电化学生物传感器在环境监测中的应用及发展前景.pdf

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1、第24卷第6期化学研究中国科技核心期刊2013年11月CHEMICALRESEARCHhxyj@henu．edu．cn电化学生物传感器在环境监测中的应用及发展前景娄童芳，邢欢欢，屈建莹(河南大学化学化工学院环境与分析科学研究所，河南开封475004)摘要：简要介绍了电化学生物传感器的工作原理，重点论述了电化学生物传感器在环境监测领域的应用及其研究进展，主要包括水环境污染物和大气污染物的监测，以及农药残留的监测等．同时，对电化学生物传感器的发展方向及前景进行了展望．关键词：电化学生物传感器；环境监测；应用；发展前景中图

2、分类号：0657．1文献标志码：A文章编号：1008—1011(2013)06—0643—06ApplicationandprospectofelectrochemicalbiosensorinenvironmentalmonitoringLOUTong—fang，XINGHuan—huan，QUJian—ying(InstituteofEnvironmentalandAnalyticalSciences，CollegeofChemistryandChemicalEngineeringHenanUniversity，

3、Kaifeng475004，Henan，China)Abstract：Theworkingprincipleofelectrochemicalbiosensorisbrieflydescribed．Theapplica—tionandresearchprogressofelectrochemicalbiosensorinenvironmentalmonitoringarehigh—lighted，andtheusesofelectrochemicalbiosensorinmonitoringwaterpollutan

4、ts，atmosphericpollutantsandpesticideresiduesarecovered．Meanwhile，thedevelopmenttendencyandpros—pectofenvironmentalelectrochemicalbiosensorsinfuturearepredicted．Keywords：electrochemicalbiosensor；environmentalmonitoring；application；developmentprospect随着工、农业的快速发展，

5、产生了大量的有机和无机污染物，这些物质的无序排放造成的环境污染和生态资源破坏将制约着国家和地区的发展，影响普通大众的生活环境．因此，环境保护已经成为当今世界的热点问题之一．对环境污染物进行实时、在线、原位监测，并且提高分析测试方法的灵敏度、稳定性和便携性，已经成为当今环境监测所追求的目标．国家标准中污染物分析检测方法常用的有：理化分析法、分光光度法、气相色谱法、气一质联用法和液相色谱法等，但是这些方法操作复杂、试剂消耗量大，因而不能适应环境现场监测和在线监测．电化学生物传感器是一门综合了多门学科的高新技术，由于生物分

6、子的特异性，对各类环境污染物的检测分析具有灵敏度高、选择性好、稳定性好、重现性好和成本低等优点，被广泛应用于环境监测领域，并引起人们越来越多的关注．1电化学生物传感器及其工作原理电化学生物传感器是基于被测物的电化学性质，并将被测物的化学量转换成电学参量进行检测的一种收稿日期：2013—06—16．基金项目：河南省教育厅科学技术研究项目(13A15OO77)．作者简介：娄童芳(1988)，女，硕士生，研究方向为电化学分析．通讯联系人，Email：qujy@henu．edu．cn．644化学研究传感器，主要由两部分组成：

7、一部分是生物分子识别元件，是由对被测物具有高选择性分子识别功能的生物敏感功能膜组成，可用来制作生物感应元件的物质有酶、细胞、组织、核酸、抗原抗体等，其主要作用是用来感知样品中是否含有待测物质；另一部分是信号转换元件，按照信号转换元件所转换的电学参量的不同，主要包括电位型传感器、电流型传感器和电导型传感器等．原则上讲，任何一种接收器都可与适应的传导器结合起来制造出具有操作性能的传感器l_】]．电化学生物传感器的设计原理是待测物与生物分子识别原件特异性结合后，产生被测物的非电信号通过信号转换器转换成可测量的电信息，再经过

8、信号放大处理，最后输出信号，从而达到分析检测的目的]．2电化学生物传感器在环境监测中的应用2．1水环境污染物的监测在环境监测中，生物传感器应用最多的是水质分析，例如在待测水源处放置一个经特殊制作的电化学生物传感器及其附件达到现场监测的目的．利用传感器的方法不需要试剂并省去了送样的费用，因此操作方便、成本低．2．1．1用于监测BOD的电化学生物传