AIRSENSE電子鼻在水體嗅味物質(zhì)檢測(cè)方面的應(yīng)用案例

本期將對(duì) AIRSENSE電子鼻在水體嗅味檢測(cè)方面的應(yīng)用案例進(jìn)行分享。

01水源中不同嗅味物質(zhì)檢測(cè)

便攜式電子鼻 PEN3 被用于檢測(cè)地表水中的典型嗅味物質(zhì)，包括 2 - 甲基異冰片（2-MIB）、土臭素（GSM）、β- 環(huán)檸檬醛、β- 紫羅蘭酮、另外九種嗅味（T&O）化合物以及銅綠微囊藻產(chǎn)生的嗅味物質(zhì)。在 0 到 85 納克 / 升的濃度范圍內(nèi)，能夠區(qū)分 2 - 甲基異冰片和土臭素，并且電子鼻可以識(shí)別出在純水和地表水中不同濃度嗅味物質(zhì)的響應(yīng)特征。通過主成分分析（PCA）和線性判別分析（LDA）方法，能夠有效識(shí)別出濃度為嗅閾值 1 至 3 倍的這些嗅味物質(zhì)。起識(shí)別作用的傳感器是 R8 和 R6，它們的主要敏感結(jié)構(gòu)為醇類、醛類以及甲基基團(tuán)。對(duì)于銅綠微囊藻，細(xì)胞密度在 1.08×10?個(gè)細(xì)胞 / 毫升至 5.53×10?個(gè)細(xì)胞 / 毫升之間時(shí)，其揮發(fā)性成分沒有重疊，并且電子鼻在高細(xì)胞密度下有足夠的分辨能力來區(qū)分氣味。傳感器 R10 的響應(yīng)值與藻類密度呈現(xiàn)出顯著的相關(guān)性，這與脂肪烴及其他嗅味化合物有關(guān)。電子鼻可應(yīng)用于監(jiān)測(cè)水源水中的嗅味（T&O）化合物，預(yù)防產(chǎn)生不良嗅味物質(zhì)和異味。

02飲用水水體異味等級(jí)檢測(cè)

選取6處不同位置的地表水。各處地表水存在較大的嗅味差異，同時(shí)以超純水作為對(duì)照組，采用FPA方法聞測(cè)，結(jié)果如圖4。電子鼻測(cè)試后，PCA分析結(jié)果如圖5。結(jié)果顯示，利用PCA法可以有效區(qū)分存在差異的水樣，且嗅味等級(jí)差異越大，兩種水樣的區(qū)分度越大。如4號(hào)點(diǎn)FPA間的等級(jí)為12，是6個(gè)水樣中等級(jí)最高的點(diǎn);通過電子鼻測(cè)試，發(fā)現(xiàn)4號(hào)點(diǎn)與其他點(diǎn)區(qū)分也最大。因此，可考慮通過電子鼻的測(cè)試結(jié)果來判斷未知水樣的嗅味等級(jí)，實(shí)現(xiàn)在飲用水管理過程中對(duì)異度等圾的快速判別。(文獻(xiàn)來源:舟山市自來水有限公司)

03污水處理廠還原硫化物和臭氣濃度監(jiān)測(cè)

電子鼻技術(shù)可有效監(jiān)測(cè)污水處理廠還原硫化物及臭氣濃度。PCA分析顯示前兩主成分貢獻(xiàn)率達(dá)94.08%，表明電子鼻能準(zhǔn)確區(qū)分不同硫化物濃度，研究采用響應(yīng)面分析法(RSM)建立硫化物預(yù)測(cè)模型(準(zhǔn)確率95%)，并通過偏最小二乘法(PLS)構(gòu)建臭氣濃度預(yù)測(cè)模型，經(jīng)實(shí)際樣品驗(yàn)證方法可行。(文獻(xiàn)來源:天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院)

04PLS 定量預(yù)測(cè)水樣的異味值

某水中心送樣檢測(cè)的水體樣品，通過將每個(gè)樣品進(jìn)行pls定量預(yù)測(cè)分析得到該樣品的異味(ou)數(shù)值如下:

05結(jié)論

綜上，這些案例體現(xiàn)了AIRSENSE電子鼻技術(shù)在水質(zhì)嗅味物質(zhì)識(shí)別、異味等級(jí)劃分、嗅味圖譜分析、嗅味物質(zhì)鑒別及異味定量預(yù)測(cè)等方面的應(yīng)用價(jià)值，為水質(zhì)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)提供了高效、精準(zhǔn)的技術(shù)手段。