Войти
Метод диффузных градиентов в тонких пленках (DGT) - это метод химии окружающей среды для обнаружения элементов и соединений в водных средах, включая природные воды, отложения и почвы. Он хорошо подходит для обнаружения биодоступных токсичных следов металлов на месте. Методика включает использование специально разработанного пассивного пробоотборника, который содержит связывающий гель, диффузионный гель и мембранный фильтр. Элемент или соединение проходит через мембранный фильтр и диффузионный гель и ассимилируется связывающим гелем с контролируемой скоростью. Анализ связующего геля после нанесения может быть использован для определения средневзвешенной по времени основной массы раствора концентрации элемента или соединения с помощью простого уравнения.
Согласно теории DGT, концентрация аналита [C] стремится к 0 (мкг / л, нг / л и т. Д.), Когда аналит приближается к связывающему слою, проходя через диффузионный пограничный слой (DBL, ẟ) и диффузионный гель устройства DGT (толщина Δg). Предполагается, что обратной диффузии аналита обратно в раствор не происходит. Метод DGT был разработан в 1994 году Хао Чжаном и Уильямом Дэвисон в Ланкастерском экологическом центре Ланкастерского университета в Соединенном Королевстве. Впервые этот метод был использован для обнаружения катионов металла в морской среде с использованием Chelex 100 в качестве связующего агента. Дальнейшие характеристики DGT, включая результаты полевых испытаний в проливе Менай и в северной части Атлантического океана, были опубликованы в 1995 году. Методика была впервые испытана на почвах в 1998 году, и результаты демонстрируя, что кинетика диссоциации лабильных видов в поровой воде (почвенном растворе) может быть определена с помощью DGT. С тех пор методика DGT была изменена и расширена и теперь включает в себя значительное количество элементов и соединений, включая катионные металлы, фосфат и другие оксианионы (V, Cr, As, Se, Mo, Sb, W ),антибиотики, бисфенолы. и наночастицы, и даже был модифицирован для геохимической разведки золота. В 2010 году EasySensor DGT был разработан профессором Шимингом Дингом и его сотрудниками. Благодаря большой емкости, широкому диапазону допусков. Благодаря длительным срокам хранения и простоте эксплуатации, продукты EasySensor DGT могут широко использоваться в сложной окружающей среде с высоким уровнем загрязнения, высоким содержанием питательных веществ и высоким pH, что соответствует требованиям мониторинга большинства почв, водоемов и отложений. (www.global-easysensor.com)
Фотография разобранного устройства DGT с поршнем и крышкой. Устройство на этом рисунке оснащено активированным углем для ассимиляции золота и / или бисфенолов.Устройство DGT выполнено из пластика и состоит из поршня и плотно закрывающейся круглой крышки. с проемом (окно DGT). Связывающий гель, диффузионный гель и фильтрующая мембрана накладываются на поршень, а колпачок надевается на узел. Размеры устройства обычно обеспечивают плотную герметизацию двух гелей и фильтрующей мембраны при надевании крышки. Размеры слоев различаются в зависимости от особенностей окружающей среды, таких как скорость потока отбираемой воды; Примером может служить устройство диаметром приблизительно 2 см, содержащее слой геля толщиной 1 мм. В отличие от DGTresearch. В устройстве EasySensor DGT используются две новые конфигурации держателей, двухрежимные и плоские. (ссылка: chrome-
extension: // ibllepbpahcoppkjjllbabhnigcbffpi / https: //hal.archives-ouvertes.fr/hal-02142638/document).
Тип полости - это новая модель обнаружения сухой почвы, разработанная Дингом и др. (2016). Грунт загружали в полость до заполнения и выравнивания. До появления кавитационного типа обычно применялся поршневой тип путем прижатия ДГТ к поверхности почвенного слоя. Этот метод может легко вызвать изменение плотности почвы и повлиять на свободную диффузию целевых ионов к устройству DGT, что приведет к ошибке анализа. Когда почва размещается с использованием режима полости, почва полагается на силу тяжести, чтобы контактировать с открытой поверхностью устройства DGT, что позволяет избежать ошибок, вызванных ручным нажатием.
Устройства DGT развертываются в подземных водах в пустыне Танами, Австралия. Устройства DGT могут быть непосредственно развернутыми в водных средах окружающей среды, включая природные воды, отложения и почвы. В воде с быстрым течением поверхность устройства DGT должна быть перпендикулярна направлению потока, чтобы гарантировать, что диффузионный пограничный слой (DBL) не будет затронут ламинарным потоком. В медленно текущих или стоячих водах, таких как пруды или грунтовые воды, использование устройств DGT с разной толщиной диффузионного геля может позволить определить DBL и более точное определение объемной концентрации. Модификации диффузионного геля (например, увеличение или уменьшение толщины) также могут быть предприняты для обеспечения низких пределов обнаружения.
После того, как устройства / датчики DGT были После извлечения связывающие гели могут быть элюированы с использованием методов, которые зависят от целевого анализируемого вещества и геля для связывания DGT (например, азотная кислота может использоваться для элюирования большинства катионов металлов из гелей Chelex-100). NaOH можно использовать для элюирования большинства оксианионов из оксида Zr (Ding et al., 2010, 2011,2016; Sun et al., 2014). Затем элюент можно количественно проанализировать с помощью ряда аналитических методов, включая, но не ограничиваясь, к: ICP-MS, GFAAS ICP-OES, AAS, УФ-видимая спектроскопия или компьютерная визуализация денситометрия. Для получения химического изображения и получения двумерного (2D) распределения аналитов с высоким разрешением субмиллиметров в гетерогенных средах, таких как отложения и ризосфера, полученные полоски геля можно анализировать. с помощью PIXE или LA-ICP-MS после высыхания геля.
DGT основано на применении закона Фика. После определения массы аналита, усредненную по времени концентрацию аналита в массе, 
где 
