所有進入水環(huán)境的污染物都屬于環(huán)境分析的研究對象。根據(jù)其毒性、危害和關(guān)注程度，可分為環(huán)境優(yōu)先污染物和其他環(huán)境污染物。微流控芯片技術(shù)在水環(huán)境污染分析中的研究和應(yīng)用還處于起步階段，因此大多集中在優(yōu)先污染物的相關(guān)報道中，主要包括重金屬、營養(yǎng)元素、有機污染物和微生物。

1 用于檢測水中重金屬的微流控芯片系統(tǒng)。

伴隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，越來越多的重金屬如汞、鎘、鉻、鉛、銅、鋅、鎳、鋇、釩等被排入水中，不僅對水生動植物產(chǎn)生毒害作用，而且通過富集作用進入生物鏈，對整個生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴重威脅.對于上述重金屬的檢測，雖然可以采用高精度的原子吸收光譜和原子熒光光譜等方法，但在應(yīng)對突發(fā)污染物泄漏事件或連續(xù)監(jiān)測某一區(qū)域時，仍然需要快速、高效的檢測工具。

采用光刻法與濕法刻蝕技術(shù)相結(jié)合，成功研制出一種微流控芯片.該芯片利用魯米諾發(fā)光的性質(zhì)，成功地對硝酸鈷進行了測定，最低限度為3×10-11mol.L-1.該裝置采用成本低廉的光電探測器，在保證高敏感性的前提下降低了成本，并將試劑固定在微芯片上，實現(xiàn)了操作的自動化。同時，經(jīng)過簡單的改造，該微全分析系統(tǒng)還可成為檢測過氧化氫或二氧化氮的裝置，并可與信號傳輸裝置相結(jié)合，成為一種具有無線信號傳輸功能的設(shè)備。

利用發(fā)光二極管和光電二極管，結(jié)合低溫共燒陶瓷，制造了一種基于光度檢測的連續(xù)流動分析微芯片。該裝置采用二苯基甲酰胺作為顯色劑測定六價鉻，在0.1~20mgL-1的范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，檢測極限最低為50μgL-1。基于紙張的微流控器件近年來發(fā)展迅速。與功能相似的微流控設(shè)備相比，它具有操作簡單、無需外援設(shè)備、可多元化檢測等優(yōu)點，有望成為最便宜的分析檢測設(shè)備。利用β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)在重金屬離子的抑制下會失去活性，配合其他金屬指示劑，開發(fā)出一種可用于檢測多種重金屬的紙質(zhì)芯片，顯示出良好的靈敏度。

2 營養(yǎng)鹽測定芯片

用于營養(yǎng)鹽測定的微流控芯片系統(tǒng)大多是基于分光光度法的檢測原理，利用現(xiàn)代微細加工技術(shù)集成各種光電元件。例如，利用鉬酸銨與磷酸鹽反應(yīng)產(chǎn)生特征黃色或黃綠色的特點，開發(fā)了一種用于水中磷酸鹽監(jiān)測的微流控芯片系統(tǒng)。該系統(tǒng)配有數(shù)據(jù)發(fā)射裝置，可分別布置在目標區(qū)域的不同位置，對該區(qū)域的磷酸鹽污染情況進行全方位實時監(jiān)測，檢測限制最低為0.3mgL-1。

提出了一種三層雜交結(jié)構(gòu)微流控芯片，在玻璃片上加工微反應(yīng)通道，用PDMS加工氣體滲透膜和帶接收通道的PDMS底片，實現(xiàn)溶液中NH4+反應(yīng)、氨擴散分離吸收、溴百里酚藍顯色和光度檢測在微流控芯片上的集成。

理論上，任何基于流動注射分析技術(shù)的營養(yǎng)鹽測定都可以在微流控芯片中實現(xiàn)。然而，由于微米尺度的微流控芯片通道的吸收光程和光通量受到很大限制，這種技術(shù)的突破點在于芯片上長光程檢測的實現(xiàn)。此外，毛細管電泳微流控芯片技術(shù)在營養(yǎng)鹽檢測中得到了很好的應(yīng)用。制造了一種基于毛細管電泳技術(shù)的微流控芯片。該系統(tǒng)可以在90s內(nèi)同時檢測亞硝酸鹽離子和硝酸鹽離子。最低檢測限額為(0.09±0.007)μmol-1(NO2-)和(0.08±0.009)μmol-1(NO3-)。Sieben也做了類似的研究，制造了一種用于檢測亞硝酸鹽的微流控裝置。

3 有機污染物分析芯片。

除了無機污染物機污染物外，還含有大量的有機污染物，通過降低水中的毒性和溶解氧對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，危害人體健康。因此，有機污染物的數(shù)量是評價水污染狀況的極其重要的指標。由于這種污染物含量低，通常需要預(yù)處理。微流控芯片的優(yōu)點是可以整合前期預(yù)處理和后期檢測，提取/富集效率高。采用基于光譜分析技術(shù)的微流控芯片，對多環(huán)芳烴進行了檢測，其檢測范圍為0.1μg.L-1~400mg.L-1。制介孔材料(CMK-3)修飾碳盤電極的電化學(xué)檢測芯片可以檢測水中的硝基苯化合物。該裝置利用毛細管電泳裝置分離四種硝基苯化合物。在樣品未經(jīng)復(fù)雜預(yù)處理的情況下，飲用水中最低檢測限值可達3.0~4.7μmolL-1。采用毛細管凝膠電泳技術(shù)，結(jié)合激光誘導(dǎo)熒光檢測方法，制出微流控芯片，檢測水中溶解的有機碳。

通過對日野川和琵琶湖的水樣分析，經(jīng)過孔徑為0.45μm的濾膜后，可檢測出濃度為1~2mg.L-1的DOC。利用基于毛細管電泳-安培檢測系統(tǒng)的微流控芯片，檢測以雙酚A為代表的一些內(nèi)分泌干擾物。該系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)是用普魯士藍裝飾的氧化銦錫(ITO)電極，并配合彎曲的微通道。經(jīng)過微通道的有效分離后，該系統(tǒng)對雙酚A的檢測僅限于59nmolL-1。然而，該芯片目前只用于檢測被泡沫塑料污染的水體，這只是內(nèi)分泌干擾素檢測的初級階段。對于科研人員來說，下一步是對更廣泛的污染物檢測進行深入的研究。

4 微生物檢測芯片

水中的微生物按其粒徑屬于顆粒有機碳范圍，其種群豐度可以反映水體的生態(tài)特征和一些重要的污染狀況是水體生態(tài)調(diào)查中的常規(guī)監(jiān)測指標。在其測定過程中，流式細胞技術(shù)是最準確快速的方法。但其設(shè)備昂貴，體積龐大，需要專人操作，不適應(yīng)現(xiàn)場和連續(xù)監(jiān)測要求。基于鞘流式流體控制的微流控芯片的出現(xiàn)在一定程度上克服了這些局限，并可能實現(xiàn)儀器的集成化、小型化、自動化、便攜化和便攜化。首先，它們可以通過激光誘導(dǎo)細胞的微流動力分析和分析來形成多種類似的微流控制方法。除了流動力外，還可以根據(jù)流式進一步完成流式細胞的微流動力分析和分析和分析細胞的微流控芯片。基于流動力。

開發(fā)了一種固定免疫磁珠的微流控芯片，可以從稀釋樣本中檢測和分離大腸桿菌。通過芯片外的PCR預(yù)處理技術(shù)和芯片中的毛細電泳技術(shù)，可以有效提高捕獲細胞的效率。該芯片對微生物的捕獲效率為70%。與此類似，它制造了一種由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成的微流控多通道芯片，由多克隆抗體pAb修飾，可以同時檢測8個不同的樣本，也可以平行檢測同一個樣本，檢測下限為6~10cfumL-1。該芯片的優(yōu)點可以預(yù)濃縮和豐富樣品，避免潛在污染物對目標分析的干擾。利用分子雜交技術(shù)，開發(fā)了一種以rrna為探針的微流控芯片。該芯片有兩段18Srrna作為探針，可以形成兩個特定的檢測區(qū)域。微生物破碎、提取總DNA和PCR后，亞歷山藻成功檢測。