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量子点光谱传感器技术在河流水质监测中的应用

发布时间:2020-03-02 10:43:22  所属类别:行业资讯

在新冠肺炎疫情防控期间,各行业和领域在工作和生产中都尽量减少人与人、人与外界的接触,以降低感染风险。日前,北京全市36条大小河流已布设了100个零接触式监测点,通过微型光谱传感技术,实现水环境的无人化、自动化实时监测。这100个监测点分布在36条大小河流当中,主要位于入河排水口、闸口考核断面等多种位置,实现24小时不间断实时动态监测,即使在降雪降雨,以及覆冰的水域,都能正常完成作业。

类似白色圆盘的监测终端,资料图

以前,工作人员都要到现场勘查人工采样,再回到实验室进行分析,而且需要数小时甚至数天才能拿到结果。但是在防疫期间,这种方式就能尽量减少人员外出和彼此接触的机会,降低感染风险。利用这些水质监测终端,就可以让管理单位实时掌握和查看水域的水环境状况,实现零接触式监测。

监测终端像一个白色圆盘,漂浮在河面之上。工作人员介绍,玄机藏在白色圆盘的底部,前面有光源的发射窗口,后边是接收窗口,水流通过特制的光谱芯片时,利用光谱原理来实时分析水体的特性。据介绍,监测终端10分钟会进行一次数据回传,形成24小时不间断的水质采集网。

据了解,量子点光谱传感器技术,是清华大学电子工程系博士生导师鲍捷教授在全球范围内率先提出,并于2015年9月将这一成果《基于胶体量子点纳米材料的光谱仪》发表于《自然》杂志,得到科学界广泛关注,被称为“颠覆性”技术之一。这种微型光谱传感芯片,仅有人指甲盖的四分之一大小,采用纳米材料量子点,基于水质实时在线监测终端,可实现全时段全方位监测水体状况,并进行污染溯源排查。

未来,随着量子点光谱传感器的成功小型化应用,将使得光谱仪器件从实验室走到百姓日常生活之中,通过将量子点光谱传感器植入智能手机、便携设备,或搭载到无人机等设备和平台上,可以实时实地的进行空气、水、食品、药品、化学物质和人体皮肤、血液等多种物质的检测鉴别和监控,在科研、工业、农业、医疗健康、国防、环境、教育等领域拥有广阔的应用前景。

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