[发明专利]一种养殖水体中铅镉汞即时检测装置及方法

说明书

本发明提供一种养殖水体中铅镉汞即时检测装置及方法，该装置包括：黑盒模块与微机模块连接，黑盒模块包括第一光源、第二光源、滤光片、光纤、微流控芯片和光电检测芯片；第一光源设置于微流控芯片的上侧，滤光片设置于第一光源与微流控芯片之间，光纤的一端与微流控芯片连接，光纤的另一端与第二光源连接，光电检测芯片设置于微流控芯片的下侧；微机模块用于驱动第一光源和第二光源交替照射微流控芯片。本发明通过对光谱数据进行浊度补偿处理，并对基质效应进行校正，建立检测模型，从而得出养殖水体中铅、镉、汞含量，实现了高效、快速、定量、精确、自动化检测，并且大大节省了试剂的使用，实现养殖水体现场即时检测。

技术领域

本发明涉及水质检测技术领域，更具体地，涉及一种养殖水体中铅镉汞即时检测装置及方法。

背景技术

水体中重金属是一种主要的环境污染物，不能降解，且可通过水生动植物经过食物链传递到人体中，能长期在生物体内积累，微量表现出巨大的毒性。近年来，水环境中重金属污染已经十分普遍并呈现日益加剧的趋势，因此实现养殖水体中重金属的现场即时检测对于控制和预防重金属污染具有十分重要的意义。

通过对水样品进行检测，可以直接反映养殖水体中铅、镉、汞情况。现有技术主要有四类：一是基于光电比色等传统检测技术，精度高，但是操作费时费力；二是基于近红外光谱技术，利用反射或透射光谱特性直接或者间接测量水体多参数，但硬件成本较高，检测精度差，几乎不能定量化检测；三是基于电化学分析技术，电化学分析法准确度和灵敏度都较高，但选择性较差；四是基于生物分析技术，但其在准确度和灵敏度方面有所欠缺。

即时检测(Point-of-Care Testing，简称POCT)，它的主要标准是不需要固定的检测场所，试剂和仪器是便携式的，并且可即时操作。微流控是实现POCT的理想技术，它是一种精确控制和操控微尺度流体，尤其特指亚微米结构的技术。微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点,它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析,并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。

现有技术中，通常需要在实验室由专业技术人员对样品进行一系列操作，耗时几小时甚至几天才能得出精准的结果。如何高效快速检测水体环境中的铅、镉、汞含量，为科学养殖和防治水体污染提供依据，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种养殖水体中铅镉汞即时检测装置及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种养殖水体中铅镉汞即时检测装置，所述铅镉汞即时检测装置包括：微机模块和黑盒模块；所述黑盒模块与所述微机模块连接，所述黑盒模块包括第一光源、第二光源、滤光片、光纤、微流控芯片和光电检测芯片；所述第一光源设置于所述微流控芯片的上侧，所述滤光片设置于所述第一光源与所述微流控芯片之间，所述光纤的一端与所述微流控芯片连接，所述光纤的另一端与所述第二光源连接，所述光电检测芯片设置于所述微流控芯片的下侧；所述微机模块用于驱动所述第一光源和所述第二光源交替照射所述微流控芯片。

优选地，所述微流控芯片包括光纤池和检测池，所述光纤设置于所述光纤池中，所述光纤的一端与所述检测池连接，所述光纤的另一端与所述第二光源连接。

优选地，所述光纤与所述检测池的一端之间的钝角为120度，所述检测池的一端靠近所述微流控芯片的下侧。

优选地，所述检测池的高度为1厘米。

优选地，所述光纤封装在塑料护套内。