[发明专利]一种用于赤潮早期预警的在线监测系统及方法

权利要求书

1.一种用于赤潮早期预警的在线监测系统，其特征在于，该系统包括采样管、过滤器、溶液分配系统、检测池、铁锰检测电极、集成电路和电源；

所述溶液分配系统包括六位阀、纯水瓶、镀汞液瓶、铁标准液瓶、锰标准液瓶、定量环和注射泵；

所述六位阀有6个外部接口和1个中心接口，中心接口位于阀中心位置，中心接口单次能够与任何一个均匀分布于阀边缘的6个外部接口在阀体内部选通；中心接口连接到定量环的一端，6个外部接口分别通过管路连接采样管、纯水瓶、镀汞液瓶、铁标准液瓶、锰标准液瓶和检测池；所述采样管上设置过滤器；

所述注射泵上端具有3个接口：左接口、上接口、右接口，内部包含1个溶液腔，单次能够与上端任何一个接口选通，左接口连接定量环的另一端，上接口通过管路连接到检测池，右接口通过管路连接到废液管；

所述铁锰检测电极包括参比电极、工作电极和对电极；三个电极末端均通过电极导线连接到集成电路。

2.根据权利要求1所述的一种用于赤潮早期预警的在线监测系统，其特征在于，所述采样管为聚醚醚酮材质的塑料管，内径为0.25mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于赤潮早期预警的在线监测系统，其特征在于，所述过滤器滤膜孔径为100μm。

4.根据权利要求1所述的一种用于赤潮早期预警的在线监测系统，其特征在于，所述定量环为两端带有螺纹紧固件的聚醚醚酮材质的环形塑料管，内部容量为5mL，在转移海水样品、纯水、镀汞液、铁标准液和锰标准液到检测池时，均先利用注射泵通过六位阀将溶液抽取到定量环中，再推送定量环中的溶液到检测池中。

5.根据权利要求1所述的一种用于赤潮早期预警的在线监测系统，其特征在于，所述注射泵内部的溶液腔为10mL。

6.根据权利要求1所述的一种用于赤潮早期预警的在线监测系统，其特征在于，所述参比电极为直径500μm的银丝电极通过表面电镀氯化银形成的银/氯化银电极；所述工作电极为直径100μm的金丝电极；所述对电极为直径500μm的铂丝电极。

7.根据权利要求1所述的一种用于赤潮早期预警的在线监测系统，其特征在于，该系统还包括与集成电路连接的GPRS发射器，通过GPRS发射器将检测数据实时发送到监测部门的服务器上。

8.根据权利要求1所述的一种用于赤潮早期预警的在线监测系统，其特征在于，所述铁锰检测电极使用差分脉冲溶出伏安法对海水样品进行检测。

9.一种利用权利要求1-8任一项所述系统进行海水中铁锰离子在线监测及赤潮预警的方法，其特征在于，包括：

(1)电极预处理：将镀汞液抽取到检测池中浸没铁锰检测电极，在工作电极表面沉积汞膜，形成金/汞电极，随后排出镀汞液；抽取纯水对检测池进行三次以上的清洗，除去残留的镀汞液；

(2)海水样品检测：通过过滤器滤除海水中的杂质，抽取海水样品到检测池；铁锰检测电极使用差分脉冲溶出伏安法对海水样品进行检测，记录溶出伏安曲线；

(3)加标准液检测：从铁标准液瓶和锰标准液瓶中抽取适量的铁、锰标准液添加到海水样品中，再次使用同样参数条件的差分脉冲溶出伏安法进行检测，记录溶出伏安曲线；将海水样品从检测池中排出，抽取纯水对检测池进行三次以上的清洗，等待下一次海水样品的检测；

(4)数据处理发送：根据两组溶出伏安曲线中铁、锰离子分别对应的溶出峰电流的数值，换算出海水样品中铁、锰离子的浓度值，将检测数据实时发送到监测部门，与正常海水中的铁、锰离子历史数据进行比对，浓度值呈现升高趋势并超过阈值时发出赤潮早期预警。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述铁锰检测电极使用差分脉冲溶出伏安法对海水样品进行检测，具体为：首先在工作电极上施加恒定电位，将铁锰离子还原成原子态富集于工作电极表面；其次将铁锰原子电解溶出，即在工作电极上施加线性变化的直流扫描电压的基础上，叠加小振幅的矩形脉冲电位，记录每次叠加脉冲前某一时间和脉冲终止前某一时间电流的差值，得到溶出伏安曲线。