[发明专利]便携式水质多参量检测设备和检测方法

说明书

本发明涉及化学检测领域，公开了一种便携式水质多参量检测设备，该便携式水质多参量检测设备包括可旋转芯片和芯片检测器，所述可旋转芯片能够在芯片检测器中进行旋转；所述可旋转芯片具有多个反应池，多个所述反应池设置在以所述可旋转芯片的中心为圆心的一个以上圆周上，与每个反应池分别对应设置有用于确定检测信号的标记；所述芯片检测器包括识别部和检测部，所述识别部用于识别所述可旋转芯片上的所述标记，所述检测部用于根据识别部识别的信号相应地检测所述反应池的信号。本发明的便携式水质多参量检测设备整合了样品处理、反应、检测过程，实现了多参数同时检测读出，装置整体尺寸小，便携性好。

技术领域

本发明涉及化学检测领域，具体涉及一种便携式水质多参量检测设备和检测方法。

背景技术

随着经济的飞速发展，我国水资源污染问题日趋严重。工业废水是影响水环境的最大因素，对工业废水污染进行防治是影响国民经济的可持续性发展的重要战略。所以我国一直都把防治工业污染作为环境保护的重中之重。水质检测是治理的必要前序步骤，只有准确获知水体组成的具体情况，才能对症下药采用对应的治理方法。同时，水质检测也是环境监督部门判断污水排放是否达标的唯一手段。开发针对复杂水体的快速、准确的现场检测技术势在必行。

为了满足现场检测需求，检测手段应当具备以下特征：1)小—检测应当质量轻、易于移动、无需外接电源供电；2)快—从进样到结果读出的时间短，且无需检测人员进行耗时的复杂操作；3)准—结果准确可靠。传统的水质检测技术主要依赖分析化学实验室的常见手段，如等离子发射光谱、原子荧光光谱、气相色谱-质谱联用、高效液相色谱等，虽然结果准确，但设备体积大、分析速度慢、工作效率低、试剂用量多，不能适应现场及野外工作环境条件、难以做到便携式使用，已经很难适应当前我国水污染防治工作和事故后应急检测的需求。在继续发展大型、精密监测系统的同时，小型便携式、自动连续、简易快速的监测技术的研究逐渐受到重视。

目前，已有的便携式水质检测设备以“试剂盒+分光光度计”模式为主，如HACHDREL1900便携式水质检测箱。虽然实现了便携，但在即时性和可操作性上严重不足，难以满足现场测试需求。其存在的主要问题是：1)预处理、移液等操作繁复、耗时长，自动化程度低；2)需要分别针对每一目标物逐个测试，不能实现单操作、多参数读出；3)对样品需求量较大。

针对上述需求，本发明提出一种基于微流控技术的集成样品采集、预处理、反应和原位读出的手持式复杂水体多参数快速分析系统。通过独特的微流道设计控制样品流动，以简单注射力驱动流体分配、混合、反应，并集成光纤光谱仪快速读出结果。

目前，微流控芯片因其在微型化、自动化、集成化和便携化方面的巨大潜力，已经被逐步应用于环境监测及污染物分析技术的研发中，并取得了一系列重要进展。

然而，迄今为止此类研究的重点仍为特异性检出试剂的开发和原理性探索研究，对通过芯片结构设计实现功能整合未有报道；目标物一般仅为一种或一类，尚未有多参数同时测定能力的芯片问世；研究成果多为实验室内应用，需要配合驱动泵和光学、电学检测设备使用，不满足现场的应用需求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种便携式水质多参量检测设备，该装置仅使用一张芯片即可在短时间内完成多种不同检测指标的检测，装置整体尺寸小、便携性高，并且检测过程操作简便，准确度高，能够广泛适用于各种检测方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种便携式水质多参量检测设备，该便携式水质多参量检测设备包括可旋转芯片和芯片检测器，所述可旋转芯片能够在芯片检测器中进行旋转；所述可旋转芯片具有多个反应池，多个所述反应池设置在以所述可旋转芯片的中心为圆心的一个以上圆周上，与所述反应池对应设置有用于确定检测信号的标记；所述芯片检测器包括识别部和检测部，所述识别部用于识别所述可旋转芯片上的所述标记，所述检测部用于根据识别部识别的信号相应地检测所述反应池的信号。