沉積物采樣器DGT的原理及操作方法

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）?
。

原理

1. ?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?。

2. ?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，僅允許溶解態或小粒徑離子通過，反映生物有效態濃度?。

3. ?有效態計算?：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）?。

操作方法

1. ?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?。

2. ?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?
  。

3. ?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?。

4. ?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、水深等常規參數，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含量及其擴散通量，為環境研究提供重要支持?
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