基于DGT原理对湖泊沉积物磷-铁-硫的同步高分辨分析技术研究

对磷（P）、铁（Fe）、硫（S）在沉积物及其界面耦合关系的研究，是深入探讨沉积物磷内源发生过程和机制的核心内容之一。准确获取三者的空间分布信息，则是拓展这一研究方向的关键。本项目利用近年来快速发展的、深受重视的被动采样技术- - 薄膜扩散梯度（DGT）技术，以自主研发的新型高容量P固定膜-ZrO膜为基础，拟研制能同步固定P-Fe、P-S、P-Fe-S的多类型同步固定膜，利用计算机成像密度计量（CID）、激光剥蚀电感耦合等离子质谱(LA-ICP-MS)与已部分建成的高精度切片-洗脱-微量测定等方法发展与之配套的高分辨分析技术，基于DGT原理实现对沉积物P、Fe、S空间分布信息的同步、高分辨获取，为湖泊沉积物磷内源污染研究提供关键技术支撑。

本项目主要基于薄膜扩散梯度（DGT）技术，以自主研发的新型高容量P固定膜(Zr-oxide)膜为基础，研制了同步固定P-Fe、P-S的多功能固定膜（ZrO-Chelex、ZrO-AgI），发展与之配套的计算机成像密度计量（CID）等高分辨分析技术，基于DGT原理实现了沉积物P、Fe、S空间分布信息的同步、高分辨获取；利用Zr-oxide DGT、ZrO-Chelex DGT和ZrO-AgI DGT技术等进一步发展了沉积物As的测定技术，以及8种氧化型阴离子（P(V)、As(V)、Cr(VI)、Mo(VI)、Sb(V)、Se(VI)、V(V)和W(VI)）和Fe-P-As的同步测定技术；发展了新型DGT装置，克服了已有装置的缺陷。基于上述技术，研究了富营养湖泊太湖沉积物-水微界面有效磷的高分辨分布特征与释放通量，考察了蓝藻降解对沉积物界面磷有效性和释放的影响，将沉积物界面的研究拓展到亚毫米微尺度空间和多目标物同步研究的水平。.通过本项目的实施，已将Zr-oxide DGT发展成为较为完善的技术体系，测定目标物从项目实施前的“P”拓展到项目实施后的Fe(II)、S(II)、As(V)、Cr(VI)、Mo(VI)、Sb(V)、Se(VI)、V(V)和W(VI)等，目前正在结合LA ICP-MS，向阴阳离子的高分辨测定方向进行拓展。.本课题共发表SCI论文9篇，其中领域内顶级刊物Environmental Science & Technology 3篇、Analytical Chemistry 1篇、Water Research 1篇，受理与项目有关的发明专利6项，已超额完成课题既定的考核指标。