发布时间：2025-09-01来源：郑煜铭研究组
快速工业化与城市化进程加剧了废水排放问题，对城市排污口污染物进行精准长期监测已成为保护水生生态系统的关键环节。表面增强拉曼散射（SERS）技术凭借快速检测、高灵敏度等显著优势，在污染物快速检测领域展现出广阔应用前景，但在长期连续监测场景中，仍受限于频繁采样的技术瓶颈。
本研究以游离氯（FC）为模型污染物，提出了基于SERS技术的城市污水排放口长期现场监测创新方案：通过将柔性SERS探针与微型浮动滚轮装置集成（图1），成功开发出持续响应型SERS传感器。该传感器检测限低至 4.16 ppb，并能准确定量实际水样中的FC浓度，展现出高灵敏度和可靠性。在污水处理厂排放口进行的长期部署进一步验证了其在实际环境条件下的监测能力。这种创新的SERS传感器为FC的长期现场监测提供了一个简便的解决方案。通过设计靶向不同污染物的探针，该传感器还能用于其它污染物的长期监测。
研究成果以“Continuously Responsive Surface-Enhanced Raman Scattering Sensors for Long-Term On-Site Free Chlorine Monitoring in Aquatic Environments 进展”为题，发表在环境领域TOP期刊Environmental Science & Technology上。硕士生陈红和博士生吴鹏作为论文第一作者，中国科学院城市环境研究所钟鹭斌副研究员和郑煜铭研究员为论文共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然基金、厦门市自然基金、福建省科技计划等项目的支持。
图1 持续响应型SERS传感器设计原理与应用示意图
（文：郑煜铭研究组；图：郑煜铭研究组）
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