基于微电极阵列与无线传感器网络的现场水体重金属监测系统

本文主要探讨了"基于微电极阵列和无线传感器网络的水环境重金属检测系统研究"（2013年），该研究针对区域水环境中的重金属污染问题，提出了一种创新的解决方案。核心内容包括以下几个方面： 1. 带状微电极阵列芯片：设计并实现了一种带状微电极阵列（MEA）芯片，专门用于测量锌(Zn2+)、铅(Pb2+)和铜(Cu2+)等重金属离子。这种微电极阵列能够提供高灵敏度和选择性，以便在实际环境中准确检测这些金属的存在。 2. 自动监测仪器：基于带状微电极阵列芯片，开发出了一种自动化水环境重金属现场检测仪器，能够实时监测并记录重金属浓度数据，显著提高了检测效率和准确性。 3. 无线传感器网络：为了实现远程监控和数据共享，多台检测仪器通过802.11 b/g无线通信协议组成无线传感器网络。这使得能够在较大范围内对水质进行动态监测，同时降低了硬件连接和维护的需求。 4. 性能验证：在实验室环境下，通过使用不同浓度的标准重金属溶液对仪器进行了性能验证，结果表明该仪器具有良好的精度和稳定性，对于环境监测具有实际应用价值。 5. 实地测试：研究者还在自然水域进行了传输距离和无线组网测试，验证了系统的可靠性和适应性。通过实际样品检测，与原子吸收法进行了对比，进一步证实了检测方法的有效性。 这项研究不仅提供了新的技术手段来解决水环境重金属污染问题，而且展示了无线传感器网络和微电极阵列技术在环境监测领域的潜力。它为今后在更大范围和复杂环境中实时、高效地监测和管理重金属污染提供了有价值的技术支持。