[发明专利]一种DGT装置及其应用

说明书

本发明提供一种DGT装置及其在检测环境中四环素类抗生素自由溶解态浓度中的应用，所述DGT装置包括滤膜、扩散相、结合相以及用于固定所述滤膜、所述扩散相和所述结合相的外壳，所述滤膜为0.45μm聚偏氟乙烯有机系滤膜，所述扩散相是由琼脂糖交联的丙烯酰胺凝胶制成的膜，所述结合相是由二乙烯苯和N‑乙烯基吡咯烷酮两种单体以质量比1:1.2聚合成的大孔共聚物加入到琼脂糖交联的丙烯酰胺溶液中制成的膜。采用本发明的DGT装置在检测环境中四环素类抗生素的自由溶解态浓度中具有很大的应用前景。

技术领域

本发明涉及DGT技术领域，具体涉及一种DGT装置及其在检测环境中四环素类抗生素自由溶解态浓度中的应用。

背景技术

梯度扩散薄膜技术(Diffusive Gradients in Thin-films，DGT)是一种原位定量测定离子扩散通量或介质中离子浓度的技术。目前，该技术的应用领域已从水体、沉积物间隙水，扩展到土壤溶液，且所获结果不仅能够反应静态过程，还能够更加真实有效地模拟动态反应过程，从而估算出动态过程的动力学参数，这对于评估土壤动态过程具有十分重要的作用。

DGT装置主要由过滤膜、扩散膜和吸附膜以及用于固定这3层膜的塑料外套组成。其中，过滤膜的作用是过滤掉待测环境中的颗粒物，避免环境中的灰尘、泥土等物质进入到DGT装置内部，影响DGT装置的测定效果。扩散膜即扩散相凝胶，是DGT装置的一个关键组成部分，其作用是能选择性的允许小分子络合物和游离态的离子透过，用于隔离水体和吸附膜并控制着整个扩散过程。吸附膜的作用就是将透过扩散相的小分子络合物和游离态的离子迅速结合，使扩散膜与吸附膜之间的小分子络合物和游离态的离子浓度迅速降低直至接近于零。待内外浓度相接近后达到平衡，即采样结束，选择合适的洗脱液将吸附膜上的小分子络合物和游离态的离子洗脱下来进行测定，从而能够定量地测定环境中元素的浓度，这也是DGT技术的一个关键点。

目前，DGT技术已经被广泛应用于水、沉积物和土壤中的原位测定，由于其在测定元素的生物可利用性方面有着区别于其他化学分析方法的特有优势，因此，现有技术中常将该技术用于研究植物对重金属元素的生物有效性研究。虽然DGT技术在模拟植物吸收重金属元素方面取得了不错的效果，但是，在用于环境中四环素类抗生素的自由溶解态浓度分析上还未有研究报道。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种DGT装置及其在检测环境中四环素类抗生素自由溶解态浓度中的应用，解决了环境中污染物的总量不能真实有效的反映污染物生物有效性的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种DGT装置，包括滤膜、扩散相、结合相以及用于固定所述滤膜、所述扩散相和所述结合相的外壳，所述滤膜为0.45μm聚偏氟乙烯(PVDF)有机系滤膜，所述扩散相是由琼脂糖交联的丙烯酰胺凝胶制成的膜，所述结合相是由二乙烯苯和N-乙烯基吡咯烷酮两种单体以质量比1:1.2聚合成的大孔共聚物加入到琼脂糖交联的丙烯酰胺溶液中制成的膜。

一种采用DGT装置在检测环境中四环素类抗生素浓度中的应用。

进一步，所述四环素类抗生素为四环素、土霉素、金霉素中的任意一种。

检测水体中四环素类抗生素自由溶解态浓度的方法，步骤如下：

S1、水溶液的平衡：将待测水样加入到烧杯中，放入恒温培养箱内25℃培养5h；

S2、将DGT装置采样口向上放入烧杯中，继续在25℃的恒温培养箱内放置24h，之后将DGT装置从烧杯中取出，用去离子水冲洗DGT装置3-5次，将表面的溶液冲洗干净，然后取出结合相(固定膜)放入试管中，加入2mL的1％的乙酸甲醇用封口膜密封，涡旋震荡2min，过滤后装入进样瓶，4℃条件下保存，待分析。

检测土壤中四环素类抗生素自由溶解态浓度的方法，步骤如下：