CN106442920B - 一种船舶压载水排放实时监控装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压载水实时排放监控装置及方法，其包括：与压载水排出管路相连通的取样单元，其能够自压载水排出管路中提取适量样品并输送至检测单元；与所述取样单元相连接的检测单元，该检测单元能够对样品进行取样检测并输出对应的检测信号；与所述检测单元相连接的分析单元，该分析单元能够接收到的检测信号进行信号处理并输出相应的控制命令；受控于所述分析单元的执行单元，该执行单元依据接收到的控制命令进行动作，以控制压载水排出管路中压载水的流向；以及能够存储样品检测数据并进行显示的存储显示单元。本发明能够实现船舶压载水藻类和菌类浓度的实时、快速、准确检测且改变了现有技术中船舶压载水检测和排放控制分离的现状。

Description

一种船舶压载水排放实时监控装置及方法

技术领域

本发明涉及船舶压载水检测领域，具体说是涉及一种船舶压载水实时检测及排放监控装置及方法。

背景技术

为了保证船舶安全航行，通常使用海水作为压载物，称为压载水。压载水中包含大量的藻类等可生存生物和大肠杆菌、肠球菌等微生物。在运到目的港口后，需把压载水排放后装货。这样就会将其他海域的生物随着压载水排放进入新的海域，造成生物入侵。船舶压载水已经被全球环境基金组织确定为世界海洋的四大威胁之一。为应对由压载水排放所引起的外来生物入侵性问题，在2004年2月9日～13日外交大会上，国际海事组织通过了《船舶压载水及沉积物控制和管理国际公约》，以下简称《压载水公约》)。其中规定＂通过控制、管理船舶压载水及沉积物达到防止、减少并最终消除有害水生生物及病原体的传播＂

目前处理压载水的常用方法主要有置换法、机械法、物理法、化学法、生物法、复合法，各个国家都希望能够尽早的找到处理压载水的有效方法。压载水置换方法在可排海域中用大量新鲜海水稀释或替换舱内的贮存压载水，以长时间循环实现压载水的稀释置换；但是此方法无法彻底更换压载水，置换海水用量很大；机械法主要利用压载水和海生物两者物理特性的差异进行有效的分离，存在的缺点是对个体较小的微生物和病毒等生物体处理效果不显著；物理法主要有紫外光照、超声处理等，紫外线处理装置对微小的海洋细菌、微生物杀灭效果非常有效，但是对于灭活较大尺寸的有害浮游动植物效果并不理想，并且海洋浮游植物存在光修复的能力，容易重新繁殖；化学方法主要是利用化学杀菌剂、消毒剂及强氧化性物质灭活压载水中的水生生物。主要方法是电解法和臭氧法。同时，电解法和臭氧法也存在一定的缺点，氯气产生的有机面素化合物具有致癌性，二氧化氯和臭氧又易分解，并且电解海水产生的化学物质容易腐蚀船舱和设备；生物方法处理压载水，主要的原理是利用生物间的竞争关系，即通过引入与原有压载水携带的浮游生物具有竞争关系的新生物物种，或是利用现代科学的生物技术来改变生物体的基因，达到抑制外来生物入侵。但加入新物种，及基因技术的应用能否带来不利的影响因素，尚不清楚；复合法是指消除各种技术的局限性并利用不同方法优势的协同作用处理压载水。

压载水处理结果是否符合公约要求，需要通过检测生物存活量来衡量。传统的生物检测方法是培养计数法，该方法广泛应用在水生生物数量、种群研究等方面，但是需要通过肉眼判断海洋生物的存活状态，耗时较长。随着各种生物检测技术不断地发展，出现了一些新型的检测方法。流式细胞术法可以完成对单细胞或生物粒子在功能水平上的定量分析及分选的检测，它可以高速分析上万个细胞，但是所需要的检测剂量很少、价格昂贵、且设备庞大，并不适合压载水的实际检测；三磷酸腺苷生物发光技术原理是，在三磷酸腺苷作用下，荧光霉素氧化生成的D-荧光素，通过测定荧光强度推算出样品中活体数，但是海水中成分较复杂，对发光检测会造成一定的影响，且检测时间相对较长；溶液电阻法是使微生物通过电检测微孔道，造成检测孔道中电阻变化，检测电阻抗的变化脉冲即可达到生物技术目的；叶绿素荧光法是通过测定光激发的叶绿素所产生的荧光判断细胞活性，可作为探针研究光合作用的机理。近年来随着叶绿素荧光理论和测定技术的完善和进步，也推动了通过叶绿素荧光法对藻细胞的研究。但是目前的藻类、菌类检测技术还没有应用到压载水检测和排放控制中。

随着芬兰于2016年9月8日签约加入压载水公约，使该公约的签约国增加至52个国家，商船总吨位已达到世界商船总吨位的35.1441％，压载水公约生效条件已经满足，所以压载水公约将于2017年9月8日生效。截至2016年9月，中国政府尚未加入《压载水公约》。我国既是港口大国，又是船旗大国，随着压载水生效日期的确定，开发出压载水准确检测和排放控制的装置迫在眉睫。目前国内外还没有出现基于微流控技术的压载水监控装置，本实验室基于微流控平台，在压载水检测领域进行了多年的探索。

微流控技术可以通过一张芯片实现现场快速自动检测压载水中的藻类，使其在压载水检测领域成为热点。微流控芯片技术可以把成千上万甚至几十万个生命信息集成到一个很小的芯片上，在微米级的结构通道中完成生物化学处理和结合，该技术可以认为是集成于一张芯片上的小型生物技术实验室。

发明内容

鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种压载水实时排放监控装置，该装置基于荧光法和感应法检测所得压载水中藻类、菌类浓度信息，并能够基于所获得的检测信息控制压载水的排放。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种压载水实时排放监控装置，其特征在于，该装置包括：

与压载水排出管路相连通的取样单元，该取样单元能够自压载水排出管路中提取适量样品并输送至检测单元；

与所述取样单元相连接的检测单元，该检测单元能够对样品进行取样检测并输出对应的检测信号，且所述检测单元包括用于藻类检测的荧光检测传感器和用于菌类检测的感应式传感器；

与所述检测单元相连接的分析单元，该分析单元能够对接收到的检测信号进行信号处理并输出相应的控制命令；

受控于所述分析单元的执行机构，该执行机构依据接收到的控制命令进行动作，以控制压载水排出管路中压载水的流向；

与所述分析单元相连接的存储显示单元，该存储显示单元能够存储样品检测数据并进行显示。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述取样单元包括：与压载水排出管路相连通的旁通管路，且所述旁通管路上设置有能够对流入的样品进行过滤的滤器；

以及与所述旁通管路相连通的微泵，该微泵能够将过滤后的样品输送至检测单元。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述滤器的滤孔孔径小于所述检测单元第一样品流道及第二样品流道的横向尺寸中的最小尺寸值，且内部安装有压差传感器

进一步的，作为本发明的优选方案

所述荧光检测传感器包括暗室，所述暗室内自上至下依次设置荧光检测光源、第一小孔光阑、第一滤光片、荧光检测微流控芯片、第二滤光片、第二小孔光阑以及光电接收器且所述荧光检测微流控芯片上凹刻有供样品流通的第一样品流道。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述菌类检测感应式传感器包括微流控芯片，且所述微流控芯片具有：

底片、被设置于所述底片上的微流控基片以及被设置于所述底片与微流控基片之间的检测电极；

所述微流控基片包括凹刻有第二样品流道的PDMS芯片层、被设置于检测电极上方的PDMS涂层以及被设置于所述检测电极与样品通道重叠区域所对应的PDMS涂层上、用于捕获样品中的菌类抗原的抗体吸附层。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述抗体吸附层为与待检测抗原类型相对应的抗体溶液在PDMS涂层表面经自然风干所形成的吸附层。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述检测电极为检测铜电极。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述执行机构包括设置于压载水排出管路上的三通阀。

本发明的另一目的是要提供一种压载水实时排放监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、通过取样单元与压载水排出管路相连通，自压载水排出管路中提取适量样品并输送至检测单元；

步骤2、通过检测单元对样品进行取样检测并输出对应的检测信号，且所述检测单元包括用于藻类检测的荧光检测传感器和用于菌类检测的感应式传感器；

步骤3、通过分析单元对接收到的检测信号进行信号处理并输出相应的控制命令；

步骤4、通过受控于所述分析单元的执行机构控制压载水排出管路中压载水的流向；同时存储样品检测数据并进行显示。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述取样单元包括：与压载水排出管路相连通的旁通管路，且所述旁通管路上设置有能够对流入的样品进行过滤的滤器；

以及与所述旁通管路相连通的微泵，该微泵能够将过滤后的样品输送至检测单元。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述滤器的滤孔孔径小于所述检测单元第一样品流道及第二样品流道的横向尺寸中的最小尺寸值，且内部安装有压差传感器

进一步的，作为本发明的优选方案

所述荧光检测传感器包括暗室，所述暗室内自上至下依次设置荧光检测光源、第一小孔光阑、第一滤光片、荧光检测微流控芯片、第二滤光片、第二小孔光阑以及光电接收器且所述荧光检测微流控芯片上凹刻有供样品流通的第一样品流道。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述菌类检测感应式传感器包括微流控芯片，且所述微流控芯片具有：

底片、被设置于所述底片上的微流控基片以及被设置于所述底片与微流控基片之间的检测电极；

所述微流控基片包括凹刻有第二样品流道的PDMS芯片层、被设置于检测电极上方的PDMS涂层以及被设置于所述检测电极与样品通道重叠区域所对应的PDMS涂层上、用于捕获样品中的菌类抗原的抗体吸附层。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述抗体吸附层为与待检测抗原类型相对应的抗体溶液在PDMS涂层表面经自然风干所形成的吸附层。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述检测电极为检测铜电极。

进一步的，作为本发明的优选方案

所述执行机构包括设置于压载水排出管路上的三通阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明能够实现船舶压载水藻类和菌类浓度的实时、快速、准确检测；

2.本发明通过检测压载水中藻类和菌类浓度信息，进而控制压载水流向，使压载水的检测和排放控制有效结合起来，可改变现有技术中船舶压载水检测和排放控制分离的现状；

3.本发明为船舶管理人员提供了详细的压载水实时检测信息，有利于更好地实现压载水的排放管理。

附图说明

图1为本发明所述压载水实时排放监控系统图；

图2为取样单元结构原理图；

图3为荧光检测传感器结构图；

图4为菌类检测的感应式传感器纵向截面图；

图5为菌类检测的感应式传感器结构图；

图6为大肠杆菌检测的单个脉冲信号实例图；

图7为不同浓度大肠杆菌检测信号和浓度间的关系图；

图8为本发明所述压载水实时排放监控方法流程步骤图；

图中：1、压载水总管，2、旁通管路，3、滤器，4、样品流道，41、第一样品流道，42、第二样品流道，5、检测单元，6、微泵，7、荧光检测光源，8、第一小孔光阑，9第一滤光片，10、荧光检测微流控芯片，11、第二滤光，12、第二小孔光阑，13、光电接收器，14、暗室，15、菌类检测微流控芯，16、检测铜电极，17、底片，18、抗体吸附层，19、PDMS涂层,20、PDMS芯片层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图5所示，本发明所述压载水实时排放监控装置包括：取样单元、检测单元、分析单元、执行机构、存储显示单元；

其中所述取样单元与压载水排出管路相连通，其用于自压载水排出管路中提取适量样品并输送至检测单元；具体的如图2所示，所述取样单元包括：与压载水排出管路或称为压载水总管1相连通的旁通管路2，且在所述旁通管路2入口上设置有能够对流入旁通管路的样品进行过滤的滤器3；以及与所述旁通管路相连通的微泵6，该微泵能够提取过滤后的样品通过样品流道4输送至检测单元。作为优选方案，所述滤器的滤网的滤孔孔径应当小于所述检测单元第一样品流道41的横向尺寸且小于第二样品流道42的横向尺寸，以滤除检测单元无法处理的大颗粒进而保证通过的样品中的藻类和菌类尺寸不会堵塞检测检测单元通道，且滤器内部安装有实时检测滤器是否脏堵的压差传感器，该压差传感器用于实时测量滤器两侧压差，当压差达到一定值后，说明滤器堵塞严重需更换滤器，优选的所述压差传感器信号可以传递给存储显示单元，以发出报警或显示警告标识，提醒使用人员更换滤器。

所述检测单元与所述取样单元相连接，其能够对取样单元送来的样品进行取样检测并输出对应的检测信号；依据检测藻类和菌类浓度的需要，则所述检测单元包括用于藻类检测的荧光检测传感器和用于菌类检测的感应式传感器；具体的如图3所示，由于《2004年控制和管理船舶压载水和沉积物国际公约》(以下简称为《压载水公约》)要求藻类检测不需要区分种类，而菌类检测需要区分种类，因此本例设置一个用于藻类检测的荧光检测传感器和三个用于菌类检测的感应式传感器，3个感应式传感器分别用于检测大肠杆菌、肠球菌、有毒霍乱弧菌数据即所述样品经样品流道进入检测单元的四个检测传感器。进一步的如图4所示，所述荧光检测传感器包括暗室14，所述暗室内自上至下依次设置荧光检测光源7、第一小孔光阑8、第一滤光片9、荧光检测微流控芯片10、第二滤光片11、第二小孔光阑12以及光电接收器13，且所述荧光检测微流控芯片上凹刻有供样品流通的第一样品流道41；其中荧光检测光源(采用激光器)发射光信号照射样品，若样品中存在藻类，则藻类的荧光素激发出荧光即样品在流经第一样品流道41上检测区时，藻类细胞中的荧光物质受激发会发出荧光照射到光电探测器或称为光电接收器13上，光电接收器13会产生相应电信号并传送给分析单元；同时上述荧光检测光源7、第一小孔光阑8、第一滤光片9、供样品流通的荧光检测微流控芯片10、第二滤光片11、第二小孔光阑12以及光电接收器13的中心最好位于同一条垂直线上，以保证检测效果。进一步的如图5所示，各所述感应式传感器均包括微流控芯片，且所述微流控芯片具有：底片17、被设置于所述底片17上的微流控基片-PDMS基片以及被设置于所述底片与微流控基片之间的检测电极-检测铜电极16；所述微流控基片包括凹刻有第二样品流道42的PDMS芯片层20、被设置于检测电极上方的PDMS涂层19以及被设置于所述检测电极与样品通道重叠区域所对应的PDMS涂层上、用于捕获船舶压载水水样中的菌类抗原的抗体吸附层18。其中，所述检测铜电极粘贴在底片上；所述PDMS涂层其厚度可以为几百微米厚，优选的其可通过在所述检测铜电极25所在区域上方旋涂有一层几百微米厚的PDMS涂层获得；所述抗体吸附层为与待检测抗原类型相对应的抗体溶液在PDMS涂层表面经自然风干所形成的吸附层，吸附是指抗体溶液自然风干后会使抗体吸附在PDMS涂层表面，抗原类型包括大肠杆菌、肠球菌或有毒霍乱弧菌；上述菌类检测感应式传感器的设计原理：由于检测电极上方的PDMS涂层表面吸附有抗体即所述抗体吸附层，则此时PDMS涂层表面的电势计为V₀；当含有菌类抗原的船舶压载水水样流经抗体吸附层时，抗体会与抗原相结合，生成抗原-抗体复合体，从而会改变PDMS涂层19表面的电势(此时的电势计为V₁)，如图6，在该过程中的这种电势变化所产生的电信号，由PDMS涂层下方的检测铜电极检测，同时由于检测铜电极探查到的电势变化与水样中菌类抗原浓度成正比，如图7，则可以方便快捷地实现船舶压载水水样中菌类抗原浓度的检测，上述检测过程的工作原理为电容充放电的原理，抗体吸附层与检测铜电极相当于电容器的两个电极，中间隔着的PDMS涂层相当于电解质。

所述分析单元与所述检测单元相连接，其用于对接收到的检测信号进行信号处理并输出相应的控制命令，所述的信号处理包括对电信号进行放大、滤波等处理，并获得该信号相对应的藻类或菌类浓度数据，依据所获得浓度数据输出控制信号控制执行机构动作。具体的，所述分析单元包括对电信号进行放大的差分放大器、对放大的电信号进行滤波处理的滤波器、微处理器及与所述执行机构相连接的继电器；优选的所述微处理器依据上述电信号获得相应的藻类和菌类的浓度信息(由于检测铜电极探查到的电势变化与水样中菌类抗原浓度成正比，则可通过实验获得两者间的对应关系曲线进而获得藻类和菌类的浓度信息)，并输出与所获浓度信息相匹配的控制命令；优选的，可以分别设置与藻类以及每一种待检菌类类型相匹配的浓度阈值，具体阈值选取可参考《压载水公约》所设定的排放标准；若所获藻类和菌类浓度满足《压载水公约》的排放标准，则输出控制执行机构使压载水排放入海的指令，否则则输出控制执行机构使压载水回流至压载水舱指令。

所述执行机构受控于所述分析单元，其能够依据接收到的控制命令进行动作，以控制压载水排出管路中压载水的流向；具体的，所述执行机构包括但不限于设置于压载水排出管路上的三通阀，该三通阀可与入海管路连接；若分析单元检测所得浓度满足对应的浓度阈值(浓度阈值设定参考《压载水公约》标准)，则将压载水排放入海，若不满足则控制三通阀切换流向，使压载水回流至压载水舱重新处理。

所述存储显示单元与所述分析单元相连接，其能够存储压载水样品检测数据并进行显示。如可通过显示器、打印机显示给使用人员。

综上所述，本发明所述压载水实时监控装置具有实时性，其能够便捷地在压载水排放过程中实时检测压载水中藻类和菌类浓度；且兼具检测和排放控制两方面内容，可根据实时检测所得浓度信息，控制压载水的流向。

本发明具体工作过程如下：

首先，通过取样单元从压载水总管中提取压载水样本送给检测单元；通过检测单元的荧光检测传感器和感应式传感器检测，将包含藻类和菌类浓度信息的电信号送给分析单元；分析单元通过对检测单元送来的电信号进行信号处理，获得藻类和菌类在压载水中的浓度，并依据《压载水公约》的排放标准设置相应的浓度阈值，当藻类和菌类浓度满足《压载水公约》标准时，控制执行机构的三通阀，使压载水排放入海，当浓度不满足《压载水公约》标准时，控制执行机构三通阀使压载水回流至压载水舱。

基于上述装置，则对应的压载水实时排放监控方法，如图8，其包括如下步骤：

步骤1、通过取样单元与压载水排出管路相连通，自压载水排出管路中提取适量样品并输送至检测单元；所述取样单元包括：与压载水排出管路相连通的旁通管路，且所述旁通管路上设置有能够对流入的样品进行过滤的滤器；以及与所述旁通管路相连通的微泵，该微泵能够将过滤后的样品输送至检测单元。进一步的，作为本发明的优选方案所述滤器的滤孔孔径小于所述检测单元第一样品流道及第二样品流道的横向尺寸中的最小尺寸值，且内部安装有压差传感器

步骤2、通过检测单元对样品进行取样检测并输出对应的检测信号，且所述检测单元包括用于藻类检测的荧光检测传感器和用于菌类检测的感应式传感器；进一步的，作为本发明的优选方案，所述荧光检测传感器包括暗室，所述暗室内自上至下依次设置荧光检测光源、第一小孔光阑、第一滤光片、荧光检测微流控芯片、第二滤光片、第二小孔光阑以及光电接收器且所述荧光检测微流控芯片上凹刻有供样品流通的第一样品流道。进一步的，作为本发明的优选方案，所述菌类检测感应式传感器包括微流控芯片，且所述微流控芯片具有：底片、被设置于所述底片上的微流控基片以及被设置于所述底片与微流控基片之间的检测电极；所述微流控基片包括凹刻有第二样品流道的PDMS芯片层、被设置于检测电极上方的PDMS涂层以及被设置于所述检测电极与样品通道重叠区域所对应的PDMS涂层上、用于捕获样品中的菌类抗原的抗体吸附层。进一步的，作为本发明的优选方案，所述抗体吸附层为与待检测抗原类型相对应的抗体溶液在PDMS涂层表面经自然风干所形成的吸附层。所述检测电极为检测铜电极。

步骤3、通过分析单元对接收到的检测信号进行信号处理并输出相应的控制命令；

步骤4、通过受控于所述分析单元的执行机构控制压载水排出管路中压载水的流向；同时存储样品检测数据并进行显示。进一步的，作为本发明的优选方案，所述执行机构包括设置于压载水排出管路上的三通阀。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种压载水实时排放监控装置，其特征在于，该装置包括：

与压载水排出管路相连通的取样单元，该取样单元能够自压载水排出管路中提取适量样品并输送至检测单元；

与所述取样单元相连接的检测单元，该检测单元能够对样品进行取样检测并输出对应的检测信号，且所述检测单元包括用于藻类检测的荧光检测传感器和用于菌类检测的感应式传感器；

与所述检测单元相连接的分析单元，该分析单元能够对接收到的检测信号进行信号处理并输出相应的控制命令；

受控于所述分析单元的执行机构，该执行机构依据接收到的控制命令进行动作，以控制压载水排出管路中压载水的流向；

与所述分析单元相连接的存储显示单元，该存储显示单元能够存储样品检测数据并进行显示；

所述荧光检测传感器包括暗室，所述暗室内自上至下依次设置荧光检测光源、第一小孔光阑、第一滤光片、荧光检测微流控芯片、第二滤光片、第二小孔光阑以及光电接收器，且所述荧光检测微流控芯片上凹刻有供样品流通的第一样品流道；

所述菌类检测感应式传感器包括微流控芯片，且所述微流控芯片具有底片、被设置于所述底片上的微流控基片以及被设置于所述底片与微流控基片之间的检测电极；

所述微流控基片包括凹刻有第二样品流道的PDMS芯片层、被设置于检测电极上方的PDMS涂层以及被设置于所述检测电极与样品通道重叠区域所对应的PDMS涂层上、用于捕获样品中的菌类抗原的抗体吸附层。

2.根据权利要求1所述的压载水实时排放监控装置，其特征在于：

所述取样单元包括

与压载水排出管路相连通的旁通管路，且所述旁通管路上设置有能够对流入的样品进行过滤的滤器；

以及与所述旁通管路相连通的微泵，该微泵能够将过滤后的样品输送至检测单元。

3.根据权利要求1所述的压载水实时排放监控装置，其特征在于：

所述抗体吸附层为与待检测抗原类型相对应的抗体溶液在PDMS涂层表面经自然风干所形成的吸附层。

4.根据权利要求2所述的压载水实时排放监控装置，其特征在于：

所述滤器的滤孔孔径小于所述检测单元第一样品流道及第二样品流道的横向尺寸中的最小尺寸值，且内部安装有压差传感器。

5.一种压载水实时排放监控方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、通过取样单元与压载水排出管路相连通，自压载水排出管路中提取适量样品并输送至检测单元；

步骤2、通过检测单元对样品进行取样检测并输出对应的检测信号，且所述检测单元包括用于藻类检测的荧光检测传感器和用于菌类检测的感应式传感器；

步骤3、通过分析单元对接收到的检测信号进行信号处理并输出相应的控制命令；

步骤4、通过受控于所述分析单元的执行机构控制压载水排出管路中压载水的流向；同时存储样品检测数据并进行显示；

所述荧光检测传感器包括暗室，所述暗室内自上至下依次设置荧光检测光源、第一小孔光阑、第一滤光片、荧光检测微流控芯片、第二滤光片、第二小孔光阑以及光电接收器且所述荧光检测微流控芯片上凹刻有供样品流通的第一样品流道；

所述菌类检测感应式传感器包括微流控芯片，且所述微流控芯片具有：

底片、被设置于所述底片上的微流控基片以及被设置于所述底片与微流控基片之间的检测电极；

所述微流控基片包括凹刻有第二样品流道的PDMS芯片层、被设置于检测电极上方的PDMS涂层以及被设置于所述检测电极与样品通道重叠区域所对应的PDMS涂层上、用于捕获样品中的菌类抗原的抗体吸附层。

6.根据权利要求5所述的压载水实时排放监控方法，其特征在于：

所述取样单元包括：与压载水排出管路相连通的旁通管路，且所述旁通管路上设置有能够对流入的样品进行过滤的滤器，所述滤器的滤孔孔径小于所述检测单元第一样品流道及第二样品流道的横向尺寸中的最小尺寸值，且内部安装有压差传感器；

以及与所述旁通管路相连通的微泵，该微泵能够将过滤后的样品输送至检测单元。