環(huán)境污染問(wèn)題日益突出，簡(jiǎn)單、快速、靈敏、便攜的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)倍受青睞。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法需經(jīng)采樣-儲(chǔ)運(yùn)-測(cè)定等過(guò)程，監(jiān)測(cè)成本高，操作者需具備較高的技能和豐富的經(jīng)驗(yàn)；現(xiàn)有的傳感器監(jiān)測(cè)分析的樣品范圍相對(duì)較小，干擾因素較多，使其遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)的需求。20世紀(jì)90年代，瑞士Ciba-Geigy分析實(shí)驗(yàn)室的Widmer和Manz等提出的微全分析系統(tǒng)（MicroTotalAnalysisSystems，μTAS）為現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供了一個(gè)全新的技術(shù)平臺(tái)。μTAS的目標(biāo)是把整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的功能，包括采樣、稀釋、加試劑、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等集成在數(shù)cm2的微芯片上，實(shí)現(xiàn)被分析物的快速、實(shí)時(shí)、在線和便攜式分析檢測(cè)。

以下是基于微流控芯片的環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用研究的幾個(gè)例子：

利用毛細(xì)管電泳微流控芯片系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)飲用水中高氯酸鹽含量。該裝置能夠在較大的線性范圍內(nèi)檢測(cè)出高氯酸鹽的含量，檢測(cè)的最低濃度為5.6 μg/L。此外，其檢測(cè)時(shí)間縮短至如離子色譜（IC）、電導(dǎo)檢測(cè)法以及質(zhì)譜法的1/15～1/30。

金納米粒子探針可用于如汞、鉛和銅等重金屬離子的檢測(cè)。采用微流控芯片與光學(xué)檢測(cè)相結(jié)合的裝置，可使砷離子的檢出限低至10～50 μg/L�；�于熒光金納米離子（AuNPs）的微流控芯片可對(duì)農(nóng)藥實(shí)時(shí)、快速檢測(cè)。通過(guò)測(cè)量熒光強(qiáng)度分析出所測(cè)物質(zhì)中農(nóng)藥的含量，如對(duì)二硫代氨基甲酸農(nóng)藥福美鋅的檢出濃度可低至6 μg/L。

而另一種基于電化學(xué)檢測(cè)方法，將微流控裝置與樣品注射系統(tǒng)（FIA）相結(jié)合的平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)快速、高靈敏度且有選擇性的檢測(cè)出河水樣品中炔雌醇（EE2）的含量。該系統(tǒng)采用直接競(jìng)爭(zhēng)性免疫檢測(cè)法，其中EE2多克隆抗體被固定在經(jīng)3－氨基丙基改性的磁性微球體上，使用該微球體不僅增加了反應(yīng)的表面積而且降低了擴(kuò)散距離。

部分基于微流控紙芯片檢測(cè)的裝置設(shè)備用于環(huán)境污染物的檢測(cè)，則更能體現(xiàn)其快速、簡(jiǎn)便的特性，如各類化學(xué)污染物和重金屬等。根據(jù)比色機(jī)理，基于微流控紙芯片的聚二乙炔（PDA）比色傳感器可用于檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）。

在氣相條件下，通過(guò)測(cè)量RGB色值變化，可分辨出多達(dá)18種揮發(fā)性有機(jī)物�；�于免疫色譜電化學(xué)的試紙條生物傳感器（IEB）可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三氯吡啶（TCP）的檢出濃度低至0.1 ng/mL，且在濃度范圍在0.1~100 ng／mL內(nèi)保持良好的線性度。

在檢測(cè)重金屬方面，一種基于固相生物活性的微流控紙芯片能夠在10min內(nèi)通過(guò)比色檢測(cè)以下各金屬的含量：汞（II）＝0.001 mg/L；銀（I）＝0.002 mg/L；銅（II）＝0.020 mg/L；鎘（II）＝0.020 mg/L；鉛（II）＝0.140 mg/L；鉻（VI）＝0.150 mg/L；鎳（II）＝0.230 mg/L。

微流控芯片應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境樣品分析時(shí)，雖然采樣體積小，樣品不具備代表性，但可利用其快速分析的特點(diǎn)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)布點(diǎn)采樣，從而在時(shí)間和空間上獲得大量數(shù)據(jù)，避免不具備代表性采樣的問(wèn)題。迄今為止，微流控分析檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際環(huán)境樣品的分析十分有限，這主要是由于存在一些尚未解決好或有待解決的理論和技術(shù)問(wèn)題：（1）目前絕大多數(shù)微流控芯片還不具備分析復(fù)雜試樣的能力；（2）μTAS的分離和分析的可靠性問(wèn)題；（3）微流控芯片裝置制備的重現(xiàn)性問(wèn)題；（4）實(shí)時(shí)在線分析時(shí)，微流控芯片裝置與環(huán)境之間應(yīng)有良好接口問(wèn)題等等。

因此，以下幾個(gè)方面將會(huì)成為未來(lái)微全分析系統(tǒng)在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的研究熱點(diǎn)：

（1）集成包括吸收、凈化、濃縮、稀釋、衍生等試樣預(yù)處理單元，使微流控芯片逐步具備處理分析復(fù)雜試樣的能力；

（2）在微流控芯片裝置與環(huán)境之間有良好接口，包括具備好的過(guò)濾系統(tǒng)，避免樣品引入系統(tǒng)中導(dǎo)致生物有機(jī)體的生長(zhǎng)，具備重現(xiàn)性較好的自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)原位實(shí)時(shí)檢測(cè)；

（3）無(wú)線通信與微流控芯片裝置的集成化，即低功率無(wú)線集成網(wǎng)絡(luò)傳感器，可生成自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工作站，提供大量信息，避免環(huán)境檢測(cè)繁瑣取樣的限制。