薄膜擴散梯度技術（DGT），是指原位定量測定離子擴散通量或介質中離子濃度的技術。此方法基於菲克第一擴散定律，通過對在特定時間內穿過特定厚度擴散膜的某一離子進行定量化測量、計算而獲得某一離子的濃度值。戴維森和張昊於1994年發明了薄層凝膠擴散裝置.該裝置主要由內外兩層聚醯胺凝膠、微孔濾膜及其他輔助部分（如保護面板或套管、底座等）組成，其中外凝膠層通常稱為擴散凝膠層或凝膠層，離子可自由擴散。根據所測定元素的不同，在內層凝膠中嵌人不同的捕獲劑。
基本介紹
- 中文名：薄膜擴散梯度技術
- 所屬學科：土壤學
- 性質：指原位定量測定離子擴散通量或介質中離子濃度的技術
基本介紹,DGT測定,
基本介紹
環境中不同物相間的接觸和作用形成了種類繁多的微界面，如沉積物-水界面、植物根系-土壤界面和礦物-溶液界面。這些微界面具有以下特點：本身組成極為複雜；pH、氧化還原電位、溶解氧等環境因子變化劇烈，微生物活性高；自然環境中，大多污染物的濃度極低，且多種污染物共存；水是影響環境微界面過程的重要介質。纖維電極和微電極廣泛用於微界面物質運移過程研究，但是往往測定的是一維濃度信息，且不易做到原位測定，此外環境因子、營養鹽和痕量污染物難以準確定量。對於環境微界面過程的全面認識有利於加強對元素循環過程、食品安全、淡水/海水生態系統服務功能的理解。為精準地捕集到微界面過程，需採用高時空分辨的原位採樣技術。此外，微界面處營養鹽和污染物的賦存形態也是影響其遷移轉化的關鍵因素。因此，環境微界面營養鹽和污染物有效態的原位和高分辨表征在環境和農業等領域具有重要的研究意義。
DGT測定
DGT在旱作土壤中的測定
DGT在旱作土壤中的測定流程主要包括7個步驟（活塞型與內腔式DGT的操作流程圖）：（1）土壤研磨過2 mm篩；（2）測定土壤最大田間持水量；（3）根據最大田間持水量加入去離子水，調節土壤含水率；（4）手工或者機械攪拌土壤樣品；（5）DGT裝置與土壤樣品接觸，通常放置24 h；（6）取出DGT裝置的固定膜，提取並測定固定膜上的目標物積累量；（7）根據DGT方程計算目標物的含量。根據DGT裝置構型的不同，DGT裝置與土壤樣品接觸的方式有兩種：一種是將土壤加去離子水濕潤後，將活塞式DGT暴露面按壓在土壤表面進行測定；另一種是將土壤濕潤後，將濕潤的土壤填充至雙模式DGT裝置的內腔中（內腔式）進行測定。
活塞型與內腔式DGT的操作流程
DGT在沉積物/濕地土壤中的測定
對沉積物、濕地土壤的測定，主要使用平板式DGT裝置，主要流程（平板型DGT的操作流程圖）包括：（1）DGT裝置組裝、充氮去氧後，放置在0.01 mol·L NaCl溶液中；（2）將DGT裝置手工插入或者現場投放到沉積物中，暴露面保留2~4 cm在上覆水體中，放置一段時間（一般24 h）；（3）取出DGT裝置，清洗裝置表面，將固定膜取出後，密封保存；（4）對固定膜進行切片，測定固定膜切片上目標物的積累量；（5）根據DGT方程計算目標物的含量或者通量。
平板型DGT的操作流程
