在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天,重金屬污染已經(jīng)成為了一個全球性的環(huán)境問題。重金屬在環(huán)境中的遷移、轉(zhuǎn)化和積累,不僅影響生態(tài)系統(tǒng)的平衡,還可能通過食物鏈進(jìn)入人體,對人類健康構(gòu)成威脅。因此,如何高效、準(zhǔn)確地監(jiān)測和控制重金屬污染,成為了環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的重要課題。近年來,薄膜擴(kuò)散梯度(DGT)技術(shù)的崛起,為重金屬污染的控制提供了新的解決方案。
一、薄膜擴(kuò)散梯度技術(shù)(DGT)簡介
薄膜擴(kuò)散梯度技術(shù),是一種基于菲克第一擴(kuò)散定律的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)。它通過測量特定時間內(nèi)穿過特定厚度擴(kuò)散膜的離子的定量化擴(kuò)散,從而獲取離子的濃度值。DGT技術(shù)裝置主要由內(nèi)外兩層聚酰胺凝膠、微孔濾膜及其他輔助部分組成。外層凝膠作為擴(kuò)散凝膠層,允許離子自由擴(kuò)散;內(nèi)層凝膠則嵌入不同的捕獲劑,實現(xiàn)對特定元素的選擇性測量。
二、DGT技術(shù)在重金屬污染控制中的應(yīng)用
1.高效監(jiān)測重金屬污染
DGT技術(shù)具有原位預(yù)富集特性和無需實驗室校正的便捷性,可以在環(huán)境介質(zhì)中直接測量可溶性無機(jī)物的濃度,而無需將樣品帶回實驗室進(jìn)行復(fù)雜的處理和分析。這使得DGT技術(shù)在重金屬污染的監(jiān)測中表現(xiàn)出色。通過DGT技術(shù),研究人員可以實時、準(zhǔn)確地獲取環(huán)境中重金屬的濃度信息,為重金屬污染的控制提供科學(xué)依據(jù)。
2.揭示重金屬遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制
DGT技術(shù)不僅能提供一維濃度信息,還能提供高分辨率的二維剖面圖像。這使得研究者能夠更深入地理解重金屬在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過程。例如,在沉積物-水界面、植物根系-土壤界面等微界面處,DGT技術(shù)可以揭示重金屬的吸附、解吸、沉淀、溶解等過程,為重金屬污染的控制提供重要參考。
3.評估重金屬污染風(fēng)險
DGT技術(shù)可以測量環(huán)境中重金屬的有效態(tài)濃度,即能夠被生物體吸收和利用的部分。這與傳統(tǒng)的總濃度測量方法相比,更能反映重金屬的生物有效性和污染風(fēng)險。通過DGT技術(shù),研究人員可以評估重金屬污染對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的影響,為制定有效的污染控制措施提供科學(xué)依據(jù)。
三、DGT技術(shù)的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
DGT技術(shù)在重金屬污染控制中表現(xiàn)出色,但也面臨一些挑戰(zhàn)。首先,DGT技術(shù)的設(shè)備成本相對較高,需要一定的專業(yè)知識和技能才能操作。其次,DGT技術(shù)的測量精度受到多種因素的影響,如環(huán)境溫度、濕度、pH值等。因此,在實際應(yīng)用中需要綜合考慮各種因素,以提高測量精度和準(zhǔn)確性。薄膜擴(kuò)散梯度技術(shù)作為一種新興的環(huán)境監(jiān)測技術(shù),在重金屬污染控制中展現(xiàn)出巨大的潛力和優(yōu)勢。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,相信DGT技術(shù)將在未來的環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中發(fā)揮更加重要的作用,為我們揭示更多關(guān)于地球生態(tài)系統(tǒng)的奧秘,為保護(hù)我們共同的家園貢獻(xiàn)更多智慧和力量。
薄膜擴(kuò)散梯度(DGT)技術(shù)是近30年發(fā)展出來的應(yīng)用廣泛的被動采樣技術(shù)。智感環(huán)境擁有13年DGT技術(shù)開發(fā)積累,成功推出了4大系列、30余種DGT產(chǎn)品。智感環(huán)境的DGT產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用到水土環(huán)境檢測領(lǐng)域,并出口到全球14個國家和地區(qū),打破了歐美公司在全球持續(xù)20年的技術(shù)壟斷;