利用梯度扩散薄膜技术DGT研究沉积物中重金属生物有效性的应用.PDF

第13卷 第6期 中国水利水电科学研究院学报 Vol.13 No.6 2015年12月 Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research December，2015 文章编号：1672-3031（2015）06-0465-08 利用梯度扩散薄膜技术（DGT ）研究沉积物中 重金属生物有效性的应用展望 1，2 1 1 1 高 丽 ，高 博 ，周怀东 ，徐东昱 （1. 中国水利水电科学研究院 水环境研究所，北京 100038；2. 北京师范大学 环境学院，北京 100875） 摘要：梯度扩散薄膜技术（Dffusivegrdientsinthin-films，DGT）是一种新的原位被动采样技术，可以高分辨地测定 水体、土壤和沉积物中重金属的生物有效态，近年来在水环境领域中得到了广泛应用。本文根据文献、资料分 析，介绍了DGT装置、基本原理，扩散相和结合相的发展，展望了DGT技术的发展前景。重点综述DGT技术在 评价沉积物环境中重金属生物有效性的研究进展，并认为DGT技术为研究沉积物重金属生物有效性提供了快速 高效的方法，为水环境中沉积物-水界面重金属迁移转化研究提供了强有力的技术支撑。 关键词：梯度扩散薄膜技术；DGT；沉积物；重金属；生物有效性 中图分类号：X171.5 文献标识码：A doi ：10.13244/ki.jiwhr.2015.06.011 1 研究背景 ［1］ 重金属具有积累性、持续性和不可降解性，可以在水体沉积物中积累 。水体沉积物是重金属的 一个重要存储库。当水环境变化时（如pH降低或氧化还原电位升高等），沉积物就变成重金属的一个 潜在污染源，重金属被释放到水环境中影响饮用水水质，对水生生物造成威胁，并通过食物链对人 ［2-3］ 类健康造成影响 ，因此沉积物重金属污染的生态毒性成为全球关注的焦点。传统的评价重金属毒 ［4］ 性的方法是将重金属总浓度与已有的沉积物质量基准比较 ，然而，有研究表明，重金属总量在一定 程度上可以反映沉积物中重金属的污染情况，但是重金属在水环境中的迁移性和生物有效性主要取 ［5］ 决于重金属的化学形态。很多研究者应用不同的提取方法来评价沉积物或土壤中有效态的重金属 ， ［6］ 但目前对重金属形态的分类和分析方法还不统一，应用最广泛的是Tessier等 提出的五步提取法和欧 盟共同体提出的BCR连续提取法。虽然连续提取法在很大程度上能反应重金属的生物有效性，但是 在采样和提取过程中重金属的形态有可能会发生改变，而且化学试剂缺乏选择性，因此关于重金属 有效态的测定方法仍处于不断地探索中。 梯度扩散薄膜技术（Diffusivegradientsinthin-films，DGT）是用于研究水体、土壤和沉积物中重金 属生物有效态含量和金属从固相到液相的释放通量的一个重要方法，是一种新的原位被动采样技 ［7］ 术，由Davison等 首次提出，DGT不但考虑了沉积物孔隙水中重金属总浓度，而且考虑了重金属在 ［8-9］ 土壤/沉积物固-液相的动态供应，是一种新型原位测量自然界中有效态重金属的方法 。DGT最早 用于水体中重金属离子的测定，随着研究的不断深入与研究范围的扩大