平面光極（Planar Optodes）是一種用于測量氣體濃度的光學(xué)傳感器，它通常由一個透明的光學(xué)窗口和一個光敏材料層組成。這種傳感器可以用于測量多種氣體，包括二氧化碳（CO₂）。平面光極測量CO₂的應(yīng)用非常廣泛，在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中，沉積物中的二氧化碳（CO₂）測量對于理解水體生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)、評估水質(zhì)狀況以及預(yù)測氣候變化對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響至關(guān)重要。平面光極技術(shù)因其高靈敏度和非侵入性特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于沉積物中CO₂的測量。以下是一些具體的應(yīng)用案例：

湖泊和水庫的碳循環(huán)研究：

在湖泊和水庫中，沉積物是重要的碳匯。通過使用平面光極傳感器，可以實(shí)時監(jiān)測沉積物-水界面的CO₂交換，幫助科學(xué)家了解碳循環(huán)過程和評估生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)。

河口和沿海區(qū)域的碳通量測量：

河口和沿海區(qū)域是碳循環(huán)的關(guān)鍵區(qū)域，沉積物中的CO₂釋放對海洋酸化有直接影響。平面光極傳感器可以部署在這些區(qū)域，以監(jiān)測沉積物中的CO₂釋放和吸收，從而評估碳通量。

濕地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲存評估：

濕地是重要的碳儲存庫。通過在濕地沉積物中部署平面光極傳感器，可以監(jiān)測CO₂的釋放，幫助評估濕地的碳儲存能力和碳匯功能。

水體污染監(jiān)測：

沉積物中的有機(jī)物分解會釋放CO₂，這可以作為水體污染的一個指標(biāo)。平面光極傳感器可以用于監(jiān)測沉積物中的CO₂濃度變化，以評估水體污染程度和污染源。

農(nóng)業(yè)排水和灌溉系統(tǒng)的碳排放監(jiān)測：

農(nóng)業(yè)活動，如施肥和灌溉，會影響沉積物中的CO₂釋放。使用平面光極傳感器監(jiān)測農(nóng)業(yè)排水和灌溉系統(tǒng)中的CO₂濃度，可以幫助評估農(nóng)業(yè)活動對環(huán)境的影響。

城市河流和排水系統(tǒng)的碳排放研究：

城市河流和排水系統(tǒng)是城市碳排放的重要來源。通過在這些系統(tǒng)中部署平面光極傳感器，可以監(jiān)測沉積物中的CO₂釋放，以評估城市化對碳循環(huán)的影響。

沉積物修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目：

在沉積物修復(fù)和生態(tài)恢復(fù)項(xiàng)目中，監(jiān)測沉積物中的CO₂濃度變化是評估修復(fù)效果的重要手段。平面光極傳感器可以提供實(shí)時數(shù)據(jù)，幫助優(yōu)化修復(fù)策略。

海洋沉積物的碳循環(huán)研究：

海洋沉積物是全球碳循環(huán)的重要組成部分。通過在海洋沉積物中部署平面光極傳感器，可以監(jiān)測深海和淺海沉積物中的CO₂交換，以研究海洋碳循環(huán)。

地質(zhì)碳封存的監(jiān)測：

在地質(zhì)碳封存項(xiàng)目中，監(jiān)測沉積物中的CO₂濃度對于評估封存效果和安全性至關(guān)重要。平面光極傳感器可以提供連續(xù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，以確保封存過程的安全。

這些應(yīng)用案例展示了平面光極技術(shù)在沉積物中CO₂測量中的多樣性和重要性，為環(huán)境監(jiān)測和生態(tài)研究提供了強(qiáng)有力的工具。智感環(huán)境團(tuán)隊(duì)相繼開發(fā)了封閉式平面光極檢測儀和便攜式平面光極檢測儀，設(shè)備利用光化學(xué)傳感膜熒光成像原理，可原位、實(shí)時獲取沉積物-水微界面、濕地、水生動植物和土壤植物根際DO、pH、CO₂等物理化學(xué)參數(shù)的二維分布及動態(tài)時空高分辨信息。