沉积物采样器DGT的原理及操作方法

沉积物采样器DGT（薄膜扩散梯度装置）是一种基于自由扩散原理的原位被动采样技术，主要用于测定沉积物中目标离子的生物有效态含量及其扩散通量。其核心原理基于Fick第一定律，通过扩散层形成线性梯度，目标离子穿过扩散层后被固定膜捕获，从而计算其有效浓度（CDGT）‌
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原理

1. ‌扩散与捕获‌：DGT装置由固定层（固定膜）和扩散层（扩散膜和滤膜）组成。目标离子通过扩散层形成线性梯度分布，随后被固定膜捕获‌。

2. ‌粒径选择性‌：扩散层的纳米级孔径可排除沉积物间隙水中胶体的干扰，仅允许溶解态或小粒径离子通过，反映生物有效态浓度‌。

3. ‌有效态计算‌：通过测量固定膜中目标离子的积累量，结合扩散通量，可计算出目标离子在沉积物中的有效浓度（CDGT）‌。

操作方法

1. ‌装置组装‌：

• 使用平板式DGT装置，结构包括底板和盖板，内部凹槽高度为三层膜（固定膜、琼脂糖扩散膜和PVDF滤膜）的总厚度（1.30mm）。

• 将固定膜、琼脂糖扩散膜和PVDF滤膜依次放入底板凹槽中，盖上盖板并固定，形成平板装置‌。

2. ‌装置投放‌：

• 在DGT装置顶部圆孔拴上鱼线，通过鱼线将装置固定到投放器底部。

• 利用重力作用将投放器缓慢放到底部，DGT装置插入沉积物中，待绳子不再受力后，缓慢取出投放器，DGT装置留在沉积物中‌
  。

3. ‌装置保存与使用‌：

• DGT装置在室温下保存，特定类型（如AgI DGT和ZrO-AgI DGT）需避光。

• 已开封的DGT装置需浸泡在含有少量0.01M NaCl溶液的自封袋中，保持湿润，并定期检查‌。

4. ‌采样时间与记录‌：

• DGT装置在沉积物中一般放置24小时。

• 记录投放时间、水温、水深等常规参数，并在鱼线末端系上浮标，进行GPS定位‌
  。

通过上述原理和操作方法，DGT技术能够高效、准确地测定沉积物中目标离子的生物有效态含量及其扩散通量，为环境研究提供重要支持‌
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