易懂，便于非专业人士理解和应用。
平面光极技术以其可视化呈现能力，为水土环境监测带来了革命性的变化。未来，随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，平面光极技术将在环境科学、农业、水文学和生态学等领域发挥更加重要的作用。我们期待平面光极技术在未来能够为我们提供更加精确、全面、直观的环境监测数据，为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。
智感环境团队基于平面光极技术开发了封闭式平面光极设备，并成功将其应用于沉积物-水微界面、水生动植物和土壤植物根际环境的研究。这些设备具备以下特点：
1. 实时、快速地获取区域DO/pH/CO2的分布。
2. 设备自带封闭式箱体，满足测定所需的暗室条件。
3. 设备与软件配套使用，可集成校准、获取图像、处理图像于一体。
4. 非侵入性成像测量，不破坏原生环境。
5. 配备高像素CMOS相机，实现时间分辨率毫秒级，空间分辨率亚毫米级。
此外，还有便携式平面光极检测仪PO1100，它小巧轻便、便于移动和携带，同样能够实时、快速地获取区域DO/pH/CO2的分布。使用前，荧光传感膜需要标定并绘制标准曲线，工作环境和存储环境对温度和湿度有一定要求。
