近日，邓红梅教授团队和南京大学罗军教授团队等合作在生态环境领域期刊Journal of Hazardous Materials（中国科学院一区Top，最新影响因子13.6）在线发表了题为“Development and evaluation of diffusive gradients in thin-films technique with a novel titanium peroxide binding gel for in situ measurement of Tl in natural waters and sediments”的研究论文（链接https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131976）。

铊（Tl）在水体中主要以Tl(I)和Tl(III)两种氧化还原态存在，表现出不同的反应活性、迁移性、毒性和生物可利用性。然而，环境中Tl的形态较为复杂，其生物地球化学行为受到pH、有机质、氧化还原电位和Fe-Mn氧化物浓度等多种参数的影响。这些环境参数在样品采集、运输和预处理(异地测量)过程中可能会波动，从而改变Tl的形态、分布或生物可利用性。此外，沉积物中显著的非均质性通常包含大量大小从毫米到微米不等的微孔。经典的采样方法肯定会掩盖这些微孔，并且由于过于粗糙的分辨率而错过或平均重要信息。特别是，描述Tl在沉积物孔隙水中的分布是一个巨大的挑战。因此，在水生环境中建立灵敏、准确的Tl测量方法对于了解其生物地球化学行为和评估其对生态系统和人类健康的潜在风险至关重要。

邓红梅教授团队和南京大学罗军教授团队，共同开发了一种基于过氧化钛的新型梯度扩散薄膜技术(TP-DGT)，并对其性能进行了表征。结果表明，TP-DGT对Tl(I)和Tl(III)的测量不受pH(4–9)、离子强度(0.1–200 mmol L⁻¹)、溶解有机物浓度(0–30 mg L⁻¹)和放置时间（365 d)的影响。该方法对Tl(I)和Tl(III)的检测限分别为 0.3 ng L^-1 和0.6 ng L^-1，能满足痕量分析的要求。在受Tl污染的河流现场试验表明，TP- DGT方法可以有效的对Tl进行原位监测。利用构建的新型TP-DGT与O₂平板光电极传感系统，首次在毫米分辨率下同时获得了M.verticillatum L.根际Tl和O₂的二维分布模式。该研究证实了TP-DGT是一种很有前途的工具，可用于常规监测水体中的Tl和沉积物中Tl的生物地球化学过程研究。

本研究工作得到了国家自然科学基金、广州市科技计划等的支持。