汽车氧传感器怎么测量 06 生化需氧量（BOD）氧气测量方法介绍

发布时间：2024-10-09 00:10:23

06 生化需氧量（BOD）氧气测量方法介绍

评估海岸线退化冻融坍塌对苔原湖泊的影响：使用 Fibox3 LCD trace 测量生物化学需氧量（ BOD ）

PaulMoquin & Fred Wrona

Universityof Victoria, CA

在高纬度地区，冻土温度的升高导致了活动层的加深和冻融坍塌活动的增加。冻土退化，通常发生在湖泊旁边，已与陆地输入到湖泊环境中的现象相关。本研究采用原位中尺度生态系统的方法来确定冻土退化对食物网基础组成部分的潜在影响。将不同量的冻土相关沉积物添加到安装在未扰动的北极湖泊中的中尺度生态系统中，从而模拟冻土退化和陆地输入。使用Fibox3 LCDtrace 氧气计 及化学光学传感器每周测量开放水域季节中的浮游区和底栖环境中的生物化学需氧量（ BOD ）。无论处理方式如何，粗生产力（GPP）被发现是这些系统食物网中的最大碳源。相比于未处理的对照封闭区，高沉积物处理的浮游区GPP减少了高达70%。底栖GPP则没有显著变化。

麦肯齐三角洲冻融坍塌对冻原湖泊的影响

在高纬度地区，冻土温度的升高导致了活动层的加深和冻融坍塌活动的增加。发生在湖泊旁边的冻土退化与陆地输入到湖泊环境中的现象相关。正式称为海岸线退化冻融坍塌（SRTS），这些输入与全球北部地区冻土嵌入湖泊中的化学和生物参数的变化有关。在麦肯齐三角洲的湖泊的若干综合研究中发现，该区域湖泊的坍塌与浊度和水色的整体降低、水柱中营养物质的可用性减少以及包括更大水生植物生物量在内的一些生物差异有关（图2）。为了进一步了解在受扰动湖泊中观察到的变革的潜在机制，我们进行了一个原位中尺度生态系统实验，其中处理包括不同体积的沉积物添加。实验在一个未受干扰的麦肯齐三角洲高地湖泊中进行，包括十二个1米见方的中尺度生态系统，安装在1米深处：每种沉积物添加量有三个重复，加上三个未添加沉积物的对照（图1）。沉积物来自一个距离约一公里的SRTS受影响湖泊。中尺度生态系统在春季进行处理，并在开放水域生长季节（6月初至9月中旬）期间进行监测。我们每周采样以检测水化学、初级和细菌生产在底栖和浮游环境中的变化，以及浮游动物群落结构和生物量。初级生产力通过光暗瓶实验测量BOD来确定。因此，开发了一个创新的光暗瓶测量系统，应用光学传感器技术。通过将光学传感点粘贴在瓶子内部，可以在原位测量非常低水平的氧气浓度。光纤测量系统非常适合在现场进行氧气监测。我们的兴趣集中在底栖和浮游环境中的细菌生产和初级生产，因为这些是食物网的基础组成部分，也是较高营养级的碳来源。随着冻土相关沉积物的添加，这些成分的变化可能表明SRTS对北极湖泊的影响。此外，该研究可能有助于确定SRTS是否影响冻土嵌入湖泊的碳预算，这些湖泊被认为是全球范围内潜在的碳源。

图1：麦肯齐三角洲高地典型冻原湖泊中1米深度的中尺度生态系统布置

图2：麦肯齐三角洲高地受冻融滑坡影响与未受影响湖泊的对比。最显著的对比包括滑坡湖泊的水更清澈以及大型水生植物的优势（图片由MeganThompson 拍摄）。

BOD 实验

初级生产力的评估使用了BOD孵育实验，这涉及在光暗瓶中测量水样的氧气浓度，测量在给定孵育期前后进行。尽管BOD实验通常在实验室中进行，涉及诸如滴定等可能繁琐的技术，我们的实验需要在现场进行，因为实验处理会影响水的光学特性，从而影响结果。因此，使用了基于光学传感器的系统（ PreSense 的 Fibox3 LCDtrace ）来测量氧气浓度。光学氧气传感器基于荧光淬灭原理，其中淬灭程度与氧气的分压相关。该系统相较于传统氧气测量方法具有许多优势，特别是能够在实时情况下精确测量低水平氧气且不需要化学品 。这也允许较短的孵育时间，减少了孵育期间容器内社区变化的担忧。浮游区的BOD实验使用了光暗瓶，而底栖环境中使用了直径约20cm的光暗管（图3）。用于跟踪氧气测量的传感点粘贴在瓶子内部 ，通过Fibox3 LCD trace读取其信号。细菌生产使用了放射性标记的亮氨酸进行评估。

图3：用于生物化学需氧量（BOD）培养的光瓶和暗瓶。

现场实验结果

结果显示，无论沉积物处理如何，浮游区的初级生产力都是这些系统的主要碳源，其水平比细菌生产高出两个数量级。沉积物处理与浮游区总初级生产力的减少相关，而底栖环境中没有发现显著差异。浮游区的细菌生产减少，而底栖环境中的细菌生产则增加了多达500%。对浮游动物数据的分析表明，浮游区初级生产力的下降是由于Cladocera（枝角类）的摄食压力增加，且这种压力在沉积物处理下也有所增加。

结论

通过使用Fibox3 LCDtrace测量BOD来确定初级生产力，使得可以进行原位分析，从而保证了实验在真实条件下的进行。光学传感器技术被证明是这些实验的理想工具，能够在低氧浓度下提供准确的测量结果。研究结果表明，冻融坍塌在坍塌的初期阶段作为一种富营养源发挥作用。尽管迄今为止大多数研究集中于坍塌和未坍塌湖泊的理化变化，本研究表明营养级相互作用可能在不同湖泊类型之间观察到的差异中起重要作用。然而，我们的结果并未表明这些湖泊作为CO2源的状态会因冻融坍塌的增加而改变。然而，值得注意的是，该实验仅代表了转变过程的初期阶段，计划进行长期实验以更好地解答这些问题。

关键词：

BOD氧气测量、痕量氧监测、微量氧监测、Fibox3 LCD trace、传感器点、贴片传感器、氧气分压测量、德国Presens、微量氧测量传感器、生化需氧量氧气测量

如何检测和更换汽车氧传感器：简易指南"

在现代汽车的排放控制系统中氧传感器是一个关键组件，它们帮助引擎管理系统维持适当的燃油混合比，从而减少尾气排放并提高燃油效率。然而随着时间的推移汽车氧传感器可能会损坏或失效导致性能下降和更多的排放。本简易指南将帮助您了解如何检测和更换汽车氧传感器，以确保您的车辆运行正常且环保。

当检测氧传感器时了解其工作原理以及如何使用万用表进行测量是至关重要的。氧传感器是用于测量排气中氧气浓度的装置，从而帮助发动机管理系统调整燃油混合物，以提高燃油效率和减少尾气排放。以下是一些关于氧传感器工作原理和如何使用万用表来测量它的详细信息：

·1、氧传感器的工作原理：氧传感器通常是基于氧离子的化学反应来工作的。在排气中氧传感器与氧气反应并根据氧气浓度的变化产生电压信号，这个电压信号变化反映了混合气中氧气浓度的变化。正常工作的氧传感器的电压在0.1到0.9伏之间波动。

·2、使用万用表测量氧传感器。在测量氧传感器时您需要使用万用表来检测其输出电压。

以下是如何使用万用表测量氧传感器的步骤：

·步骤1：准备工具和设备，您将需要一台数字万用表，确保它设置为直流电压(DCVoltage)模式，车辆必须在启动和运行状态下。安全性要求：请确保车辆处于安全的工作位置，且没有可燃物。

·步骤2：定位氧传感器。使用车辆的服务手册或在线资源确定氧传感器的位置，通常它们位于排气管上。

·步骤3：测量氧传感器输出。插入万用表的两个探头，一个放置在氧传感器的输出电线上，另一个放置在车辆的负极电池继电器上或任何良好的地线上，让发动机运行确保它已经变热。

氧传感器需要在工作温度下才能正常运行，观察并记录万用表上的电压读数。正常情况下氧传感器的输出电压应在0.1到0.9伏之间波动。

·步骤4：分析结果。如果您的氧传感器输出电压稳定，在某个值或不在正常范围内波动，那么可能表明氧传感器已经损坏或失效。如果输出电压不变，也可能表明燃油混合比存在问题，需要进一步的排查。

注意事项：测量氧传感器时要小心，不要让万用表探头触及排气管等高温表面。使用万用表测量氧传感器电压时，确保安全操作以防止电击或车辆损坏。如果您对使用万用表测量氧传感器的电压感到不安或不确定，建议咨询专业汽车维修技师进行诊断和维修。

·步骤五：解释测量结果理解。氧传感器的输出电压是非常重要的，以下是一些可能的情况：

→正常情况：正常工作的氧传感器的输出电压应在0.1到0.9伏之间波动，这表明它正在调整燃油混合物以维持适当的氧气浓度。

→输出电压稳定：如果您测量到一个稳定的输出电压，例如0.1伏或0.9伏，这可能表明氧传感器失去了响应能力需要更换。

→输出电压不变：如果氧传感器的输出电压一直不变，可能是氧传感器故障或燃油混合比问题。

→高电压：高于0.9伏的电压表明混合气太浓，可能是燃烧不充分，这可能是由于燃油供应问题引起的，需要进一步排查。

→低电压：低于0.1伏的电压表明混合气太稀，可能是由于燃烧不足或排气系统问题引起的，也需要进一步排查。

·步骤六：维修或更换根据您的测量结果。如果发现氧传感器故障或不正常，您可能需要维修或更换它，确保购买正确型号的替代传感器，并按照汽车制造商的建议进行更换。如果不确定最好请专业技师来进行诊断和维修。

细致的测量和解释氧传感器的输出电压有助于诊断汽车问题，提高燃油效率减少排放并确保车辆正常运行。如果您不熟悉汽车维修，最好咨询专业技师以获得正确的建议和维修。

·步骤七：清除故障码。如果您在更换氧传感器之前通过OBD-II扫描仪检查了故障码，并且在完成更换后确认氧传感器已经正常工作。接下来的步骤是清除之前的故障码，这是为了确保车辆的电子控制模块(ECM)不再存储旧的故障信息。

清除故障码的步骤通常是：使用OBD-l]扫描仪连接到车辆的OBD-II接口，选择"清除故障码"或类似的选项，然后按照仪器的说明来执行操作，确保故障码已清除然后重新启动车辆。

·步骤八：测试和监测。一旦完成了氧传感器的更换和故障码的清除，建议继续测试和监测车辆性能，观察燃油效率是否改善排放是否降低发动机是否更加稳定？如果您还是遇到问题可能需要进一步的诊断。

请注意这些步骤是为了一般情况而设计的，不同车型和品牌可能会有一些差异，因此始终建议查阅您的车辆的用户手册以获取特定维护和诊断信息。此外如果您对汽车维修和电气工作不够熟悉，最好请专业汽车技师来执行这些任务，以确保工作得当并避免潜在的危险。

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