沉積物采樣器DGT(薄膜擴散梯度裝置)是一種基于自由擴散原理的原位被動采樣技術,主要用于測定沉積物中目標離子的生物有效態(tài)含量及其擴散通量。其核心原理基于Fick第一定律,通過擴散層形成線性梯度,目標離子穿過擴散層后被固定膜捕獲,從而計算其有效濃度(CDGT)?
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?擴散與捕獲?:DGT裝置由固定層(固定膜)和擴散層(擴散膜和濾膜)組成。目標離子通過擴散層形成線性梯度分布,隨后被固定膜捕獲?。
?粒徑選擇性?:擴散層的納米級孔徑可排除沉積物間隙水中膠體的干擾,僅允許溶解態(tài)或小粒徑離子通過,反映生物有效態(tài)濃度?。
?有效態(tài)計算?:通過測量固定膜中目標離子的積累量,結合擴散通量,可計算出目標離子在沉積物中的有效濃度(CDGT)?。
?裝置組裝?:
使用平板式DGT裝置,結構包括底板和蓋板,內部凹槽高度為三層膜(固定膜、瓊脂糖擴散膜和PVDF濾膜)的總厚度(1.30mm)。
將固定膜、瓊脂糖擴散膜和PVDF濾膜依次放入底板凹槽中,蓋上蓋板并固定,形成平板裝置?。
?裝置投放?:
在DGT裝置頂部圓孔拴上魚線,通過魚線將裝置固定到投放器底部。
利用重力作用將投放器緩慢放到底部,DGT裝置插入沉積物中,待繩子不再受力后,緩慢取出投放器,DGT裝置留在沉積物中?
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?裝置保存與使用?:
DGT裝置在室溫下保存,特定類型(如AgI DGT和ZrO-AgI DGT)需避光。
已開封的DGT裝置需浸泡在含有少量0.01M NaCl溶液的自封袋中,保持濕潤,并定期檢查?。
?采樣時間與記錄?:
DGT裝置在沉積物中一般放置24小時。
記錄投放時間、水溫、水深等常規(guī)參數(shù),并在魚線末端系上浮標,進行GPS定位?
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通過上述原理和操作方法,DGT技術能夠高效、準確地測定沉積物中目標離子的生物有效態(tài)含量及其擴散通量,為環(huán)境研究提供重要支持?
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