3、农业
电子鼻系统已成功用于农作物质量监控、水果成熟度检测以及鱼类监视,此外还用于检测由病菌如真菌、细菌引起的农作物疾病。气作为重要特征可以用于检测农作物的健康状态。 马来西亚的M.A. Markoma等提出利用内置人工智能的电子鼻来检测植物疾病,尤其是基腐病(Basal Stem Rot,BSR)。利用商业电子鼻Cyranose 320作为前端传感器、ANN 作为模式识别方法、气样品从现场采集、分类识别在计算机中完成。结果表明,系统能够区别健康和感染的植物茎。 澳大利亚的J.H. Sohn等将电子鼻用于养鸡场气的连续监控。研究结果表明,基于特定的模型算法,电子鼻能够连续地监控气浓度。
4、环境监控
当今世界面临的主要的环境问题是有毒化学物质对大气、水质、土壤的污染。城市大气污染被认为与日益增长的呼吸疾病是密切相关的,并且一些物质(如苯)若人们长期暴露其中则会引发癌症。 意大利的S. De Vito等利用电子鼻系统结合神经网络技术用于预测大气中的苯浓度,监控城市环境污染。 英国的O. Canhoto等将电子鼻技术用于饮用水的微生物及化学污染的检测。该研究基于导电聚合物传感器阵列的两类电子鼻系统,用于早期检测和辨识饮用水中的细菌,真菌。使用PCA、DFA 及聚类分析,可以辨别在25℃下经过24 小时繁殖的细菌和真菌。 意大利的A. Macagnano等利用最新的两种技术—固相微萃取(Solid Phase Microextraction,SPME)和电子鼻监控受污染的土壤中菲(phenanthrene)的降解。菲是一种疏水有机污染物,包含3 个融合的苯环,属于多环芳香烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)。电子鼻的检测及分析结果表明,通过PCA 处理,受污染的和未受污染的土壤样品可以得到显著的区分。
5、公共安全
为了保证公共场所的安全,在机场、车站、码头等地检 查爆炸物品是一项重要且艰巨的工作。这些地方通常具有人员较多、人流速度快、背景复杂、随身物品较多等特点。因此,对这些场所的爆炸物的准确、快速探测成了工作的重点和难点。 相比传统检测方法,电子鼻具有体积小、成本低、可靠性高等优点。美国的Yinun等将电子鼻用于爆炸物及化学武器挥发气体的检测。伊朗的T. Alizadeh等将附有聚合物涂层的传感器阵列电子鼻用于战争动因模拟分类,预警即将发生的化学武器威胁,使人们安全离开受污染区域。
发展趋势
电子鼻具有多种应用领域和潜在应用领域,如食品工业、环境监测、医疗卫生、药品工业、室内空气质量监控、安全保障、公安和军事等。在食品生产中,电子鼻可控制和监测新鲜度,进行产品质量控制和筛选原料。在医疗卫生事业方面,人们早就重视患者的呼气、汗及大小便。在医疗工业中,电子鼻可用来筛选原材料,监控生产过程,保证药品储存和销售过程的安全。用电子鼻测试人的呼气和小便,可判读他是否吸毒和吸食违禁药物。在安全保障方面的应用包括有毒品和生物制剂的危险报警。在机场、港口、车站检查爆炸物,在海关检查毒品走私等。用电子鼻识别犯罪嫌疑人在现场留下的气就可以帮助破案等。电子鼻还可用于检查工农业生产的排放物和环境污染的废物,监控室内空气质量早期发现核电站火灾,防止核事故。在军事上,电子鼻可协助探雷,生物核化学剂监测和敌我识别,过期弹头的挥发性有机化合物泄露检测等。
随着传感器技术和模式识别技术的发展以及人们对电子鼻系统认识的深入,必然会极大的促进对电子鼻系统应用的不断开发。电子鼻系统将进一步应用到各个领域,以满足人们对生产和生活的需求。
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