O livro apresenta contribuições científicas e técnicas relevantes da utilização de sensores ópticos multiespectrais no desenvolvimento de sistemas optoeletrônicos portáteis de detecção de gases, oxigênio dissolvido e íons metálicos (Pb²+, Cd²+, Zn²+, Cu²+, Fe³+ e Ni²+) com uso de reagentes cromógenos e fluoróforos dissolvidos em solventes orgânicos, ou imobilizados em matrizes hospedeiras de poliestireno, PVC e silício poroso. Foram desenvolvidas estratégias e métodos instrumentais dedicados para a detecção, classificação e quantificação dos meios sob análise, baseados em princípios de medição por colorimetria, fluorimetria, processamento de sinais e métodos de reconhecimento de padrões, tendo como referências comparativas os mais atuais métodos utilizados nos tradicionais laboratórios industriais e de pesquisas empregados na detecção analítica de íons metálicos. Procedimentos e métodos de preparo de soluções, síntese de reagentes e tecnologias de imobilização de corantes ativos de porfirinas foram descritos e empregados na funcionalização de sensores em substrato de vidro, silício semicondutor, sensores optoeletrônicos comerciais RGBs e multiespectrais. Toda a tecnologia de quantificação e classificação dos íons metálicos com uso dos sensores optoeletrônicos multiespectrais foi totalmente integrada a um hardware embarcado com tecnologia FPGA (Field Programmable Gate Array) e softwares baseados em instrumentação virtual (NI LabView®) para monitoramento contínuo on line e in loco, sugerindo o seu uso em aplicações no monitoramento de efluentes de rios, estuários, praias e mares.