研究人员利用新型移动传感器追踪污染

2016 年用于现场研究的 AROMA-VOC 传感器。图片来源：彭内尔（Pennell）研究团队

随着全球各行业持续应对制造业废弃物遗留问题，对精准化学监测传感器的需求正在上升。

新型商用移动监测平台若能达到与传统监测技术同等的高标准，便可成为应对这一挑战的解决方案之一。产学研合作正推动这一目标实现，助力先进检测科学的发展。

全球范围内，超过 50 亿个场地受到工业废弃物遗留污染，需经修复后才能重新利用或开发。尽管近年来各方努力改变制造模式，但废弃物污染和产生的遗留问题依然存在。

“化学废弃物是我们社会的一部分，” 肯塔基大学斯坦利与凯伦皮格曼工程学院环境与可持续性领域的厄尔帕克&罗宾逊讲席教授凯利彭内尔（Kelly G. Pennell）博士表示，“零废弃物既是一个理想目标，也是一个难以实现的目标。我们知道，制造生态系统正在迅速变革，这将导致工业废弃物产生意想不到、始料未及且不均衡的后果，影响不同地区社区的健康和环境。”

正因如此，彭内尔在肯塔基大学超级基金研究中心的团队，过去十年间与位于旧金山湾区的 Entanglement Technologies 公司合作，致力于为化学废弃物挑战提供有实际意义的解决方案。

近期发表在《美国化学学会奥米加》（ACS Omega）杂志上的一项研究，介绍了该研究团队建立的质量保证 / 质量控制（QA/QC）框架，旨在提升商用移动化学监测仪器的技术成熟度。

肯塔基大学研究生赫尔曼泰（Herman Tay）在彭内尔和 GSI 环境公司一位顶尖专家的指导下，以 Entanglement 公司的 AROMA-VOC 传感器（一种化学分析仪）为模型，开展了这一 QA/QC 系统框架的研究工作。

Entanglement Technologies 公司首席执行官托尼米勒（Tony Miller）表示：“我们很荣幸能参与这样一项重要合作，推动移动监测技术的发展，填补制造业废弃物对当地社区影响评估的空白。我们的 AROMA 系列仪器已不断升级，以满足全球行业和社区快速变化的需求。”

自彭内尔首次与米勒就 2016 年旧金山湾区某超级基金场地的现场研究展开合作以来，研究团队在最新论文中讨论的 AROMA-VOC 仪器已发生了巨大转变。

在 2016 年的研究中，彭内尔和米勒与美国环境保护署（EPA）、社区利益相关方保持密切互动，并与克利尔沃特集团（Clearwater Group）的环境顾问及信标环境公司（Beacon Environmental）的化学分析专家展开合作。

米勒说：“现场研究为 Entanglement 公司提供了在受监管危险废弃物场地进行测量和探索的机会。与凯利及其学生的现场研究对我们来说正值关键时期 —— 当时我们正将 AROMA-VOC 转向移动设计，而现场研究让我们得以实时了解用户的需求、挑战和机遇。”

如今，AROMA-VOC 传感器可紧凑地安装在车辆后备箱中，驱车至不同地点即可进行化学监测。

部分得益于战略合作伙伴关系，Entanglement Technologies 公司实现了飞速发展。其新型移动技术已被美国数十个机构采用，包括美国环保署、加利福尼亚州空气资源委员会、科罗拉多州公共卫生与环境部等开展空气质量监测的监管机构，监测工厂周边、室内空气和烟囱排放的企业，以及斯坦福大学、贝勒大学和科罗拉多州立大学等高校。AROMA 传感器的应用甚至已扩展至加拿大、荷兰和韩国等海外国家。

自 2021 年 Entanglement Technologies 公司开发出用于测量环境中关键空气有毒物质环氧乙烷的高灵敏度分析仪以来，该公司已扩大生产规模，并大幅扩充团队和业务。

彭内尔团队与 Entanglement 公司的合作表明，研究协作对全球经济至关重要 —— 它推动了各行业的可持续增长与创新。

更多信息：Hong Cheng Tay 等，《挥发性有机化合物实时监测仪器的系统质量保证 / 质量控制框架：用于 VOCs 的自主耐用型光学多气体分析仪》，《美国化学学会奥米加》（2025）。DOI：10.1021/acsomega.4c10634

期刊信息：《美国化学学会奥米加》

来源：肯塔基大学

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