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被動(dòng)采樣破局!DGT 裝置開啟水體污染監(jiān)測(cè)新維度

更新時(shí)間:2025-06-19   點(diǎn)擊次數(shù):40次

在工業(yè)廢水與城市污水的持續(xù)沖擊下,水體重金屬污染也已迫在眉睫。鉛、鎘、汞等重金屬不僅會(huì)破壞水生生物鏈,更可能通過飲水與食物鏈潛入人體,引發(fā)不可逆的健康危機(jī)。當(dāng)傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段在復(fù)雜水體環(huán)境中屢屢 “碰壁" 時(shí),薄膜擴(kuò)散梯度(DGT)技術(shù)憑借突破性的被動(dòng)采樣原理,為重金屬污染監(jiān)測(cè)開辟了全新賽道。

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梯度擴(kuò)散:一種打破常規(guī)的采樣

DGT 技術(shù)的核心奧秘:裝置外層聚酰胺凝膠作為 “自由通道",允許重金屬離子自由擴(kuò)散;內(nèi)層則嵌入專屬捕獲劑,如同精準(zhǔn)的 “離子捕手",對(duì)目標(biāo)重金屬元素實(shí)現(xiàn)選擇性吸附。這一設(shè)計(jì)巧妙利用菲克第一擴(kuò)散定律,讓離子在濃度梯度驅(qū)動(dòng)下,以穩(wěn)定速率穿過擴(kuò)散層,最終被固定膜捕獲。整個(gè)過程無需電力驅(qū)動(dòng),無需主動(dòng)抽水,僅靠自然擴(kuò)散即可完成原位采樣。

三大維度,重新定義監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

1. 原位監(jiān)測(cè):

傳統(tǒng)水樣采集需經(jīng)歷運(yùn)輸、保存、前處理等復(fù)雜流程,不僅耗時(shí)耗力,更可能因環(huán)境變化導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。DGT 裝置只需沉入水體,便能在不破壞環(huán)境的前提下,持續(xù)收集數(shù)天至數(shù)月的重金屬數(shù)據(jù)。某河流污染治理項(xiàng)目中,科研團(tuán)隊(duì)將 DGT 裝置布設(shè)在排污口下游,實(shí)時(shí)捕捉到鎘離子濃度的異常波動(dòng),為應(yīng)急處置爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間。

2. 時(shí)空精度:

DGT 技術(shù)的高時(shí)空分辨率,讓重金屬的每一次 “異動(dòng)" 都無所遁形。其可精確到小時(shí)級(jí)的時(shí)間分辨率與厘米級(jí)的空間分辨率,能夠清晰繪制出污染物隨水流、潮汐變化的擴(kuò)散軌跡。在湖泊生態(tài)研究中,DGT 裝置成功揭示了底泥重金屬在晝夜溫差下的釋放規(guī)律,為精準(zhǔn)治污提供關(guān)鍵依據(jù)。

3. 生物有效態(tài):

總重金屬濃度≠生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) ——DGT 技術(shù)深諳此道。通過選擇性捕獲生物可利用態(tài)重金屬,該技術(shù)能準(zhǔn)確評(píng)估污染物對(duì)水生生物與人體健康的實(shí)際威脅。在某礦區(qū)周邊水體監(jiān)測(cè)中,DGT 檢測(cè)顯示,雖然總鉛濃度未超標(biāo),但其生物有效態(tài)含量卻遠(yuǎn)超安全閾值,成功預(yù)警了潛在生態(tài)危機(jī)。

跨越水體邊界:DGT 技術(shù)的多維應(yīng)用

從河流湖泊到沉積物、濕地土壤,DGT 技術(shù)憑借雙模式設(shè)計(jì)(水體檢測(cè) / 固相反滲透),實(shí)現(xiàn)了全環(huán)境介質(zhì)的重金屬監(jiān)測(cè)覆蓋。其便攜式、低維護(hù)的特性,使其成為科研團(tuán)隊(duì)野外調(diào)查的 “標(biāo)配",更是環(huán)保部門污染普查的 “利器"。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合,未來 DGT 裝置將實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳與智能預(yù)警,構(gòu)建起全天候、全場(chǎng)景的重金屬污染防控網(wǎng)絡(luò)。

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在重金屬污染治理的攻堅(jiān)戰(zhàn)中,DGT 技術(shù)以其特殊的采樣邏輯與精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐環(huán)境監(jiān)測(cè)邁向 “原位化、智能化、動(dòng)態(tài)化" 新時(shí)代。


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