基于梯度扩散薄膜(DGT)技术评估玉米农田土壤中铅的生物有效性及动力学过程

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作者 魏志莹 杨秀雯 +7 位作者 戴亮亮 赵亚辉 易佳佩 秦超杰 刘威杰 熊俊武 张家泉 陈伟 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1720-1731,共12页

为验证梯度扩散薄膜(DGT)技术在准确评估自然环境下玉米农田土壤中铅(Pb)的生物有效性的可行性,并基于该技术探究土壤中Pb的动力学过程,本研究使用DGT技术、土壤溶液法和单独提取法测定了湖南省凤凰县内种植玉米的农田土壤中Pb的可提取... 为验证梯度扩散薄膜(DGT)技术在准确评估自然环境下玉米农田土壤中铅(Pb)的生物有效性的可行性,并基于该技术探究土壤中Pb的动力学过程,本研究使用DGT技术、土壤溶液法和单独提取法测定了湖南省凤凰县内种植玉米的农田土壤中Pb的可提取态含量,并与玉米不同部位中Pb的含量进行了线性拟合分析;利用DGT技术结合DGT诱导土壤/沉积物通量(DIFS)模型模拟了土壤内部Pb的动力学过程。结果表明:35%的土壤点位中Pb的含量超过湖南省Pb背景值,但不存在玉米粒中Pb超标的情况(GB 2762—2022)。Pb在玉米不同部位迁移富集能力较低,且主要富集在根部,难以向地上部位迁移。不同方法测定的土壤中Pb的生物有效态含量分别为DGT技术(1.32±2.49)µg·L^(-1)、土壤溶液(2.23±3.75)µg·L^(-1)、二乙基三胺五乙酸(DTPA)单独提取法(5.79±2.51)mg·kg^(-1)、醋酸(HAc)单独提取法(0.81±0.49)mg·kg^(-1)和氯化钙(CaCl_(2))单独提取法(0.05±0.13)mg·kg^(-1)。DGT技术对玉米不同部位Pb含量的预测效果优于其他方法,且对叶中Pb含量的预测效果最佳。研究区大部分土壤固相Pb补给液相的能力较低,但固相上Pb的释放量较为稳定,仍可能会对当地造成潜在的生态风险。整体而言,DGT技术是评估玉米农田土壤中Pb生物有效性的最佳方法,其测定的Pb含量对玉米叶部Pb含量预测效果最佳,但对粒中Pb含量预测效果较差。此外,DGT技术可以结合DIFS模型深入分析土壤内部Pb的动力学的过程,为土壤污染的精准防控提供科学依据。 展开更多

关键词 梯度扩散薄膜(dgt) DIFS模型 生物有效性 玉米 铅(Pb)

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梯度薄膜扩散技术(DGT)与传统化学方法评估黑麦草吸收Cd的对比 被引量：15

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作者 宋宁宁 王芳丽 +3 位作者 沈跃 宋正国 冯人伟 刘仲齐 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1960-1967,共8页

为研究不同方法评估黑麦草吸收Cd的效果,采集了16个不同理化性质实际Cd污染土壤,盆栽试验种植黑麦草,采用梯度薄膜扩散技术(DGT)测定黑麦草根际土Cd的生物有效性,并与离心法采集土壤溶液、乙酸(HAc)和乙二胺四乙酸二钠(EDTANa2)3种传统... 为研究不同方法评估黑麦草吸收Cd的效果,采集了16个不同理化性质实际Cd污染土壤,盆栽试验种植黑麦草,采用梯度薄膜扩散技术(DGT)测定黑麦草根际土Cd的生物有效性,并与离心法采集土壤溶液、乙酸(HAc)和乙二胺四乙酸二钠(EDTANa2)3种传统提取方法所提取土壤有效态Cd含量进行比较,研究其与黑麦草地上部和地下部Cd含量的相关关系.结果表明,DGT提取的土壤有效态Cd含量与黑麦草中Cd含量的相关性显著高于化学提取法.运用多元统计分析研究土壤pH、阳离子交换量(CEC)、有机质(OM)和土壤颗粒组成等理化指标的影响,提取出两种主成分因子,建立了多元回归模型.第一主成分与OM和黏粒(clay)之间呈显著相关,定义为土壤中影响重金属生物有效性的"有机指标",第二主成分则与土壤pH和CEC相关程度较高,定义为土壤中影响重金属生物有效性的"无机指标".研究表明,第二主成分显著影响了3种化学方法构建的预测模型,而DGT技术综合了两种主成分对土壤有效态Cd含量的影响,所构建的模型几乎不受土壤基本理化性质的影响,说明DGT分析法是一种预测黑麦草吸收Cd的较好方法. 展开更多

关键词 镉(CD) 生物有效性 梯度扩散薄膜技术(dgt) 黑麦草

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DGT和传统化学法比较研究复合污染土壤中Cd的生物有效性 被引量：13

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作者 陈静 孙琴 +2 位作者 姚羽 丁士明 王沛芳 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2014年第10期1172-1179,共8页

以小麦和玉米2种陆生植物为金属吸收材料,利用盆栽试验比较研究了新型DGT(diffusive gradients in thin films,薄膜扩散梯度技术)法与5种传统化学法评价土壤中Zn复合存在下Cd的生物有效性.结果显示:1土壤中w(Cd)为4 mgkg时明显抑制了... 以小麦和玉米2种陆生植物为金属吸收材料,利用盆栽试验比较研究了新型DGT(diffusive gradients in thin films,薄膜扩散梯度技术)法与5种传统化学法评价土壤中Zn复合存在下Cd的生物有效性.结果显示:1土壤中w(Cd)为4 mgkg时明显抑制了2种植物的生长,与对照组相比,小麦的地上部和根系生物量分别降低了26.2%和23.4%,玉米的分别降低了23.5%和30.9%.2Zn的添加能够减轻Cd对植物的毒害,并促进植物生长;Cd污染土壤中Zn的复合存在会抑制2种植物对Cd的吸收,并随w(Zn)的增加其抑制作用更加明显;DGT法、土壤溶液法测定的土壤溶液中ρ(Cd)和4种化学提取法(HAc、EDTA、CaCl2和NaAc)测定的土壤中w(有效态Cd)均随w(Zn)的增加而明显降低.3Pearson相关分析显示,2种植物体内w(Cd)与6种方法表征的土壤中w(有效态Cd)均呈显著正相关(R>0.900,P<0.01),但植物体内w(Cd)与DGT和土壤溶液法测定的土壤溶液中ρ(Cd)的R(>0.940)大于其他4种化学提取法.可见,对于评价Cd-Zn复合污染土壤中Cd的生物有效性而言,DGT与土壤溶液法均优于传统的化学提取法. 展开更多

关键词 dgt法 化学法 镉 生物有效性 复合污染 植物 土壤

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基于DGT和化学提取法研究浙西北地质高背景区土壤镉生物有效性 被引量：7

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作者 吴超 孙彬彬 +4 位作者 成晓梦 刘冬 乔宇 贺灵 曾道明 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期823-838,共16页

地质高背景区相较于人类活动引起的土壤镉污染影响范围更广,在区域尺度上对生态系统和人类健康构成危害。土壤镉生物有效性是决定其生物可利用性、生物毒性的关键因素,因此探寻可行的土壤镉生物有效性评价方法对污染农用地安全利用和风... 地质高背景区相较于人类活动引起的土壤镉污染影响范围更广,在区域尺度上对生态系统和人类健康构成危害。土壤镉生物有效性是决定其生物可利用性、生物毒性的关键因素,因此探寻可行的土壤镉生物有效性评价方法对污染农用地安全利用和风险管控具有重要的理论和实际意义。DGT技术、单一提取法、连续提取法和土壤溶液法常用于测定土壤有效镉,但已有研究成果主要基于同种土地利用类型土壤的室内盆栽实验,难以代表自然污染土壤中的复杂情况。为探明各土壤重金属有效态提取技术对地质高背景区不同土地利用类型土壤Cd生物有效性评估效果,本文以浙江西北部土壤Cd高地质背景区水田土壤-水稻籽实和旱地土壤-小白菜样品为研究对象,实验应用DGT技术、单一提取法(0.01mol/L氯化钙提取)、连续提取法(七步连续提取)和土壤溶液法评价土壤中镉生物有效性。结果显示:①研究区水田和旱地土壤Cd平均含量分别为1.07mg/kg和0.73mg/kg,显著高于浙江和全国土壤平均水平,Cd的异常富集主要与浙西北地区广泛分布的黑色岩系有关。②相较于碳酸盐岩区,黑色岩系区土壤中Cd的生物有效组分占比较高,水田和旱地土壤Cd的活动系数(MF)高达59.9%和51.8%,Cd易在土壤-作物系统中发生迁移富集;③植物体内镉含量Cd-P与不同方法测定的有效镉含量均呈显著正相关,但Cd-P与DGT技术测定的有效镉含量相关性优于其他三种方法,水田土壤测得的有效Cd与水稻籽实相关关系:C_(soln)>C_(DGT)>C_(Cacl_(2))>C_(F_(1)+F_(2)+F_(3)),旱地土壤测得的有效Cd与小白菜相关关系:CDGT>C_(Cacl_(2))>C_(F_(1)+F_(2)+F_(3))>C_(soln)。综合比较不同土壤有效Cd测定方法的优缺点,DGT技术可以模拟植物体对Cd的动态吸收过程,更能准确地反映土壤Cd生物有效性,预测作物Cd含量水平,这与已有研究成果一致。此外,本文研究成果表明DGT技术评价土壤Cd生物有效性,不仅适用于人为污染区,也可应用于地质高背景区。 展开更多

关键词 地质高背景 黑色岩系 梯度扩散薄膜技术(dgt) 化学提取法 镉 生物有效性

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梯度扩散薄膜技术(DGT)的理论及其在环境中的应用I:工作原理、特性与在土壤中的应用 被引量：57

5

作者 罗军 王晓蓉 +1 位作者 张昊 William Davison 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期205-213,共9页

根据文献资料,详细阐述了梯度扩散薄膜技术(DGT)的原理、影响DGT技术测量的因素和它的应用特性,同时回顾了DGT技术问世以来在土壤中的应用实例,并认为DGT技术为研究土壤重金属的生物可利用性提供了可行可靠而又有效的方法。

关键词 重金属 生物可利用性 梯度扩散薄膜技术 dgt 土壤 土壤溶液 土壤颗粒物 补给动力学

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梯度扩散薄膜技术(DGT)的理论及其在环境中的应用Ⅲ——植物有效性评价的理论基础与应用潜力 被引量：11

6

作者 魏天娇 管冬兴 +1 位作者 方文 罗军 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期841-849,共9页

梯度扩散薄膜技术(DGT)是一种测定环境介质中多元素植物有效性的原位分析方法。由于其能模拟植物根系,综合考虑环境多介质的动态平衡,因此近年来被广泛应用于多元素植物有效性的评价。本文简要阐述了DGT技术基于动力学过程进行有效性测... 梯度扩散薄膜技术(DGT)是一种测定环境介质中多元素植物有效性的原位分析方法。由于其能模拟植物根系,综合考虑环境多介质的动态平衡,因此近年来被广泛应用于多元素植物有效性的评价。本文简要阐述了DGT技术基于动力学过程进行有效性测定的原理;深入剖析了DGT技术涉及的动力学过程与植物吸收机制的相似性与差异性;详细评估DGT技术预测多元素植物有效性的评价效果;并基于以上内容,对DGT技术在植物有效性方面的应用进行总结和展望。 展开更多

关键词 生物有效性 梯度扩散薄膜技术(dgt) DIFS模拟 补给动力学 植物吸收

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污染水稻土淹水-落干过程土壤铁形态转化及元素生物有效性的原位监测

7

作者 赵万通 王雨枫 +4 位作者 刘哲 黄巧云 易层 冯雄汉 王小明 《土壤学报》 北大核心 2025年第1期141-152,共12页

针对我国水稻土重金属污染问题,以广东韶关大宝山矿区污染水稻土为研究对象,通过淹水-落干培养实验,结合化学提取、薄膜扩散梯度技术(DGT)和相关分析,探究了磷酸盐(P)或腐殖酸(HA)添加对土壤铁(Fe)形态及相关元素生物有效性的影响。结... 针对我国水稻土重金属污染问题,以广东韶关大宝山矿区污染水稻土为研究对象,通过淹水-落干培养实验,结合化学提取、薄膜扩散梯度技术(DGT)和相关分析,探究了磷酸盐(P)或腐殖酸(HA)添加对土壤铁(Fe)形态及相关元素生物有效性的影响。结果表明:淹水2 d至42 d,酸溶性Fe^(2+)、无定形Fe(Fe_(ox))和Fe活化度分别由1.5 g·kg^(–1)升至4.8 g·kg^(–1)、6.6 g·kg^(–1)升至10.1 g·kg^(–1)、21%升至29%,添加P或HA处理中无定形Fe含量均降低。土壤落干后,Fe_(ox)和Fe活化度分别快速下降至7.4 g·kg^(–1)和21.6%。对于CaCl_(2)提取态重金属,土壤淹水14 d后降至最低,而落干后砷(As)、镉(Cd)、铜(Cu)和锌(Zn)分别快速增至0.1、0.4、0.3和7.0 mg·kg^(–1);在淹水初期P处理和HA处理的As含量较对照分别提升了80%和35%,但降低了Cu、Zn和Cd含量,添加HA造成CaCl_(2)提取态Cu、Zn、Cd减少率均大于67%。淹水过程中,DGT提取态P、Fe含量先增加后减小,Zn含量逐渐降低;土壤有效态P、As含量主要受有效态Fe控制;添加P或HA处理均降低了淹水前期有效Zn含量。上述结果为重金属污染土壤修复和农业安全利用提供了重要的科学依据。 展开更多

关键词 水稻土 铁氧化物 重金属 磷 薄膜扩散梯度技术 生物有效性

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DGT法原位测量水体中金属有效态组分及动力学研究 被引量：3

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作者 田娜娜 赵玉杰 +5 位作者 周其文 刘潇威 袁旭 师荣光 戴礼洪 徐亚平 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1210-1217,共8页

根据不同厚度扩散膜DGT(梯度扩散薄膜)对金属络合易解离态解离能力差异性这一原理,提出了一套计算金属解离动力学及有效态组分方法,并将其应用于水体Zn、Ni、Cu、Fe、Mn、Cd、Pb等金属形态及运移动力学特征差异性计算中。结果表明,研究... 根据不同厚度扩散膜DGT(梯度扩散薄膜)对金属络合易解离态解离能力差异性这一原理,提出了一套计算金属解离动力学及有效态组分方法,并将其应用于水体Zn、Ni、Cu、Fe、Mn、Cd、Pb等金属形态及运移动力学特征差异性计算中。结果表明,研究提出的计算方法,克服了原有方法过拟合的缺点,可以不借助第三方金属形态分析软件一次性计算出金属有效态含量、组分构成及K-1值,且计算结果更好地体现出有效态中络合易解离部分的贡献,计算公式假设参数少,避免了金属价态、有机质组分构成差异性等因素对有效态含量计算的影响。 展开更多

关键词 梯度扩散薄膜技术(dgt) 金属 金属络合物 解离动力学常数

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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 被引量：1

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作者 高丽 高博 +1 位作者 周怀东 徐东昱 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2015年第6期465-472,共8页

梯度扩散薄膜技术(Dffusive grdients in thin-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... 梯度扩散薄膜技术(Dffusive grdients in thin-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。 展开更多

关键词 梯度扩散薄膜技术 dgt 沉积物 重金属 生物有效性

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三峡库区消落带淹水后土–水界面磷扩散特征及释放风险

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作者 张雪 朱波 《土壤》 北大核心 2025年第2期282-289,共8页

三峡库区消落带淹水后,土–水界面磷交换过程不明确,可能造成水体磷负荷升高。本研究利用薄膜梯度扩散技术(DGT)和高分辨率孔隙水采样装置(HR-Peeper)在毫米尺度上同时测量了消落带淹水后土壤中DGT可获取态磷/铁和孔隙水溶解态磷/铁。... 三峡库区消落带淹水后,土–水界面磷交换过程不明确,可能造成水体磷负荷升高。本研究利用薄膜梯度扩散技术(DGT)和高分辨率孔隙水采样装置(HR-Peeper)在毫米尺度上同时测量了消落带淹水后土壤中DGT可获取态磷/铁和孔隙水溶解态磷/铁。结果表明:DGT可获取态磷、DGT可获取态铁、溶解态磷和溶解态铁平均浓度分别为0.022、0.050、0.151和1.515mg/L。150m和160 m高程土壤溶解态磷/铁和150 m高程土壤DGT可获取态磷/铁峰值均出现在中、深层,而160 m高程土壤可获取态磷/铁峰值出现在土–水界面。淹水后,铁氧化物的还原主导了150 m高程土壤磷的释放,导致上覆水磷浓度升高,而160 m高程土壤磷扩散动态受到上覆水磷入渗胁迫、土壤非均质性结构以及植物根系限制等影响,铁结合态磷的释放减少。150m和160m高程DGT可获取态磷/溶解态磷比值平均值分别为0.291、0.286,土壤磷再补给能力处于中等水平。150m和160m高程土–水界面磷平均扩散通量分别为5.60×10^(-6)、–5.68×10^(-6) mg/(cm^(2)·d)(正值表示土壤释放磷),均显著低于沉积物研究结果。因此,当前三峡库区支流库湾消落带160 m高程以上土壤淹水后的磷释放风险较低,与上覆水高含量的磷输入有关。 展开更多

关键词 消落带 土–水界面 薄膜梯度扩散技术(dgt) 高分辨率孔隙水采样装置(HR-Peeper) 磷扩散特征 释放风险

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长株潭地区稻田土壤淹水后有效态镉变异的主控因子研究

11

作者 吕丹蕾 王震 +4 位作者 张闯闯 刘文婧 张铁亮 纪雄辉 赵玉杰 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第4期942-951,共10页

为评估我国长株潭地区土壤性质对土壤有效态镉(Cd)的影响机制,本文以该地区稻田土壤为研究对象,采用梯度扩散薄膜(DGT)技术探索了短期淹水后不同土壤Cd有效态含量的差异性,并采用逐步回归、混合线性回归(Cubist)等数据挖掘方法分析了控... 为评估我国长株潭地区土壤性质对土壤有效态镉(Cd)的影响机制,本文以该地区稻田土壤为研究对象,采用梯度扩散薄膜(DGT)技术探索了短期淹水后不同土壤Cd有效态含量的差异性,并采用逐步回归、混合线性回归(Cubist)等数据挖掘方法分析了控制Cd释放的环境因子的单独及联合作用效能。结果表明,土壤总Cd含量变化可以解释Cd释放变异的75%,土壤其他因素如铁锰氧化物、有机质、土壤协同阳离子(如Cu)、pH等在不同条件下对Cd释放的影响存在差别。土壤总Cd是影响Cd释放的第一主控因子,锰结合态的Cd更容易释放到土壤溶液中,促进Cd活性增加;高含量铁抑制Cd的活性,同时铁结合态Cd也会释放到土壤溶液中成为有效态Cd的一部分;Cu与Cd之间由于原电池效应而表现为Cu含量增加促进Cd的释放,但作用效能偏弱;有机质对Cd释放的抑制作用在高Cd土壤中有所体现,采样区pH变异性较弱,对Cd释放的控制作用易被其他相关因子如Mn掩盖。 展开更多

关键词 镉 梯度扩散薄膜(dgt)技术 逐步回归模型 混合线性回归模型 释放

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不同条件对Cu^(2+)富集的影响及DGT性能的研究

12

作者 贾兰 王璐 宋子岭 《水资源与水工程学报》 2011年第2期106-108,共3页

为了确定更为合适的薄膜扩散梯度技术的络合条件,通过测定不同条件下(pH、离子强度、温度)Cu2+的扩散系数,讨论了以CMC、PAAS和PSS为结合相的DGT技术在酸度和离子强度、温度方面的性能,结果发现DGT性能比较稳定,只有离子强度对其有显著... 为了确定更为合适的薄膜扩散梯度技术的络合条件,通过测定不同条件下(pH、离子强度、温度)Cu2+的扩散系数,讨论了以CMC、PAAS和PSS为结合相的DGT技术在酸度和离子强度、温度方面的性能,结果发现DGT性能比较稳定,只有离子强度对其有显著影响,其它因素对DGT性能影响很小。 展开更多

关键词 薄膜扩散梯度技术 痕量重金属 富集 铜

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DGT和化学提取法评价贵州赫章土法炼锌区污染土壤中镉的植物吸收有效性 被引量：10

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作者 高慧 宋静 +4 位作者 吕明超 张厦 张强 刘灵飞 龙健 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1992-1999,共8页

以马铃薯、白菜和玉米为典型作物,以贵州省赫章县"土法炼锌"冶炼区重金属复合污染土壤为供试土壤,通过盆栽试验比较了五种传统化学提取剂(HNO_3、DTPA、LMWOAs、HCl和CaCl_2)和梯度扩散薄膜技术(diffusive gradients in thin ... 以马铃薯、白菜和玉米为典型作物,以贵州省赫章县"土法炼锌"冶炼区重金属复合污染土壤为供试土壤,通过盆栽试验比较了五种传统化学提取剂(HNO_3、DTPA、LMWOAs、HCl和CaCl_2)和梯度扩散薄膜技术(diffusive gradients in thin films,DGT)对土壤Cd的植物吸收有效性影响。研究结果表明:"土法炼锌"影响区土壤总体呈碱性;马铃薯与白菜可食部位对供试土壤Cd的富集系数基本相同,而玉米籽粒对供试土壤Cd的富集系数远小于块茎类和叶菜类,马铃薯、白菜和玉米的富集系数平均值分别为0.105 3、0.105 8和0.007 9;一元线性与二元回归表明DGT测定土壤有效Cd含量与作物可食部分Cd含量相关系数大于五种传统化学提取剂;五种提取态中,CaCl_2提取态测定有效态Cd也可较好预测马铃薯和白菜可食部分Cd含量(R2adj分别为0.805和0.808),HNO_3提取态测定有效态Cd也可较好预测三种作物可食部分Cd含量(R_(adj)~2分别为0.822、0.874和0.764)。在本实验条件下,DGT技术评价"土法炼锌"冶炼区土壤镉植物吸收有效性效果优于五种化学提取态,但考虑不同作物类型,土壤pH因素以及操作的简单快捷性,CaCl_2提取态和HNO_3提取态也可成为预测重金属冶炼区复合污染碱性土壤Cd的植物吸收有效性的方法。 展开更多

关键词 化学提取剂 梯度扩散薄膜技术 复合污染 镉 植物有效性

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薄膜扩散梯度(DGT)——技术进展及展望 被引量：15

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作者 李财 任明漪 +3 位作者 石丹 王燕 杨丽原 丁士明 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2613-2628,共16页

近年来,薄膜扩散梯度(DGT)技术取得快速的发展,成为最常用的被动采样技术之一。本文详细阐述了DGT在技术方面的研究进展,包括DGT装置构型、固定相和扩散相材料发展、环境样品的前处理与DGT装置放置、DGT样品处理与测定等,针对该技术前... 近年来,薄膜扩散梯度(DGT)技术取得快速的发展,成为最常用的被动采样技术之一。本文详细阐述了DGT在技术方面的研究进展,包括DGT装置构型、固定相和扩散相材料发展、环境样品的前处理与DGT装置放置、DGT样品处理与测定等,针对该技术前期发展存在的不足,提供了有利于DGT操作和功能提升的系统解决方案,同时对未来的发展进行了展望。 展开更多

关键词 薄膜扩散梯度(dgt)技术 装置构型 应用材料 测定流程

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基于梯度扩散薄膜技术(DGT)的氨基生物炭覆盖沉积物-水界面铜、铅释放研究 被引量：5

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作者 黄艳虹 高凡 +3 位作者 郭伟 郭家选 王敬贤 许佟 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期58-69,共12页

湖泊沉积物的重金属污染防治一直是环境领域的热点问题.本研究采用氨基生物炭作为覆盖材料,利用梯度扩散薄膜技术(DGT),研究了上覆水不同pH及水流扰动条件下Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)在沉积物水界面间的原位释放特征,以及氨基生物炭对湖泊沉积物... 湖泊沉积物的重金属污染防治一直是环境领域的热点问题.本研究采用氨基生物炭作为覆盖材料,利用梯度扩散薄膜技术(DGT),研究了上覆水不同pH及水流扰动条件下Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)在沉积物水界面间的原位释放特征,以及氨基生物炭对湖泊沉积物重金属污染的原位修复效果.研究结果表明,在0 r/min或100 r/min水动力条件下,可移动态重金属离子有不断由沉积物向其他介质扩散的趋势,1.81 kg/m 2的氨基生物炭覆盖强度可降低Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)释放通量达89%以上,有效减小了水环境中重金属的潜在生态风险.在pH=5的酸性及pH=9的碱性水环境中原位修复效果较差,水体中大量的H+或络合物均会削弱氨基生物炭对重金属离子的吸附,当上覆水在pH=7的中性条件时原位修复效果最佳.100 r/min水流扰动下的上覆水Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)含量在释放平衡时较0 r/min条件下高出0.036~0.096μg/mL,说明高强度的水流扰动易造成覆盖材料的扬起和浮动,导致覆盖材料与重金属发生解吸. 展开更多

关键词 铜(Ⅱ) 铅(Ⅱ) 氨基生物炭 原位修复 梯度扩散薄膜技术(dgt)

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梯度扩散薄膜技术(DGT)的理论及其在环境中的应用Ⅱ：土壤与沉积物原位高分辨分析中的方法与应用 被引量：9

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作者 房煦 罗军 +3 位作者 高悦 Paul WILLIAMS 张昊 William DAVISON 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1693-1702,共10页

从吸附膜的设计、采样装置的设计和分析方法三个方面系统介绍了梯度扩散薄膜技术(DGT)在土壤和沉积物介质中原位高分辨研究的方法学,并回顾了DGT自诞生以来在根际土壤和沉积物中原位高分辨应用所取得的重要研究成果,最后探讨了DGT在原... 从吸附膜的设计、采样装置的设计和分析方法三个方面系统介绍了梯度扩散薄膜技术(DGT)在土壤和沉积物介质中原位高分辨研究的方法学,并回顾了DGT自诞生以来在根际土壤和沉积物中原位高分辨应用所取得的重要研究成果,最后探讨了DGT在原位高分辨研究中的发展前景。DGT技术在沉积物和土壤中对污染物微界面机制的原位高分辨率研究,能够揭示控制重金属污染的关键过程,为针对性地做出管理控制方案提供了重要理论支持,从而推动我国对土壤、沉积物污染的防治和粮食安全的控制。 展开更多

关键词 梯度扩散薄膜技术(dgt) 土壤 沉积物 高分辨率 原位研究 金属

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DGT和CaCl_(2)提取下冶炼场地及周边土壤Cd固液分配特征 被引量：3

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作者 周子若 彭驰 +3 位作者 姜智超 刘旭 郭朝晖 肖细元 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期4248-4254,共7页

通过梯度扩散薄膜(DGT)和CaCl_(2)等提取方法,研究了典型冶炼场地及周边多种类型土壤中Cd有效态含量和固液分配特征,并构建回归预测模型.结果表明:场地渣土混合土壤、林地表层和深层土壤中Cd有效态含量较高,DGT提取结果分别为23.2,1.90... 通过梯度扩散薄膜(DGT)和CaCl_(2)等提取方法,研究了典型冶炼场地及周边多种类型土壤中Cd有效态含量和固液分配特征,并构建回归预测模型.结果表明:场地渣土混合土壤、林地表层和深层土壤中Cd有效态含量较高,DGT提取结果分别为23.2,1.90和2.53μg/kg,农田深层土壤、杂填土和素填土较低,分别为0.03,0.05和0.03μg/kg.土壤Cd固液分配系数(Kd)在杂填土、素填土、渣土混合土壤中最高,黏土、农田土壤次之,全风化土和林地土壤最低.总体上DGT测定的Kd值高于CaCl_(2)测定结果,CaCl_(2)土液比、提取液pH值显著影响Kd值结果(P<0.05).CaCl_(2)提取结果能够通过线性回归有效预测DGT测定的K_(d)(R^(2)=0.89~0.93). 展开更多

关键词 薄膜梯度扩散(dgt) 土壤 固液分配系数 土液比 回归预测模型 重金属

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DGT分析水中四环素类抗生素自由溶解态浓度 被引量：2

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作者 李旭辉 蒙耿剑 +1 位作者 朱伟刚 郭瑞超 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期4058-4064,共7页

为分析四环素类抗生素的生物有效性,本研究自制了o-DGT装置,测定了结合相的回收率以及不同温度下污染物在扩散相的扩散系数,最终将该装置应用于天然水体中四环素类抗生素自由溶解态浓度的分析.结果表明,所制备的结合相对四环素类抗生素... 为分析四环素类抗生素的生物有效性,本研究自制了o-DGT装置,测定了结合相的回收率以及不同温度下污染物在扩散相的扩散系数,最终将该装置应用于天然水体中四环素类抗生素自由溶解态浓度的分析.结果表明,所制备的结合相对四环素类抗生素具有较强且稳定的结合能力,其单独存在时对溶液中四环素、土霉素、金霉素的回收率分别为(104.37±4.93)%,(80.29±4.41)%和(81.52±3.93)%;25℃时,3种四环素类抗生素在所制备的扩散相中扩散系数分别是(1.08±0.05)×10^-6,(1.07±0.18)×10^-6,(1.03±0.07)×10^-6cm^2/s.抗生素浓度在0.2~10mg/L时,四环素、土霉素、金霉素的CDGT占总量分别11.69%~30.21%、10.02%~29.25%和7.44%~34.10%.所制备的o-DGT装置性能稳定,可以为测定四环素类抗生素污染物生物有效性和自由溶解态浓度提供有效的参数. 展开更多

关键词 dgt 四环素类抗生素 自由溶解态浓度 生物有效性

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基于LDHs-DGT的环境中活性态Cr原位提取检测方法研究

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作者 田佩宁 王震 +3 位作者 张润祺 张闯闯 周其文 赵玉杰 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2371-2382,共12页

为原位监测土壤Cr的形态变化,本研究开发了一种以纳米Mg/Al双层氢氧化物(Mg/Al-LDHs)作为结合膜的梯度扩散薄膜(LDHs-DGT)装置,并通过ICP-MS和超痕量六价铬分析仪联用,实现对环境中活性态Cr含量及Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的原位提取、测定。实验... 为原位监测土壤Cr的形态变化,本研究开发了一种以纳米Mg/Al双层氢氧化物(Mg/Al-LDHs)作为结合膜的梯度扩散薄膜(LDHs-DGT)装置,并通过ICP-MS和超痕量六价铬分析仪联用,实现对环境中活性态Cr含量及Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的原位提取、测定。实验结果表明,该装置中LDHs结合膜对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)均有较快的吸附速率,其最大吸附量分别是181.27μg·cm^(-2)和176.29μg·cm^(-2),该装置可在pH为5~8、离子强度小于50 mmol·L^(-1)的环境中对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)实现准确提取,能够有效避免干扰离子对装置的影响,空白背景值为4.9 ng,方法检出限为0.22 ng·mL^(-1),Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)在扩散膜中的扩散系数分别为(3.58±0.02)×10^(-6)cm^(2)·s^(-1)和(7.03±0.09)×10^(-6)cm^(2)·s^(-1)。LDHs-DGT可以高效侦测土壤活性态Cr的时空变化态势,并能对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的价态变化进行动态监测。 展开更多

关键词 CR 活性态 检测技术 梯度扩散薄膜(dgt) 动态监测

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春夏季巢湖湖滨沉积物-水界面磷动态与内源释放潜力 被引量：2

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作者 王计超 黄涛 +4 位作者 许丹 李胜景 汪波 尹浩杰 孙庆业 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4948-4957,共10页

采用传统采样和薄膜扩散梯度技术(DGT),分析了春夏季巢湖西北部湖滨上覆水、间隙水及沉积物中磷形态和DGT有效态磷铁(DGT-P、DGT-Fe)的动态变化及扩散通量.结果表明,初夏季(6月)湖滨上覆水磷含量显著降低,可能源于藻类生长吸收营养盐;... 采用传统采样和薄膜扩散梯度技术(DGT),分析了春夏季巢湖西北部湖滨上覆水、间隙水及沉积物中磷形态和DGT有效态磷铁(DGT-P、DGT-Fe)的动态变化及扩散通量.结果表明,初夏季(6月)湖滨上覆水磷含量显著降低,可能源于藻类生长吸收营养盐;而间隙水磷形态含量季节差异显著.巢湖西北部湖滨沉积物无机磷主要为自生磷(Auth-P),占无机磷(IP)比例为19.7%~61.3%.湖滨带消落区(S1、S2)沉积物磷含量明显低于堤坝隔离区(S3),但受有机质水平、水动力扰动等因素影响,具有更高的磷释放潜力;夏季沉积物内源磷释放潜力高于春季.DGT-P和DGT-Fe的相关分析结果表明,湖滨带消落区沉积物内源磷释放主要受控于铁结合态磷还原过程,而堤坝隔离区沉积物受铁磷循环调控作用较弱. 展开更多

关键词 巢湖 湖滨带 沉积物 薄膜扩散梯度技术 磷

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