在(zai)環(huan)境監(jian)測(ce)領域(yu)，傳(chuan)統的離(li)散采(cai)樣結合實(shi)驗室分(fen)析的(de)方(fang)法(fa)存在(zai)諸(zhu)多(duo)局(ju)限，只(zhi)能為(wei)我們提供(gong)“靜態(tai)快(kuai)照"般(ban)的數據(ju)。壹(yi)方(fang)面(mian)，采(cai)樣、運(yun)輸、檢測(ce)的流(liu)程(cheng)耗(hao)時較(jiao)長(chang)，存(cun)在(zai)明顯(xian)的(de)時間滯(zhi)後性，這使(shi)得(de)監測(ce)難以(yi)捕(bu)捉(zhuo)到(dao)汙染事件的瞬(shun)時變化(hua)，例(li)如暴雨過(guo)後汙染物的(de)突(tu)發(fa)擴(kuo)散(san)情(qing)況(kuang)就極(ji)易(yi)被錯(cuo)過(guo)；另(ling)壹(yi)方(fang)面(mian)，離散(san)的(de)點位數據(ju)無法(fa)還(hai)原(yuan)汙染物在(zai)空間中的三維(wei)遷移(yi)路(lu)徑(jing)，導致(zhi)汙染源(yuan)追(zhui)溯困(kun)難重(zhong)重(zhong)；此外，傳(chuan)統方(fang)法(fa)僅(jin)能獲(huo)取有(you)限的指標(biao)數據(ju)，像重(zhong)金屬總(zong)量等(deng)，卻(que)無法(fa)解析汙染物的(de)形(xing)態(tai)、生物有(you)效性等(deng)關鍵(jian)信(xin)息(xi)。正因(yin)如此，“看(kan)不(bu)見(jian)的(de)汙染，治(zhi)不(bu)準的(de)風(feng)險(xian)"成(cheng)為了(le)傳(chuan)統監測(ce)的困(kun)境，靜態(tai)數據(ju)就如同(tong)“馬賽(sai)克(ke)拼(pin)圖(tu)"，難以(yi)支(zhi)撐(cheng)精(jing)準(zhun)的(de)環境治(zhi)理(li)工作。
而擴(kuo)散(san)梯(ti)度技(ji)術(shu)（DGT）與(yu)平面(mian)光(guang)極(ji)（PO）光(guang)學(xue)成像的(de)協(xie)同(tong)創新(xin)，為環境監(jian)測(ce)帶(dai)來了(le)突(tu)破(po)性(xing)進(jin)展(zhan)，實(shi)現(xian)了汙染物的(de)“時空動態(tai)可視(shi)化"。在(zai)數據(ju)采(cai)集(ji)維(wei)度上(shang)，二者(zhe)實(shi)現(xian)了從“點"到(dao)“面"的(de)跨(kua)越(yue)，提供(gong)高(gao)分辨(bian)率(lv)的時空數據(ju)。DGT技(ji)術(shu)憑(ping)借(jie)擴(kuo)散(san)凝膠(jiao)在原(yuan)位富集(ji)汙染物，記(ji)錄(lu)時間加權平(ping)均濃度，有(you)效規避了瞬(shun)時波動帶(dai)來的(de)幹擾，其毫米級(ji)的(de)空間分辨(bian)率(lv)，能夠(gou)清(qing)晰(xi)揭(jie)示(shi)汙染物在(zai)沈(chen)積物-水(shui)界面(mian)的(de)垂(chui)向遷移(yi)規律(lv)，比(bi)如鎘（Cd）在植(zhi)物根際(ji)的(de)日(ri)變化(hua)情況(kuang)。PO光(guang)學(xue)成像則(ze)借(jie)助(zhu)熒(ying)光(guang)傳(chuan)感膜，對氧(yang)氣(qi)（DO）、酸(suan)堿度（pH）、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等目標(biao)物實(shi)時顯(xian)色(se)，並(bing)通(tong)過(guo)高(gao)光譜相(xiang)機(ji)生(sheng)成二維(wei)濃度分(fen)布(bu)圖(tu)，秒級(ji)響應速(su)度可(ke)以(yi)動態(tai)呈現(xian)汙染物擴(kuo)散(san)的“熱力(li)圖(tu)"，直觀(guan)展(zhan)現(xian)汙水(shui)滲漏(lou)口(kou)的(de)羽流(liu)蔓延(yan)過(guo)程(cheng)。
在汙染物評(ping)估(gu)層(ceng)面，DGT與(yu)PO聯用(yong)實(shi)現(xian)了從“總(zong)量"到(dao)“形態(tai)"的精(jing)準分(fen)析，極(ji)大提升(sheng)了(le)風(feng)險(xian)評(ping)估的(de)準(zhun)確性。DGT能夠(gou)選(xuan)擇(ze)性(xing)吸附有(you)效態(tai)汙染物，例(li)如自由離(li)子形式的(de)汙染物，避免了(le)傳(chuan)統方(fang)法(fa)因(yin)檢測(ce)結合態(tai)金屬而(er)造成“假性(xing)高(gao)濃度"的(de)誤(wu)判(pan)。以(yi)某(mou)河(he)口沈(chen)積物監(jian)測(ce)為例(li)，DGT測(ce)得(de)的三價(jia)砷（As(III)）生(sheng)物有(you)效態(tai)濃度僅(jin)為(wei)實(shi)驗室酸(suan)消解(jie)值的15%，同(tong)時PO成像同(tong)步(bu)顯(xian)示(shi)其釋放受微(wei)生(sheng)物還(hai)原(yuan)熱點驅(qu)動，這壹(yi)結(jie)果為後續治(zhi)理(li)工作提供(gong)了精(jing)準(zhun)的(de)靶(ba)向(xiang)依(yi)據(ju)。
從(cong)監測(ce)功能的(de)拓(tuo)展(zhan)來看(kan)，DGT與(yu)PO聯(lian)用(yong)推動環(huan)境監(jian)測(ce)從單純的(de)“監測(ce)"邁向(xiang)“預(yu)警(jing)"階(jie)段，為決(jue)策(ce)提供(gong)智(zhi)能支(zhi)持(chi)。將(jiang)二者(zhe)獲(huo)取的(de)數據(ju)結(jie)合GIS時空插值算(suan)法(fa)，能夠(gou)生(sheng)成(cheng)汙染物擴(kuo)散(san)預(yu)測(ce)模型(xing)，預(yu)判(pan)生態(tai)風(feng)險(xian)。
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