薄膜扩散梯度技术累积水环境中的四环素

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目前在土壤和水环境中已检测到了四环素类抗生素的存在,它会通过饮用水和食物链对人类和生态系统产生影响。因此,寻找一个简单可靠的测量方法非常重要。薄膜扩散梯度技术(Diffusive Gradients in Thin-Films technique,DGT)采用可渗入离子的薄膜或水凝胶将结合相与本体溶液隔开,控制离子交换,进行现场定量分离累积。该技术的主要特点:能够原位采集四环素的变化和分布;适用于水体中痕量四环素的检测;对环境中的监测可以从几个小时到数个月;与传统采样方法相比还可以更好地反应四环素的时空变化。本论文建立了环境中DGT技术采集四环素的方法学,主要研究内容和结果如下:本论文建立了以活性炭凝胶为结合相,聚醚砜滤膜为扩散相的DGT技术采集水中四环素的方法。采用扩散池法测定了四环素的扩散系数以及离子强度对扩散系数的影响,还研究了扩散相与四环素的相互作用。研究了活性炭凝胶-DGT装置采集四环素的有效性和影响因素,并应用于南湖水中进行四环素的采集。实验结果显示:四环素通过聚醚砜滤膜的扩散系数为1.01×10-6 cm2·s-1,当离子强度从0.01 mmol·L-1增加到100 mmol·L-1时,扩散系数几乎不发生变化,当离子强度增加到700 mmol·L-1时才有微小的变化,聚醚砜滤膜膜对Tc的吸附质量占Tc溶液总质量百分比的平均值为3.66%<5%,说明扩散相的少量吸附作用不会对DGT技术采集Tc产生影响。当本体溶液pH在3~8范围内,离子强度在0.01~100 mmol·L-1范围内时,活性炭凝胶-DGT对四环素的结合能力变化不明显。在实验室条件下,将活性炭凝胶-DGT应用于南湖水进行采集,得到的CDGT与直接测定得到的CSol相关性良好。综上所述,薄膜扩散梯度技术(DGT)是一种简单可靠的采集水体中的四环素的被动采样工具。
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