
在(zai)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)問題日益(yi)嚴峻(jun)的(de)今天(tian),土(tu)壤(rang)重金(jin)屬汙(wu)染(ran)已成為(wei)全(quan)球範圍內(nei)備受(shou)關註(zhu)的(de)熱(re)點(dian)。重金(jin)屬因(yin)其(qi)不易降(jiang)解(jie)、易(yi)在(zai)生(sheng)物體(ti)內(nei)富(fu)集等(deng)特(te)性,對土(tu)壤(rang)生(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)及(ji)人類健康(kang)構成了(le)巨(ju)大威(wei)脅(xie)。為(wei)了(le)深入探(tan)究土(tu)壤(rang)中重金(jin)屬的(de)積(ji)累(lei)機制,評(ping)估(gu)其(qi)對(dui)生(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)的(de)潛在(zai)風險,科(ke)學家(jia)們不斷探索(suo)新的(de)研(yan)究方(fang)法。其(qi)中,薄(bo)膜(mo)擴散梯度(du)(DGT)技(ji)術(shu)以(yi)其(qi)不壹樣的(de)優勢(shi),在(zai)土(tu)壤(rang)重金(jin)屬積(ji)累(lei)研(yan)究中嶄露(lu)頭(tou)角(jiao)。
DGT技(ji)術(shu),作(zuo)為(wei)壹(yi)種原(yuan)位、被動的(de)采(cai)樣方(fang)法,通(tong)過模(mo)擬生(sheng)物對(dui)重金(jin)屬的(de)吸收過程(cheng),能(neng)夠真(zhen)實(shi)有(you)效(xiao)地(di)反(fan)映土(tu)壤(rang)中重金(jin)屬的(de)生(sheng)物可利(li)用性。這壹技(ji)術(shu)基於菲(fei)克第壹(yi)擴散(san)定律(lv),通(tong)過測(ce)量特定時間(jian)內(nei)通過擴散膜的(de)離子(zi)量,計(ji)算出土(tu)壤(rang)中重金(jin)屬的(de)濃度(du)。DGT裝置(zhi)由(you)多層(ceng)薄(bo)膜(mo)組成,包括(kuo)過濾膜、擴(kuo)散(san)膜(mo)和(he)吸(xi)附(fu)膜,它們協(xie)同作(zuo)用,確(que)保重金(jin)屬離(li)子(zi)能夠(gou)自由(you)擴散(san)並(bing)被不可逆(ni)地(di)吸(xi)附(fu)在吸附(fu)膜上。
在(zai)土(tu)壤(rang)重金(jin)屬積(ji)累(lei)研(yan)究中,DGT技(ji)術(shu)的(de)應用主(zhu)要(yao)體現(xian)在(zai)以(yi)下幾個方(fang)面:
首(shou)先(xian),DGT技(ji)術(shu)能(neng)夠準(zhun)確(que)評(ping)估(gu)土(tu)壤(rang)中重金(jin)屬的(de)生(sheng)物可利(li)用性。傳統方(fang)法往往基於化(hua)學提(ti)取,難(nan)以(yi)真(zhen)實(shi)反(fan)映重金(jin)屬在(zai)土(tu)壤(rang)中的(de)實(shi)際狀(zhuang)態(tai)。而(er)DGT技(ji)術(shu)通(tong)過模(mo)擬生(sheng)物吸(xi)收過程(cheng),能(neng)夠捕捉(zhuo)到土(tu)壤(rang)中生(sheng)物可利(li)用重金(jin)屬的(de)動態(tai)變(bian)化,為(wei)評(ping)估(gu)重金(jin)屬對(dui)生(sheng)物體(ti)的(de)潛在(zai)風險提(ti)供了(le)更為(wei)準(zhun)確的(de)數據支持(chi)。
其(qi)次,DGT技(ji)術(shu)能(neng)夠揭示重金(jin)屬在(zai)土(tu)壤(rang)中的(de)遷移轉化(hua)機(ji)制。土(tu)壤(rang)中重金(jin)屬的(de)遷移轉化(hua)是(shi)壹(yi)個(ge)復(fu)雜(za)的(de)過程(cheng),受(shou)到多種因(yin)素(su)的(de)影(ying)響。DGT技(ji)術(shu)通(tong)過原位監(jian)測(ce),能夠捕捉(zhuo)到重金(jin)屬在(zai)土(tu)壤(rang)固(gu)液界面上的(de)動態(tai)平(ping)衡過程(cheng),揭示其(qi)在(zai)土(tu)壤(rang)中的(de)遷移路(lu)徑(jing)和(he)轉化(hua)規(gui)律(lv)。這對於制定有(you)效(xiao)的(de)汙(wu)染(ran)控制措(cuo)施(shi),減(jian)少重金(jin)屬在(zai)土(tu)壤(rang)中的(de)積(ji)累(lei)具(ju)有(you)重要(yao)意義。
此(ci)外(wai),DGT技(ji)術(shu)還能夠(gou)為(wei)土(tu)壤(rang)重金(jin)屬汙(wu)染(ran)修(xiu)復(fu)提(ti)供科(ke)學依(yi)據。通過對比不同修(xiu)復(fu)措(cuo)施(shi)下(xia)土(tu)壤(rang)中重金(jin)屬的(de)濃度(du)變(bian)化,DGT技(ji)術(shu)能(neng)夠評(ping)估(gu)修(xiu)復(fu)效(xiao)果(guo),為(wei)選擇(ze)比較好的(de)修(xiu)復(fu)方(fang)案提(ti)供有(you)力(li)支持(chi)。同時,DGT技(ji)術(shu)還可以(yi)監測(ce)修(xiu)復(fu)過程(cheng)中重金(jin)屬的(de)動態(tai)變(bian)化,為(wei)進壹(yi)步優化(hua)修(xiu)復(fu)策(ce)略(lve)提(ti)供科(ke)學依(yi)據。
在(zai)實(shi)際應用中,DGT技(ji)術(shu)已(yi)展(zhan)現(xian)出其(qi)在(zai)土(tu)壤(rang)重金(jin)屬積(ji)累(lei)研(yan)究中不壹樣的(de)優勢(shi)。例(li)如,在某(mou)工(gong)業區(qu)域(yu)的(de)土(tu)壤(rang)汙(wu)染(ran)研(yan)究中,科(ke)研(yan)人員利(li)用DGT技(ji)術(shu)監(jian)測(ce)了(le)土(tu)壤(rang)中鉛、鎘(ge)等(deng)重金(jin)屬的(de)濃度(du)變(bian)化。研(yan)究結果顯(xian)示(shi),該(gai)區(qu)域(yu)土(tu)壤(rang)中的(de)重金(jin)屬濃度(du)遠高於背景值,且(qie)存在(zai)明(ming)顯的(de)空(kong)間(jian)分(fen)布(bu)差異(yi)。通(tong)過進壹(yi)步分析(xi),科(ke)研(yan)人員揭示了(le)重金(jin)屬在(zai)土(tu)壤(rang)中的(de)遷移轉化(hua)規(gui)律(lv),為(wei)制定針對(dui)性的(de)汙(wu)染(ran)控制措(cuo)施(shi)提(ti)供了(le)重要(yao)依(yi)據。
薄(bo)膜(mo)擴(kuo)散梯度(du)技(ji)術(shu)在(zai)土(tu)壤(rang)重金(jin)屬積(ji)累(lei)研(yan)究中發(fa)揮(hui)著重要(yao)作(zuo)用。智(zhi)感(gan)環(huan)境(jing)目(mu)前擁有(you)四大系(xi)列,30余種系(xi)列產品(pin),它們不僅(jin)能夠(gou)準確評(ping)估(gu)土(tu)壤(rang)中重金(jin)屬的(de)生(sheng)物可利(li)用性,揭示其(qi)遷移轉化(hua)機(ji)制,還能為(wei)土(tu)壤(rang)重金(jin)屬汙(wu)染(ran)修(xiu)復(fu)提(ti)供科(ke)學依(yi)據。隨著技(ji)術(shu)的(de)不斷發展(zhan)和(he)完(wan)善(shan),DGT技(ji)術(shu)有(you)望在土(tu)壤(rang)環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)監測(ce)與(yu)修(xiu)復(fu)領(ling)域(yu)發揮(hui)更大的(de)作(zuo)用,為(wei)保護(hu)土(tu)壤(rang)生(sheng)態(tai)系(xi)統(tong)及(ji)人類健康(kang)貢獻(xian)更(geng)多(duo)力量。