傳感器的鼻子能聞出惡臭氣味，你相信嗎？

傳感器技術(shù)，又稱電子鼻，將人工嗅辯與儀器測定技術(shù)相結(jié)合， 模擬人的神經(jīng)網(wǎng)絡識別、測試惡臭氣體，在在線、原位監(jiān)測上展現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，已成為惡臭污染源在線監(jiān)測的主要手段。

電子鼻是傳感器陣列及模式識別模塊集成的分析惡臭氣體的儀器。氣體中的惡臭物質(zhì)與傳感器陣列相接觸，產(chǎn)生輸出信號。電子鼻通過多傳感器信息融合及數(shù)模轉(zhuǎn)化技術(shù)將交叉靈敏度的特性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成惡臭氣體濃度或總惡臭強度輸出。

惡臭電子鼻中的傳感器多種多樣。 理想的傳感器可以在常溫下操作， 對惡臭化合物選擇性高，響應速度快，恢復時間短、重現(xiàn)性好，性能穩(wěn)定。 選擇傳感器時，首先應考慮要測定的惡臭物質(zhì)的種類及濃度，其次，要熟悉不同傳感器的工作原理、范圍及優(yōu)勢，盡量選擇在其優(yōu)勢范圍內(nèi)進行測定。 除此以外，還要考慮現(xiàn)場儀器的攜帶是否方便，傳感器的更換是否容易等。

惡臭氣體主要來源于石化、制藥、畜牧養(yǎng)殖、屠宰場、污水處理廠、垃圾填埋場、造紙、印染、皮革等行業(yè)， 對人體健康和環(huán)境有很大的負面影響。

國外電子鼻研制工作起步較早，20 世紀 30年代就有人開始進行氣體傳器的研發(fā)，60 年代出現(xiàn)了使用電化學反應模擬人體嗅辯的裝置，20 年后，隨著多種氣體傳感器聯(lián)合完成高精度的識別工作， 電子鼻的概念在國際上得到的統(tǒng)一界定，即“電子鼻是由多個性能彼此重疊的氣體傳感器的模式分類方法組成的具有識別單一和復雜氣味能力的儀器"。 經(jīng)過 30 年的努力，特別是20 世紀 90 年代后精密儀器制造業(yè)蓬勃發(fā)展，加快了電子鼻的發(fā)展步伐。

隨著21世紀的到 來，納米材料、軟件技術(shù)、微加工技術(shù)迅 猛發(fā)展，加上研究人員的不懈努力，使電子鼻的應用再次迎來新的高潮。 如今，發(fā)達國家的電子鼻技術(shù)已達到很高水平，選擇性高，精密度好，反應快速，穩(wěn)定性和延展性都很好，電子鼻的應用領(lǐng)域已經(jīng)涵蓋了各行各業(yè)，如食品安全，農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境保護、醫(yī)學、安全保障、航空航天等。

美國和加拿大一些地區(qū)已經(jīng)大規(guī)模使用現(xiàn)場儀器檢測惡臭，歐洲雖然現(xiàn)在還不能用電子鼻執(zhí)法，但已按照法規(guī)成立專家組，對電子鼻的設(shè)備定義、數(shù)模轉(zhuǎn)換原則及測定結(jié)果進行考察，以期建立電子鼻的操作要求， 近期會出臺電子鼻連續(xù)監(jiān)測的基準 。最近，3D 打印技術(shù)代替蝕刻 工 藝， 使電子鼻的體積進一步減小，成本降低且攜帶方便， 其應用將會越來越廣泛。有人預計：至 2027 年，電子鼻的交易額可達 30億美元。

惡臭物質(zhì)活性大，揮發(fā)性強，嗅闕值低，擴散時間短，瞬時濃度高，感官感受明顯。 儀器分析成本高，周期長，采樣至分析有時間差。 人工嗅辯方法耗時長，不能分辨單個污染物，且不能連續(xù)測定。 傳感器陣列（電子鼻）方法是連續(xù)監(jiān)測中最有潛力的檢測技術(shù)。 電子鼻技術(shù)的成本較低，操作簡單，測定快速。 可以通過算法優(yōu)化，對污染物進行特征提取，實時判斷物質(zhì)種類及濃度、擴散方式、范圍等，通過互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，即可獲取一定區(qū)域內(nèi)惡臭污染物的分布情況，進而進行惡臭污染的預測和評估。

目前，電子鼻技術(shù)已經(jīng)可以完成圖像識別、多維檢測等復雜任務，是惡臭氣體污染源在線監(jiān)測的主力軍， 不遠的將來，它不僅可以代替人鼻進行惡臭污染物的檢測，而且與機器人技術(shù)相結(jié)合，可以完成無人參與的惡劣環(huán)境中惡臭污染的分析、識別工作。隨著納米科技的發(fā)展，電子鼻將更加小型化，精密化，便攜化，相信通過一系列標準化工作，如設(shè)備的標準化認證、 標準化操作及氣味標準庫的建立等，電子鼻在環(huán)境惡臭污染方面一定會發(fā)揮更大的作用。