AIRSENSE电子鼻在水体嗅味物质检测方面的应用案例

本期将对 AIRSENSE电子鼻在水体嗅味检测方面的应用案例进行分享。

01水源中不同嗅味物质检测

便携式电子鼻 PEN3 被用于检测地表水中的典型嗅味物质，包括 2 - 甲基异冰片（2-MIB）、土臭素（GSM）、β- 环柠檬醛、β- 紫罗兰酮、另外九种嗅味（T&O）化合物以及铜绿微囊藻产生的嗅味物质。在 0 到 85 纳克 / 升的浓度范围内，能够区分 2 - 甲基异冰片和土臭素，并且电子鼻可以识别出在纯水和地表水中不同浓度嗅味物质的响应特征。通过主成分分析（PCA）和线性判别分析（LDA）方法，能够有效识别出浓度为嗅阈值 1 至 3 倍的这些嗅味物质。起识别作用的传感器是 R8 和 R6，它们的主要敏感结构为醇类、醛类以及甲基基团。对于铜绿微囊藻，细胞密度在 1.08×10⁷个细胞 / 毫升至 5.53×10⁷个细胞 / 毫升之间时，其挥发性成分没有重叠，并且电子鼻在高细胞密度下有足够的分辨能力来区分气味。传感器 R10 的响应值与藻类密度呈现出显著的相关性，这与脂肪烃及其他嗅味化合物有关。电子鼻可应用于监测水源水中的嗅味（T&O）化合物，预防产生不良嗅味物质和异味。

02饮用水水体异味等级检测

选取6处不同位置的地表水。各处地表水存在较大的嗅味差异，同时以超纯水作为对照组，采用FPA方法闻测，结果如图4。电子鼻测试后，PCA分析结果如图5。结果显示，利用PCA法可以有效区分存在差异的水样，且嗅味等级差异越大，两种水样的区分度越大。如4号点FPA间的等级为12，是6个水样中等级最高的点;通过电子鼻测试，发现4号点与其他点区分也最大。因此，可考虑通过电子鼻的测试结果来判断未知水样的嗅味等级，实现在饮用水管理过程中对异度等圾的快速判别。(文献来源:舟山市自来水有限公司)

03污水处理厂还原硫化物和臭气浓度监测

电子鼻技术可有效监测污水处理厂还原硫化物及臭气浓度。PCA分析显示前两主成分贡献率达94.08%，表明电子鼻能准确区分不同硫化物浓度，研究采用响应面分析法(RSM)建立硫化物预测模型(准确率95%)，并通过偏最小二乘法(PLS)构建臭气浓度预测模型，经实际样品验证方法可行。(文献来源:天津市环境保护科学研究院)

04PLS 定量预测水样的异味值

某水中心送样检测的水体样品，通过将每个样品进行pls定量预测分析得到该样品的异味(ou)数值如下:

05结论

综上，这些案例体现了AIRSENSE电子鼻技术在水质嗅味物质识别、异味等级划分、嗅味图谱分析、嗅味物质鉴别及异味定量预测等方面的应用价值，为水质监测与评价提供了高效、精准的技术手段。