沈積物采樣器DGT的原理及操(cao)作方法

沈積物采樣器DGT（薄膜(mo)擴散梯(ti)度裝置）是(shi)壹種(zhong)基(ji)於(yu)自由(you)擴散原理的原位被動(dong)采(cai)樣技術，主(zhu)要(yao)用於(yu)測定(ding)沈積物中目標(biao)離(li)子(zi)的生物(wu)有效態(tai)含量(liang)及其擴散通量(liang)。其(qi)核心(xin)原理基於(yu)Fick第壹(yi)定(ding)律(lv)，通過擴散層(ceng)形(xing)成(cheng)線性(xing)梯度，目標(biao)離(li)子(zi)穿(chuan)過擴散層(ceng)後(hou)被固(gu)定膜(mo)捕獲，從而(er)計(ji)算(suan)其有效濃(nong)度（CDGT）‌
。

原理

1. ‌擴散與(yu)捕獲‌：DGT裝置由(you)固(gu)定層(ceng)（固(gu)定膜(mo)）和擴散層(ceng)（擴散膜(mo)和濾膜(mo)）組成。目標離(li)子(zi)通過擴散層(ceng)形(xing)成(cheng)線性(xing)梯度分布(bu)，隨(sui)後(hou)被固(gu)定膜(mo)捕獲‌。

2. ‌粒徑(jing)選擇性(xing)‌：擴散層(ceng)的納(na)米(mi)級(ji)孔徑(jing)可排(pai)除沈積物間(jian)隙(xi)水(shui)中膠體(ti)的幹(gan)擾(rao)，僅允(yun)許(xu)溶(rong)解態(tai)或(huo)小(xiao)粒(li)徑(jing)離(li)子(zi)通過，反映生物(wu)有效態(tai)濃度‌。

3. ‌有效態(tai)計(ji)算(suan)‌：通過測量(liang)固(gu)定膜(mo)中目標(biao)離(li)子(zi)的積累量，結合(he)擴散通量(liang)，可(ke)計(ji)算(suan)出目標(biao)離(li)子(zi)在沈積物中的有效濃(nong)度（CDGT）‌。

操(cao)作方法

1. ‌裝置組裝‌：

• 使(shi)用平(ping)板(ban)式(shi)DGT裝置，結構(gou)包(bao)括底(di)板(ban)和蓋板，內部凹槽高(gao)度為(wei)三(san)層膜(mo)（固(gu)定膜(mo)、瓊脂糖擴散膜(mo)和PVDF濾膜(mo)）的總厚度（1.30mm）。

• 將固(gu)定膜(mo)、瓊脂糖擴散膜(mo)和PVDF濾膜(mo)依次放(fang)入底板(ban)凹(ao)槽中，蓋上蓋板並固(gu)定，形(xing)成(cheng)平(ping)板(ban)裝(zhuang)置‌。

2. ‌裝置投放(fang)‌：

• 在DGT裝(zhuang)置頂部(bu)圓(yuan)孔拴(shuan)上(shang)魚線，通過魚線將(jiang)裝置固(gu)定到(dao)投放(fang)器底部(bu)。

• 利(li)用重力(li)作用將投放(fang)器緩慢放(fang)到底部(bu)，DGT裝(zhuang)置插入沈積物中，待(dai)繩(sheng)子(zi)不(bu)再受(shou)力(li)後(hou)，緩慢取(qu)出投放(fang)器，DGT裝置留在沈積物中‌
  。

3. ‌裝置保存(cun)與(yu)使(shi)用‌：

• DGT裝置在室(shi)溫下保(bao)存(cun)，特定(ding)類(lei)型（如(ru)AgI DGT和ZrO-AgI DGT）需避(bi)光(guang)。

• 已開封(feng)的DGT裝置需浸泡(pao)在含(han)有少量(liang)0.01M NaCl溶液(ye)的自封(feng)袋中，保持(chi)濕(shi)潤，並(bing)定(ding)期(qi)檢查‌。

4. ‌采樣(yang)時間(jian)與(yu)記錄(lu)‌：

• DGT裝置在沈積物中壹般放(fang)置24小(xiao)時。

• 記錄(lu)投放(fang)時間(jian)、水(shui)溫、水(shui)深(shen)等(deng)常規參(can)數(shu)，並(bing)在魚線末(mo)端系上浮(fu)標(biao)，進(jin)行GPS定位‌
  。

通過上述原理和操(cao)作方法，DGT技術能(neng)夠(gou)高(gao)效(xiao)、準確地測(ce)定(ding)沈積物中目標(biao)離(li)子(zi)的生物(wu)有效態(tai)含量(liang)及其擴散通量(liang)，為(wei)環(huan)境研(yan)究(jiu)提供重要(yao)支持‌
。