薄膜擴散(san)梯度（DGT）技(ji)術(shu)如(ru)何(he)應(ying)用(yong)在水(shui)體(ti)環境(jing)重金(jin)屬(shu)監(jian)測(ce)中？

隨(sui)著(zhe)工(gong)業(ye)化(hua)進(jin)程的(de)加速和(he)城市化(hua)的(de)發(fa)展，水(shui)體(ti)環境(jing)汙染問(wen)題(ti)日(ri)益(yi)嚴(yan)重，其(qi)中重金(jin)屬(shu)汙染已成為全球性的(de)環(huan)境(jing)問(wen)題(ti)。重(zhong)金(jin)屬(shu)在環(huan)境中的(de)遷(qian)移、轉化(hua)和(he)積累(lei)，不僅(jin)影(ying)響生態系(xi)統(tong)的(de)平(ping)衡(heng)，還可(ke)能通過(guo)食(shi)物鏈進入人(ren)體(ti)，對人(ren)類(lei)健康(kang)構成威(wei)脅。因(yin)此(ci)，如(ru)何(he)高效、準(zhun)確(que)地(di)監測(ce)水體(ti)中的(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)汙染，成為了環(huan)境(jing)科學領(ling)域的(de)重(zhong)要(yao)課題。薄膜擴散(san)梯度（DGT）技(ji)術(shu)的(de)崛(jue)起(qi)，為水體(ti)中重金(jin)屬(shu)汙染的(de)監(jian)測(ce)提(ti)供(gong)了新(xin)的(de)解決(jue)方(fang)案。

DGT技(ji)術(shu)是壹(yi)種基(ji)於菲(fei)克(ke)第(di)壹(yi)擴散(san)定律(lv)的(de)環(huan)境(jing)監(jian)測(ce)技(ji)術(shu)，它(ta)通(tong)過(guo)測(ce)量特(te)定時(shi)間(jian)內(nei)穿過(guo)特(te)定厚(hou)度擴散(san)膜的(de)離(li)子(zi)的(de)定(ding)量(liang)化(hua)擴散(san)，從(cong)而獲取離子的(de)濃(nong)度值(zhi)。DGT裝置主要(yao)由內(nei)外兩(liang)層(ceng)聚(ju)酰(xian)胺(an)凝(ning)膠(jiao)、微孔(kong)濾(lv)膜及(ji)其他(ta)輔助(zhu)部(bu)分組(zu)成。外層(ceng)凝(ning)膠(jiao)作為擴散(san)凝膠(jiao)層(ceng)，允(yun)許(xu)離(li)子自(zi)由擴散(san)；內層(ceng)凝(ning)膠(jiao)則嵌(qian)入不(bu)同(tong)的(de)捕獲劑，實(shi)現(xian)對特定元素(su)的(de)選擇(ze)性測(ce)量。這(zhe)種(zhong)設(she)計(ji)使(shi)得(de)DGT技(ji)術(shu)能夠(gou)在不(bu)破壞環境(jing)介質的(de)情況(kuang)下(xia)，原(yuan)位(wei)、被動(dong)地(di)采(cai)樣和(he)測(ce)量目(mu)標(biao)離子。

在水(shui)體(ti)環境(jing)監測(ce)中，DGT技(ji)術(shu)被(bei)廣泛應(ying)用(yong)於重(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)監(jian)測(ce)。其工(gong)作原(yuan)理是利用(yong)重金(jin)屬(shu)離(li)子在濃(nong)度梯度作用(yong)下(xia)的(de)擴散(san)作用(yong)，通過(guo)擴散(san)膜進(jin)入DGT裝置內部(bu)，被(bei)固定膜(mo)捕獲。由於重(zhong)金(jin)屬(shu)離(li)子在擴散(san)層(ceng)內(nei)形(xing)成線(xian)性梯(ti)度分布(bu)，因此(ci)可以通(tong)過(guo)測(ce)量固(gu)定膜(mo)上重金(jin)屬(shu)離(li)子的(de)積累(lei)量，結(jie)合(he)DGT裝置的(de)暴(bao)露(lu)時(shi)間(jian)、擴散(san)層(ceng)厚(hou)度以及重金(jin)屬(shu)離(li)子在擴散(san)層(ceng)中的(de)擴散(san)系(xi)數等(deng)參(can)數，計(ji)算得到水(shui)體(ti)中重金(jin)屬(shu)離(li)子的(de)濃(nong)度。

DGT技(ji)術(shu)在重(zhong)金(jin)屬(shu)監(jian)測(ce)中的(de)優(you)勢在於其(qi)原(yuan)位(wei)、非破壞性和(he)高時空分辨率的(de)特(te)點(dian)。傳(chuan)統(tong)的(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)監(jian)測(ce)方(fang)法(fa)往往需要(yao)采(cai)集水樣帶(dai)回(hui)實(shi)驗室(shi)進行分析，不(bu)僅(jin)操(cao)作繁(fan)瑣(suo)，而且可能受到樣品(pin)保存(cun)、運輸和(he)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)中的(de)汙染和(he)幹擾。而(er)DGT技(ji)術(shu)則(ze)可以在現(xian)場直(zhi)接(jie)進(jin)行監(jian)測(ce)，避免了樣品(pin)采(cai)集和(he)保存(cun)過(guo)程(cheng)中的(de)誤(wu)差。同(tong)時(shi)，DGT技(ji)術(shu)的(de)高時空分辨率使得其能夠(gou)捕捉到重(zhong)金(jin)屬(shu)濃(nong)度在時(shi)間(jian)和(he)空間(jian)上的(de)微小變(bian)化(hua)，為重金(jin)屬(shu)汙染的(de)預(yu)警和(he)治(zhi)理(li)提(ti)供(gong)了更(geng)為準(zhun)確(que)和(he)及時(shi)的(de)數據(ju)支(zhi)持。

此(ci)外，DGT技(ji)術(shu)還(hai)能夠(gou)提(ti)供(gong)重(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)生(sheng)物(wu)有效態信(xin)息。生(sheng)物(wu)有效態是指(zhi)能夠(gou)被(bei)生(sheng)物(wu)體(ti)吸收(shou)和(he)利用(yong)的(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)部(bu)分，它(ta)更(geng)能反映(ying)重(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)生(sheng)態風險和(he)生物(wu)可(ke)利(li)用(yong)性。傳(chuan)統(tong)的(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)監(jian)測(ce)方(fang)法(fa)往往測(ce)量的(de)是總濃(nong)度，而總濃(nong)度中包(bao)含了難以被(bei)生(sheng)物體(ti)吸收(shou)和(he)利用(yong)的(de)部(bu)分，因(yin)此(ci)無法(fa)準(zhun)確(que)評估重金(jin)屬(shu)的(de)生(sheng)態風險。而DGT技(ji)術(shu)則(ze)能夠(gou)測(ce)量重(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)生(sheng)物(wu)有效態濃(nong)度，為制定有效的(de)汙染控制(zhi)措(cuo)施(shi)提(ti)供(gong)更(geng)為科學的(de)依(yi)據。

薄膜擴散(san)梯度技(ji)術(shu)在水(shui)體(ti)環境(jing)監測(ce)中的(de)重(zhong)金(jin)屬(shu)監(jian)測(ce)應(ying)用(yong)中具有顯(xian)著的(de)優(you)勢。它(ta)能夠(gou)原(yuan)位(wei)、非破壞性地(di)測(ce)量水(shui)體(ti)中重金(jin)屬(shu)的(de)濃(nong)度和(he)生物(wu)有效態信(xin)息，為重金(jin)屬(shu)汙染的(de)預(yu)警、評估(gu)和(he)治(zhi)理(li)提(ti)供(gong)了更(geng)為準(zhun)確(que)、及時和(he)科學的(de)依(yi)據。隨(sui)著(zhe)DGT技(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展和(he)完善(shan)，相(xiang)信(xin)它(ta)將(jiang)在水(shui)體(ti)環境(jing)監測(ce)中發(fa)揮越來越(yue)重(zhong)要(yao)的(de)作用(yong)。