[实用新型]一种多参数荧光检测装置

说明书

本实用新型公开了一种多参数荧光检测装置，所述装置包括激发光单元、样品检测单元、光电转换单元、配套辅助模块和不透光的外壳，由激发光单元发出的激发光照射安装有PO传感膜的样品检测单元后产生特定波长的荧光，由镜头和CCD图像传感器组成的光电转换单元接收和信号转换。获取PO传感膜与待测物质接触前后的光学图片，根据荧光比率法和光学性质的改变，经过计算机处理后测得待测物质的含量和二维空间分布信息。本实用新型的装置可用于沉积物、湿地土壤以及水体重要物化参数(pH、溶解氧等)的原位二维检测，设备简单且操作简便，提高了对水、沉积物和土壤环境质量的检测能力。

技术领域

本实用新型属于环境检测技术领域，涉及一种获取水体、沉积物等基质中溶解氧、pH、CO2等多种重要环境科学参数分布信息的装置。

背景技术

沉积物(湿地土壤)是水生态系统的物质基础，是多种外源和内生有毒有害污染物的主要蓄积库，所形成的内源性污染不仅造成水质下降和水体黑臭现象，也是促成内陆水体蓝藻水华、水生植物入侵、近海绿潮和赤潮等极端生态灾害的重要原因。因此在治理我国水环境问题中，沉积物和湿地土壤一直是水生态环境的重点研究对象。

与旱作土壤等环境介质不同，沉积物具有很强的时空异质性，同时绝大部分深度处于缺氧和厌氧环境，具有很强的氧化敏感性。这些特殊性决定了对沉积物信息的准确获取将是一项非常有难度的工作。目前广泛使用的还是传统方法，即采集沉积物混合样品或柱状样，然后进行各种表征和分析。这种方法不仅分辨率低(厘米级)，同时沉积物样品暴露空气后极易发生氧化，造成分析误差。实际上，对沉积物环境质量的检测一直缺乏有效的设备支撑，是水环境检测的难点。

平面光极技术(Planar Optrode，PO)主要通过PO传感膜，在激发光源照射下传感膜上的荧光染料产生光致发光，荧光染料与待测物质接触后光学性质会发生改变，利用相机或其他感光元件捕获传感膜与待测物质接触前后的光学图片，根据光学性质的改变来量化待测物质的含量和二维空间分布信息。平面光极技术可获取沉积物剖面目标物的一维和二维空间信息，反映目标物在固-液之间交换的动力学特征，解决沉积物两维空间高分辨率测定的难题。

由于沉积物-水界面的特殊性，我国尚缺乏用于沉积物原位高分辨二维检测环境参数的设备，平面光极技术应用和设备是环境监测领域急需拓展的前沿方向之一。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多参数荧光检测装置，为解决沉积物和湿地土壤环境参数高分辨二维检测这一技术问题，所述的装置基于PO技术，使用多种类型的PO传感膜，可用于沉积物和湿地土壤以及水体重要物化参数(pH和溶解氧DO等)的二维平面检测。所述的装置可以获得沉积物和湿地土壤的二维剖面信息，解决了沉积物和湿地土壤物化参数两维空间高分辨率测定的难题。所述的装置设备构成简单且操作简便，数据具有很好的重现性及精准性，提高了对沉积物和湿地土壤中污染物的迁移转化规律和相关机理的认识，为环境污染的治理提供可靠的理论指导，有助于水体富营养化、黑臭湖泛等重大环境问题的解决。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多参数荧光检测装置，包括不透光的外壳，其特征在于，所述的不透光的外壳内包括激发光单元、样品检测单元和光电转换单元；所述的激发光单元包括LED光源，所述的样品检测单元为装载待检测样品的容器，所述的容器包括一个透明的侧平面，侧平面内壁安装PO传感膜，所述的光电转换单元包括镜头及CCD图像传感器，所述镜头包括滤光片和透镜组；所述装置的光路按以下方式设置，在来自激发光单元发出的激发光照射下的PO传感膜产生的特定波长的荧光，经光电转换单元的镜头滤除杂光并对焦后由CCD图像传感器接收并在CCD图像传感器上成像和信号转换；所述装置还包括检测电路和控制单元，检测电路与CCD图像传感器相连，用于检测和处理光电转换单元接收的荧光图像信号；控制单元与激发光单元和CCD图像传感器相连，用于控制LED光源和CCD图像传感器。