CN102834717A

CN102834717A - 用于检测水或水溶液中的污染物的检测器

Info

Publication number: CN102834717A
Application number: CN2010800659273A
Authority: CN
Inventors: 杰伊迪普·巴塔查里亚
Original assignee: Empire Technology Development LLC
Current assignee: Empire Technology Development LLC
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2030-11-23
Also published as: US8951783B2; CN102834717B; US20120058508A1; WO2011124945A1; JP5632529B2; JP2013524200A

Abstract

一种用于分析优选为水或水溶液的样本中是否存在污染物的系统和方法。设计了一种具有用于检测所述样本中的污染物的多个传感器级的设备，其中多个级用于基本上同时检测多种污染物。此外，设计了一种方法，该方法包括：获取样本；分析所述样本中是否存在生物有机体、重金属离子或有机化合物。在具有多个不同传感器的设备中进行所述样本的分析，所述多个不同传感器用于基本上同时检测是否存在生物有机体、重金属离子和/或有机化合物。

Description

用于检测水或水溶液中的污染物的检测器

背景技术

天然水可能被包含有毒最终产物的工业废料污染。此外，用于保护农作物的农药也可能被冲洗到水源中并污染水源。已经发现这些有毒的化学物质会对健康产生危害并且会损坏/破坏各种生态系统。

水源中可发现的一类细菌包括大肠菌。实际上，大肠菌是食物和水的卫生质量的常用细菌指标。大肠菌的存在可以用于指示可能存在其它排泄物来源的病原生物体。这是因为，来自恒温动物或人类的排泄物经常导致水被大肠菌和其它病原生物体所污染。

大肠菌包括大肠杆菌、沙门氏菌、克雷伯氏菌和欧文氏菌。这些病原生物体可以引起肠道感染、痢疾、肝炎、伤寒发烧、霍乱等。此外，大肠菌和其它化学污染物可能对被污染的池塘/湖泊的栖息者产生毒性作用，限制它们的生长和繁殖。

附图说明

附图中示出本发明的特征，在附图中，相同的附图标记指代相同的部件。

图1是根据实施例的设备的示意图。

图2是根据实施例的样本保持器的示意图。

图3是根据实施例的浊度测量的示意图。

图4是根据实施例的阀门系统的示意图。

图5是根据实施例的LED电路的示意图。

图6是根据实施例的系统的示意图。

图7是根据实施例的方法的流程图。

具体实施方式

对于池塘中的水的毒素水平的监测通常是费力且高成本的。实施例包括可以远程控制的、用于监测水污染的低成本的自动光学或电子设备。在一个实施例中，可以远程地接通该设备并对其进行数据采集。在某些实施例中，可以获得诸如池塘或湖等水体的宽范围的污染概览图。该概览图可以包括浊度测量、细菌数量测量以及溶解的有机和无机化学物质的测量。

实施例包括用于对池塘水/湖水进行分析的光学设备和方法。在一个实施例中，该设备使得能够对池塘水/湖水的通常已知的污染物的宽光谱进行测量。可以测量的污染物包括溶解物、有毒的有机化合物、重金属离子和如氰化物的有毒离子。仪器的实施例包括使用简单的射流系统以及使用用于添加试剂的空气压力控制阀系统。在一个实施例中，该设备使得能够同时检测几种污染物并且减少人力。在一个实施例中，该设备可以包括发光二极管、二极管检测器、简单的射流系统和阀系统。

一个实施例涉及包括多个用于检测样本中的污染物的级的设备，其中多个级用于基本上同时检测多种污染物。一方面，多个级中的一个用于测量样本的浊度。另一方面，多个级中的至少一个用于测量样本中是否存在生物有机体。另一方面，多个级中的至少一个用于测量样本中是否存在重金属离子。另一方面，多个级中的至少一个用于测量样本中是否存在有机化合物。

在另一方面，化合物选自由以下物质构成的组：多氯化联二苯、二氧(杂)芑、呋喃、艾氏剂、狄氏剂、二氯二苯三氯乙烷（DDT）、异狄氏剂、氯丹、六氯代苯、灭蚁灵、毒杀芬和七氯。在另一方面，该设备包括用于检测多种不同有机化合物的多个级。在另一方面，样本是水溶液。在另一方面，该设备还包括至少一个过滤单元。在另一方面，级包括样本保持器、光源和光检测器。在另一方面，光源包括发光二极管（LED）。在另一方面，光检测器包括二极管。在另一方面，该设备被配置成被远程操作。

一个实施例涉及一种方法，该方法包括：获取样本，以及分析该样本中是否存在生物有机体、重金属离子或有机化合物，其中，在具有多个不同传感器的设备中进行该分析，所述多个传感器用于基本上同时地检测是否存在生物有机体、重金属离子和/或有机化合物。在一个方面，该方法还包括测量样本的浊度。在另一方面，该方法还包括向样本添加细胞溶解试剂。在另一方面，该方法还包括向样本添加量子点。在另一方面，该方法还包括向样本添加着色剂。在另一方面，该方法还包括对样本进行混合。在另一方面，该方法还包括对样本进行过滤。在另一方面，该设备被配置成被远程操作。

图1示出根据实施例的设备100的示意图。该实施例的设备100包括连接一系列级的导管/管101。如所示出的，该实施例包括四个测量级：浊度级108、生物测量级110、有机分子级112和离子测量级114。其它实施例可以包括更多或更少的级。导管/管101的一端是可以附接至可选软管104的入口102。可选软管104可以延伸到池塘或湖泊（或任何其它待测水源）中。导管/管101的另一端是泵106。泵106可以是适于将水从水源抽取到入口102中的注射泵或任何其它种类的泵。

在某些实施例中，可以通过过滤单元116a、116b和116c隔开这些级。在图1所示的实施例中，分别通过过滤单元116a、116b和116c隔开浊度级108、生物测量级110、有机分子级112和离子测量级114。但是，其它实施例可以包括更多或更少的过滤单元。即，级之间可以存在不止一个过滤单元，或者级之间可以不具有过滤单元。在一个方面，过滤单元116a、116b和116c包括多次使用的过滤器。多次使用的过滤器可以被多次使用，使得在每组实验之前不必更换过滤器。在另一方面，过滤单元116a、116b和116c包括单次使用的、一次性的过滤器。过滤材料的选择不重要。即，可以使用具有指定孔尺寸的任何过滤介质。此外，通常按照使得通过过滤单元116a、116b和116c的污染物的尺寸为降序的方式设置过滤单元116a、116b和116c。即，以如下方式配置过滤单元116a、116b和116c，使得能够限制具有较大直径的颗粒通过而允许具有较小直径的颗粒通过。过滤单元116a例如可以包括孔隙尺寸为大约2微米或更大的过滤器。例如，该过滤器可以是孔隙率为2.7微米的玻璃微纤维等级D过滤器。如果悬浮颗粒的尺寸小于2微米，则可以使用1.5微米的玻璃微纤维等级934-AH过滤器。过滤单元116b可以包括孔隙尺寸小于1微米的过滤器。该过滤器例如可以是包括混合纤维素的注射过滤器（微孔WMCF134501，孔隙尺寸0.45微米）。过滤单元116c可以包括孔隙尺寸在0.1微米至0.3微米之间的过滤器。该过滤器例如可以是包括PTFE（聚四氟乙烯

）的注射过滤器（微孔WPTF134501，孔隙尺寸0.22微米）。可以从例如密理博公司获得适合的过滤器。

图2示出根据实施例的样本保持器118（例如试管）。样本保持器118可以具有已知尺寸和已知容积。在示例实施例中，使用了光学测量技术。在这种情况下，样本保持器118对于用于测量的光可以是至少部分透光的。图3示出用于测量浊度的光学测量技术的示例。采用水样本，并且来自光源126（例如LED）的光被示出为穿过样本。利用光检测器128检测所发射的光，并且，所发射光被转换成电压信号。该电压信号被监测为时间的函数。随着颗粒物质在水中沉淀，更多的光透过样本，导致电压增加。因此，如下面更加详细地讨论的，可以确定浊度。在透光的（部分透光的）样本保持器118的情况下，光源126和光检测器128可以位于样本保持器118的外部。由于检测器128和光源126在样本保持器118的外部，因此不与实验样本接触，从而它们通常不会被弄脏。光源126可以是任何类型，例如白炽灯、发光二极管（LED）、激光器或任何其它适合的光源。光检测器可以包括但不限于二极管检测器。可以从如Maxion Technologies公司等公司获得适合的光源。可以从如Arcoptix S.A.和Future Electronic,公司等公司获得适合的光检测器。

可选地，样本保持器118中可以包括搅拌器122，其用于使样本均匀。搅拌器122也可以用于搅拌如下详细讨论的、添加到样本中的试剂。样本保持器118也可以包括下部闸门124。可以在测量完成之后打开下部闸门124，以清空样本保持器118和/或允许进入样本保持器118的内部以便于清洗。下部闸门124也可以包括搅拌器122，搅拌器122包括连接至转子的可旋转杆。搅拌器122可以用于得到均质溶液。可替选地，可以使用磁性搅拌器。

参照图4，样本保持器118包括清空样本保持器118时打开的浮子阀1。当样本保持器118填充至期望水平时，浮子阀1的阀闭合。以这种方式，可以利用待测水样本填充每个样本保持器118（图2）。在一个实施例中，对于每种待测量的污染物，提供了单独的样本保持器118。以这种方式，可以同时对所有污染物单独地测量。在可替选的实施例中，可以在给定的样本保持器118中确定多种污染物。即，样本保持器118的数量可以小于待测量的污染物的数量。在该实施例中，通常顺序地而非同时执行污染物的测量。

在一个实施例中，为了检测样本中是否存在特定的毒素和/或测量毒素的浓度，可以在某些或所有级中配置光源126（例如发光二极管）和光检测器128（例如二极管检测器）（图3、图5）。即，一个或更多个级可以在样本保持器118的一侧配置有一个或更多个光源126，并且在样本保持器118的相对侧配置有一个或更多个光检测器128。可以通过测量已知波长的光吸收并且将该吸收与污染物的已知吸收标准进行比较来确定污染物的浓度。

图4示出可以与设备100结合使用的试剂输送系统120的实施例。如所示出的，试剂输送系统120包括四个阀：浮子阀1、进气阀2、试剂贮存阀3和试剂供给阀4。所示出的试剂输送系统120还包括试剂贮存器121、试剂输送活塞6和将试剂输送活塞6操作地连接到试剂贮存器121的压力管5。在该实施例中，试剂输送活塞6附接至浮子阀1（其控制流到样本保持器118中的水）。随着浮子阀1在利用水样本填充样本保持器118时上升，输送活塞6导致压力管5中的压力。该压力使得试剂贮存阀3和试剂供给阀4打开并输送部分试剂到样本保持器118中。然后，当实验完成并且样本被排出样本保持器118时，可以向下拉试剂输送活塞6并且进气阀2打开。当进气阀2打开时，空气进入压力管5中，从而试剂输送系统120准备用于下一次实验。

图5是示出根据实施例的设备100的四个光源126和四个光检测器128的配置的电路图。该实施例包括四个LED 126和四个二极管检测器128。在该实施例中，二极管检测器128的输出被发送至数字捕获模块130。如所示出的，数字捕获模块130包括适于数字存储的存储器132和可以控制设备100的操作的微处理器134。可选地，存储器132和/或微处理器134也可以包括允许进行数据分析的指令。在可替选的实施例中，存储器132和/或微处理器134与数字捕获模块130分开。即，存储器132和/或微处理器134位于与数字捕获模块130分开的外壳中。在示例实施例中，数字捕获模块130包括允许与例如远程计算机214（图6）进行无线通信的无线通信电路136。在可替选的实施例中，无线通信电路136可以包含在独立的模块中。

图6示出根据实施例的用于化学化合物的光学检测的系统202。在该实施例中，设备100被包围在容器或盒202内部。容器202可以包括用于快速干燥样本保持器118的高速风扇208。可选地，加热系统210可以与风扇208一起使用或替代风扇208来干燥样本保持器118。气流（风扇208）与加热（加热系统210）结合通常比单独的通风或加热效果好。可选地，为了削弱设备100的微生物污染，可以在容器202的一个或更多个拐角处设置UV光源（例如UV LED）212。在一个实施例中，在容器202的所有的8个拐角处设置UV光源212。UV光源212通常辐射充足的时间以消灭任何微生物污染。例如，UV光源212可以在实验结束之后对设备100辐射一个小时。

如上所述，设备100包括无线通信电路136。在包括无线通信电路136的情况下，设备100可以接收指令并发送数据至远程计算机214。系统200的远程计算机214可以包括工作站、膝上电脑和更小的计算装置，诸如个人数字助理（PDA）或甚至现代手机。实际上，远程计算机214包括能够无线地发送指令并接收数据的任何装置。利用无线通信电路136，可以远程地控制系统200。即，可以由与设备100没有直接物理接触的用户来操作设备100。

再次参照图6，在一个实施例中，可以使用太阳能电池204给设备100供电。实际上，在某些实施例中，设备100的所有机械部件和电部件都可以由太阳能电池204供电。在可替选的实施例中，设备100可以包括电池206并由该电池供电。在另外的实施例中，设备100可以包括太阳能电池204和通过太阳能电池204充电的可充电电池206。这样的实施例可以通过太阳能电池204接收电能，并且还能够在具有最小光的条件下操作。

在可替选的实施例中，可以通过非光学技术进行检测和测量。即，可以利用电学技术和其它技术代替光源126和光检测器128。例如，可以通过质量光谱（MS）或核磁共振（NMR）来检测有机分子。可以通过原子吸收来检测离子。

在上述实施例中，与传统的装置相反，可以利用单独的装置确定浊度、生物材料、有机物和/或离子污染物。此外，可以操作设备100，使得可以基本上同时操作级108、110、112和114中的一些或全部。以这种方式，可以快速且有效地确定浊度、生物材料、有机物和/或离子污染物。

下面将描述使用设备100的方法的示例实施例（图7）。在该方法实施例的第一步骤300中，通过泵106将水抽入设备100中。在一个方面，泵106是注射型泵。当注射器的活塞退回时，产生吸力，这导致从池塘/湖抽出水。在可替选的方面，泵106可以是蠕动泵。也可以使用其它泵。如上所述，样本保持器118可以包括可拆卸的底部、下部闸门124。在活塞抽拉期间，下部闸门124闭合。当测量完成时，下部闸门124可以打开，以便于从样本保持器118清除废液。

在一个实施例中，第一样本保持器118用于测量浊度。即，第一级是浊度级108。在浊度级中，测量单元可以包含具有大约660nm发射的高强度发光二极管。然而，可以使用其它波长，660nm远离最常见的污染物的吸收区域，因此660nm适于测量大颗粒的非特定散射。

可以用沉降率来表征浊度。沉降率通常取决于颗粒的质量和体积。因此，光强度增加的斜率提供了对沉降率的测量。可以根据沉降率计算溶解颗粒的尺寸。可以如下进行计算。对于自由沉降，施加在颗粒上的力的总量可以分解成四个力：因加速度产生的力=重力-浮力-阻力。可以利用以下等式1和2计算浮力（为重力的函数）和阻力（为加速度的函数）。

浮力：

阻力：

可以合并这两个公式，并且求解沉降速度Vs作为颗粒的流体动力尺寸（Vp/Ap）的函数。

合并得出：

V_{S} = \sqrt{\frac{2 (ρ_{P} - ρ) g V_{P}}{C_{D} A_{P} ρ}} - - - 3

从而，通过测量沉降速率，可以计算颗粒的流体动力尺寸。

此外，样本的不透明性可以用于提供对颗粒浓度的测量。不透明性通常是由较大颗粒的吸光率和散射导致的。在一个实施例中，测量660nm处的吸光率。在这一波长下，基本上不存在由于颗粒的吸光率而导致的光损耗。即，样本的吸光率基本上是由于颗粒的散射而产生的。

定向至样本溶液的单色辐射光束具有入射辐射功率P₀。当发生吸收时，离开样本的辐射光束具有辐射功率P。因此，材料的吸光率可以定义为入射到样本上的光的辐射功率除以透射过样本的光的辐射功率。以下等式4中限定了该关系。

A=log₁₀P₀/P…………………………………4

其中A是吸光率，P₀是入射光的辐射功率，P是透射光的辐射功率。为了确定浓度，首先通过使用具有标准的磷酸盐缓冲盐溶液的干净样本并且测量检测器处的输出电压来实验地确定P₀。然后可以得到样本的输出电压并且根据等式4计算出吸光率。

可以如下确定样本中颗粒的浓度。吸光率还可以使用比尔–朗伯定律定义为样本中颗粒的浓度：

A=ebc …………………………5

其中A是吸光率，e是摩尔吸收率，其单位为L mol^-1cm^-1，b是样本的路径长度，即，容纳样本的试管的路径长度（以厘米为单位），c是溶液中化合物的浓度，用mol L^-1表示。

对于相同类型的颗粒，如果路径长度保持恒定，则可以确定吸光率的校准曲线作为浓度的函数。然后，可以根据校准曲线的斜率确定摩尔吸收率。对于从同一水源采集的溶液，摩尔吸收率通常是恒定的。使用摩尔吸收率和已知宽度的试管，可以根据等式5来计算浓度。

参照图2和图7中的实施例，可以使用过滤单元116a对一部分水进行过滤304，并且将这部分水抽取到生物测量级110的样本室118中。然后，可以进行生物材料的分析308。在该步骤中，提供了适于检测诸如大肠菌的生物污染物的光源126和光检测器128。在示例实施例中，过滤单元116a的孔隙尺寸大于2微米。过滤单元116过滤掉较大的颗粒物质，但是具有足够的孔隙尺寸，使得生物污染物能够通过而到达生物测量级110。

在生物测量级110中，可以在分析之前利用细胞溶解试剂306对生物物质进行处理。可以向水样本306中添加少量的细胞溶解混合物。细胞溶解混合物通常在缓冲液（例如磷酸钠缓冲液0.5M，pH 7.2）中包含清洁剂（如聚氧乙烯醚类或SDS）。也可以使用其它细胞溶解混合物。可以通过机械搅拌器122对样本进行充分混合。在潜伏期之后，可以通过以280nm发射的UV LED和二极管检测器使用适合的波长（如280nm）的光测量吸光率。也可以使用可替选的波长，诸如260nm。实际上，可以使用能够检测蛋白质或DNA的任意波长的光。为了确定生物污染物的近似量，可以测量净蛋白含量或DNA含量。净蛋白含量或DNA含量二者均与细胞的数量成比例。280nm的波长可以用于检测蛋白质，而260nm的波长可以用于检测DNA。

在生物测量级110和有机分子级112之间可以进行第二过滤310。在一个方面，第二过滤单元116b可以具有<1微米的孔隙尺寸。该孔隙尺寸可以除去较大的颗粒和较大的细胞，但允许普通非生物有机污染物通过。通过使用这种过滤器可以监控一些剧毒有机化合物（通常已知为“肮脏的一打”）。这12种化学物质是多氯化联二苯、二氧(杂)芑、呋喃、艾氏剂、狄氏剂、DDT、异狄氏剂、氯丹、六氯代苯、灭蚁灵、毒杀芬和七氯。

这些有机化合物在UV、VIS或IR区域具有特定波长的吸光率。因此，可以选择发射波长在化合物具有它们的吸光率的区域中的发光二极管。下面的表1中列出7种化合物和它们的吸光率。表1中的信息通常是已知的。

表1：表1描述了池塘水的有机污染物的名称及其光学检测方法

中红外光伏检测器在感测、安全尤其是NIR光谱测定中具有广泛的潜在应用。现在能够得到在从4μm至17.5μm下操作的、基于磷化铟（InP）的量子级联检测器（QCD）。在与图1所示的实施例相似的实施例中，设备100包括用于有机分析的七个样本保持器118的集合，每个样本保持器用于表1中列出的七种化学物质中的一种。然而，不限制样本保持器118的数量。设备100可以包括用于“肮脏的一打”有机化合物中的每一个的样本保持器118。实际上，设备100也可以包括用于其它化合物的样本保持器118。实施例也可以包括更少的样本保持器118。此外，样本保持器118中的一个或更多个可以配备有试剂贮存器121。试剂贮存器121可以包括例如着色剂。着色剂是当被光激发时与污染物相键联的化合物，并且在键联时提供已知波长的光发射。通过添加着色剂312，可以对那些否则难以检测的污染物进行检测并测量其浓度314。例如，针对DDT的检测，可以设置容纳尼罗红的试剂贮存器121。可以将尼罗红添加到有机分子级112的水样本中以检测DDT 312。可选地，可以搅拌混合物313。当然，如果期望，也可以使用对于其它有机污染物的检测有用的其它着色剂。

在某些实施例中，设备100可以包括离子测量级114和设置在离子测量级114和有机分子级112之间的、用于进一步过滤316水的过滤单元116c。过滤单元116c可以具有大约0.22微米的孔隙。该孔隙尺寸适于除去较大的分子和化合物，但是允许离子通过。

例如，可以通过基于针对例如氰化物、铜（II），Fe（II）/Fe（III）等的键联的表面改良的量子点的淬灭的方法，对离子进行量化320。在可替选的实施例中，可以用化学分析方法来进行离子检测和测量。化学分析法可以包括附加的化学物质和执行附加的反应。可以经由试剂贮存器121将量子点和/或附加的化学物质类似地添加到生物测量级110和有机分子级112。可选地，可以对量子点和水样本的混合物进行搅拌319。

当表面改良的量子点受到激发时，其以特定的波长发射荧光。此外，可以改良改良的量子点，使得它们具有键联至特定离子的特征。在一个实施例中，离子与改良的量子点的键联与离子的浓度成比例地淬灭荧光发射。可以使用适合的校准曲线确定离子的准确浓度。在一个方面，可以使用以量子点的激发波长发射光的LED光源126，并且使用被配置成在量子点的发射波长的范围内的二极管检测器128检测发射，来测量荧光性。

在实验完成之后，泵106抽出经过滤单元过滤的水。可选地，下部闸门124可拆卸使得能够清洗样本保持器118。可以利用由泵106抽出的经过滤单元过滤的水冲洗样本保持器118。

图7示出示例实施例的方法，该方法包括如下步骤：进行浊度的测量302，进行生物测量308，进行有机分子测量314以及进行离子测量320。在其它实施例中，可以不进行这些测量中的一个或更多个。此外，在其它实施例中，可以省略过滤步骤304、310和316中的一个或更多个，也可以省略步骤306、312和318中的试剂添加和搅拌步骤307、313和319。

本公开内容不限于本申请中描述的具体实施例，这些实施例意在说明各个方面。对本领域技术人员而言清楚的是，可以在不偏离本公开内容的精神和范围的情况下做出大量的修改和变化。本领域技术人员根据以上描述清楚：除了本文中所列举的方法和设备之外，功能上等效的方法和设备落入本公开内容的范围内。这样的修改和变化意在落入所附权利要求的范围内。本公开内容仅受所附权利要求连同这些权利要求所赋予的等效方案的全部范围的限制。应当理解，本公开内容不限于具体的方法、试剂、化合物组份或生物系统，它们当然可以变化。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述具体的示例，并非意在限制。

关于本文中基本上所有的复数和/或单数术语的使用，本领域的技术人员可以根据上下文和/或应用将其从复数转变成单数和/或从单数转变成复数。为了清楚起见，可以在本文中明白地说明各种单数/复数置换。

本领域的技术人员应理解，总体上，本文中所使用的术语，并且尤其是在所附权利要求中使用的术语（例如，所附权利要求的内容），通常意指“开放”术语（例如，术语“包括”应该解释为“包括但不限于”，术语“具有”应该解释为“至少具有”，术语“包含”应该解释为“包含但不限于”等）。本领域的技术人员可以进一步理解，如果试图在引入的权利要求中陈述具体的数字，则这种意图会在权利要求中明确地陈述，而如果没有这种陈述，则这种意图不存在。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以包括引导性短语“至少一个”和“一个或更多个”的使用以引入权利要求的陈述。然而，不应当将这样的短语的使用解释为暗示用不定冠词“一个（a或an）”引入权利要求陈述将包括这样引入的权利要求陈述的任何具体权利要求限制为仅包括一种这样陈述的实施例，即使在相同的权利要求包括引入性短语“一个或更多个”或“至少一个”和不定冠词例如“a”或“an”时（例如，“a”和/或“an”通常应该理解为表示“至少一个”或“一个或更多个”）；相同的规则适用于用于引入权利要求陈述的定冠词的使用。此外，即使引入的权利要求陈述明确地陈述了具体的数字，本领域普通技术人员仍然可以认识到，这样的陈述应该解释为表示至少该陈述的数字（例如，仅仅是陈述“两个陈述”，而没有其它修饰语，则表示至少两个陈述，或两个或更多个陈述）。此外，在使用类似于“A、B和C等中的至少一个”的习惯表达的那些实例中，这样的结构通常意在表达本领域普通技术人员可以理解的该习惯表达的意义（例如，“具有A、B和C中的至少一个的系统”可以包括但不限于如下系统，该系统只具有A，只具有B，只具有C，具有A和B，具有A和C，具有B和C，和/或具有A，B和C等）。在使用类似于“A、B或C等中的至少一个”的习惯表达的那些实例中，这样的结构通常意在表达本领域普通技术人员可以理解的该习惯表达的意义（例如，“具有A、B或C中的至少一个的系统”可以包括但不限于如下系统，该系统只具有A，只具有B，只具有C，具有A和B，具有A和C，具有B和C，和/或具有A，B和C等）。本领域的技术人员可以进一步理解，实际上，不论在说明书、权利要求书、还是在附图中，表示两个或更多个可替代性术语的任何选择性词语和/或短语应该理解为意在包括术语中的一个、术语中的任一个或两个术语的可能性。例如，短语“A或B”可以理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

此外，这里按照马库什组描述本公开内容的特征或方面，因此本领域的技术人员可以意识到，本公开内容也是从马库什组的任何单独成员或成员的子组的方面描述的。

本领域的技术人员可以理解，出于任何和所有目的，例如从提供书面描述的角度，本文中公开的内容的所有范围也包括任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。可以容易地将任何列出的范围认为是充分地描述并使得相同范围能够分解成至少相等的二份、三份、四份、五份、十份等。作为非限制性的示例，本文中讨论的每个范围都能够容易地分解为下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域的技术人员同样也可以理解，例如“高达”、“至少”、“大于”、“小于”等所有语言都包括陈述的数字并指代随后可以分解成如以上讨论的子范围的范围。最后，本领域的技术人员将理解，范围包括每个单独成员。因此，例如具有1至3个项目的组是指具有1个、2个或3个项目的组。类似地，具有1至5个项目的组是指具有1个、2个、3个、4个或5个项目的组，等等。

尽管本文已经公开了多种方面和实施例，但是其它的修改和实施例对本领域的技术人员是明显的。本文所公开的各个方面和实施例意在示出，并非意在限制，真正的范围和精神由以下权利要求示出。

Claims

1.一种设备，包括：

多个级，用于检测样本中的污染物，

其中，所述多个级用于基本上同时检测多种污染物。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个级中的一个用于测量所述样本的浊度。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个级中的至少一个用于测量所述样本中是否存在生物有机体。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个级中的至少一个用于测量所述样本中是否存在重金属离子。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个级中的至少一个用于检测所述样本中是否存在有机化合物。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述化合物选自由以下物质构成的组：多氯化联二苯、二氧(杂)芑、呋喃、艾氏剂、狄氏剂、DDT、异狄氏剂、氯丹、六氯代苯、灭蚁灵、毒杀芬和七氯。

7.根据权利要求5所述的设备，其中，所述设备包括用于检测多种不同有机化合物的多个级。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述样本是水溶液。

9.根据权利要求1所述的设备，还包括至少一个过滤单元。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，级包括样本保持器、光源和光检测器。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述光源包括发光二级管（LED）。

12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述光检测器包括二极管。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备被配置成被远程地操作。

14.一种方法，包括：

获取样本；以及

分析所述样本中是否存在生物有机体、重金属离子或有机化合物，

其中，在具有多个不同传感器的设备中进行所述分析，所述多个不同传感器用于基本上同时检测是否存在生物有机体、重金属离子和/或有机化合物。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括测量所述样本的浊度。

16.根据权利要求13所述的方法，还包括向所述样本中添加细胞溶解试剂。

17.根据权利要求13所述的方法，还包括向所述样本中添加量子点。

18.根据权利要求13所述的方法，还包括向所述样本中添加着色剂。

19.根据权利要求13所述的方法，还包括对所述样本进行过滤。

20.根据权利要求13所述的方法，其中，所述设备被配置成被远程地操作。