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平面光極在沉積物/土壤/植物根際/水體中關于DO/pH/CO2微觀變化的應用
平面光極技術是當今先進的光電傳感技術之一，智感環境團隊基于該技術開發了封閉式平面光極設備，并成功將其應用于沉積物-水微界面、水生動植物和土壤植物根際環境的研究。
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平面光極(PO)技術的含義：
基于熒光分析原理，可原位、實時獲取環境指標的高分辨信息。在激發光照射下，光敏物質與分析物相互作用并伴隨熒光信號（強度、壽命）變化，利用數字成像技術實時記錄其二維特征發射光譜，將被測物質的濃度進行可視化呈現，分辨率可達亞毫米。
平面光極(PO)技術的優勢：
1.原位同步監測
2.可逆性、可重復使用
3.高分辨率:空間(um)和時間(~10 s)
4.和其他高分辨技術具有互補性
pH膜測試原理
光化學傳感膜上含有一種對pH變化敏感的熒光染料，染料被固定在一種具有滲透性的聚合物基質上。H+滲透通過聚合物基質，導致熒光染料產生解離平衡。染料的酸堿形式對應不用的激發光，在不同激發光的照射下，具有不同的發射光（綠光），用CCD相機捕獲熒光的變化，通過不同激發光下的發射光強度比率定量。
O2膜測試原理
光化學傳感膜上含有一種對被溶解氧敏感的熒光染料，染料被固定在一種具有氣體滲透性的聚合物基質上。當溶解性的氧氣滲透通過聚合物與熒光染料接觸時，染料的熒光會根據氧氣濃度的變化而發生動態猝滅，熒光變化（紅光）可被CCD相機識別并記錄，根據熒光強度來定量氧氣濃度。
CO2膜測試原理
光化學傳感膜上染料以離子對形式存在，發出強烈的綠光; CO2穿過氣體滲透膜與傳感膜中的離子對反應，使離子對質子化，從而改變傳感膜的熒光強度。染料的酸堿形式對應不用的激發光，在不同激發光的照射下，具有不同的發射光（綠光），用CCD相機捕獲熒光的變化，通過不同激發光下的發射光強度比率來定量。
應用案例分享
案例一
Li et al., Sci. Total Environ., 2022
▲苦草根際覓氧區P、Fe、As與DO的二維空間分布
案例二
▲枯草生長不同階段O2和 pH的二維分布
案例三
▲隨光照強度增加，植物根際溶解氧的動態變化
案例四
▲好氧、厭氧條件下溶解氧、pH的同步變化
案例五
▲底棲動物間歇性活動造成的沉積物表層O2動態變化
案例六
▲苦草根系附近CO2的二維空間分布
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