微電極分析系統(tǒng)是一維、亞毫米級(jí)檢測水土環(huán)境基礎(chǔ)指標(biāo)的高精尖設(shè)備。智感環(huán)境是全球?yàn)閿?shù)極少能夠?qū)崿F(xiàn)微電極系統(tǒng)開發(fā)和商業(yè)化推廣的公司，并創(chuàng)新性地推出了微電極多通道分析系統(tǒng)，可以同步、高分辨率檢測pH、DO、Eh、H₂S等多種指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了中國在該技術(shù)領(lǐng)域的彎道超車。

玻璃電極

鋼針電極

Micro1100

單通道微電極分析系統(tǒng)

1、微電極末端尺寸可達(dá)微米和納米級(jí)，在很大程度上可以減少侵入式測量對物體的損傷；

2、時(shí)空分辨率高、靈敏度高：可于毫秒間實(shí)時(shí)獲待測物的垂向剖面動(dòng)態(tài)變化規(guī)律；

3、響應(yīng)速度快：可實(shí)時(shí)快速地監(jiān)測水土微界面的指數(shù)變化；

4、設(shè)備小型便攜、軟件易操作：獲取數(shù)據(jù)的方式簡單、快捷。

探討微生物對多個(gè)湖泊水體和底泥Eh指標(biāo)的改善和修復(fù)情況

對四個(gè)水域進(jìn)行了取樣，每個(gè)水域兩組樣品，一組對照樣、另一組加入微生物實(shí)驗(yàn)樣，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)30天后。我們使用200μm的Eh微電極對四組樣品進(jìn)行測試。

圖片中可以看到二、三組實(shí)驗(yàn)，微生物加入的前后底泥的顏色發(fā)生了明顯的變化，一、四組變化不大。我們通到微電極測試的數(shù)據(jù)可以看到二、三組對比樣與實(shí)驗(yàn)樣底泥的Eh值相差很大，而一、四組差別不大，顏色的變化與微電極測試得到的數(shù)據(jù)相結(jié)合，使得可以更加準(zhǔn)確的認(rèn)知到微生物的使用效果。

沉水植物生物膜ROS的產(chǎn)生以及葉片微邊界層環(huán)境因子(DO、Eh和pH)在三個(gè)光-暗循環(huán)中的變化

活性氧(ROS)在水生環(huán)境的生物地球化學(xué)中起著至關(guān)重要的作用，但其在沉水植物生物膜中的發(fā)生和積累卻鮮有報(bào)道。本文研究了大型植物葉片生物膜演代過程中生物膜微環(huán)境的光暗循環(huán)波動(dòng)和代表性ROS (O2^•?)的時(shí)間變化，并對生物膜中的光化學(xué)過程進(jìn)行了量化。研究結(jié)果表明，O2^•?的持續(xù)產(chǎn)出量在32.49±0.56 μmol/kg ~ 72.56±0.92 μmol/kg之間呈現(xiàn)出明顯的節(jié)律性波動(dòng)，并與溶解氧、氧化還原電位和pH同時(shí)波動(dòng)，這都是由生物膜的好氧-缺氧交替條件驅(qū)動(dòng)的。

本圖揭示了生物膜中ROS的產(chǎn)生以及葉片微邊界層環(huán)境因子(DO、Eh和pH)在三個(gè)光-暗循環(huán)中的變化，(a) 超氧自由基(O₂^•?)；(b) 溶解氧(DO)；(c) 氧化還原電位(Eh)；(d) pH。O₂的產(chǎn)生表現(xiàn)出明顯的光-暗循環(huán)波動(dòng)，其中，光照9 h后達(dá)到峰值72.56 ±0.92 umol/kg FW，黑暗12 h后下降至32.49 ± 0.56 mol/kg FW。與O₂的振蕩類似，葉片生物膜微環(huán)境也存在明顯的周期性波動(dòng)。從黑暗到明亮的條件下，DO從80增加到250 pmol/L，而Eh從大約160增加到350 mV。值得注意的是，O₂^•?生成速先緩慢下降后迅速下降，這與DO和Eh從光照到黑暗的快速下降不同。pH值在8.3 ~ 9.5范圍內(nèi)波動(dòng)，光照后呈下降趨勢，天黑后呈上升趨勢。

Micro2100

多通道微電極分析系統(tǒng)

1、可同時(shí)實(shí)現(xiàn)2種及以上類型指標(biāo)的同步測定；最大限度降低錯(cuò)時(shí)監(jiān)測造成的誤差，實(shí)時(shí)快速地獲取到更具同步性的信息；

2、增加了一種可視水下攝像系統(tǒng)，用于可視度低、空間狹小的水下環(huán)境，用戶可通過電腦實(shí)時(shí)監(jiān)控水土界面情況，為光線不夠強(qiáng)的環(huán)境補(bǔ)充亮度，大大提高電極垂向監(jiān)測效率；

3、微電極末端尺寸可達(dá)微米和納米級(jí)，在很大程度上可以減少侵入式測量對物體的損傷；

4、時(shí)空分辨率高、靈敏度高：可于毫秒間實(shí)時(shí)獲待測物的垂向剖面動(dòng)態(tài)變化規(guī)律；

6、設(shè)備小型便攜、軟件易操作：獲取數(shù)據(jù)的方式簡單、快捷。

探討水稻生長過程中pH、DO和H₂S的垂向變化規(guī)律

本次實(shí)驗(yàn)使用微電極對生長期的水稻樣品進(jìn)行測試。將電極設(shè)置參數(shù)：500 μm 步進(jìn)間隔、1s步進(jìn)時(shí)間、3s測定時(shí)間、20000μm測試距離、5000μm零點(diǎn)上偏移，以獲取沉積物剖面中pH、DO及H₂S等數(shù)據(jù)的垂向變化規(guī)律。

研究實(shí)驗(yàn)室微型湖泊某時(shí)間點(diǎn)多種指標(biāo)垂向梯度的變化

我們在實(shí)驗(yàn)室模擬一個(gè)小型的水生體系環(huán)境，包含一些水草，水生動(dòng)物等要素。實(shí)驗(yàn)使用微電極定期測試DO、pH、H₂S和Eh在垂直方向上的梯度變化。將電極設(shè)置參數(shù)：500 μm 步進(jìn)間隔、1s步進(jìn)時(shí)間、1s測定時(shí)間、35000μm測試距離、5000μm零點(diǎn)上偏移。