在(zai)湖(hu)泊、河(he)流、土(tu)壤乃(nai)至根(gen)際微(wei)區這(zhe)些(xie)環(huan)境中，重(zhong)金屬(shu)、抗生(sheng)素、汞(gong)等(deng)汙染物常常(chang)會悄(qiao)無聲息地(di)“挪窩(wo)"。它們的(de)遷移(yi)方式(shi)多(duo)樣，有時會向(xiang)下穿(chuan)透(tou)沈積(ji)物(wu)，有(you)時會沿(yan)著植(zhi)物根系進(jin)入食物(wu)鏈(lian)，還(hai)可(ke)能(neng)在水與土(tu)的(de)界面之(zhi)間反復(fu)交換(huan)。這種看不(bu)見、摸不著的(de)“隱(yin)形遷移(yi)"，用傳統監(jian)測方法很(hen)難準(zhun)確捕(bu)捉(zhuo)——傳統方(fang)法不僅(jin)在(zai)采(cai)樣過程(cheng)中對環(huan)境的(de)擾動(dong)較(jiao)大，監測分辨(bian)率(lv)也(ye)低，而(er)且只(zhi)能(neng)獲(huo)取(qu)到汙染物的(de)“靜(jing)態濃(nong)度"，無法得到反映其動(dong)態遷(qian)移(yi)過程(cheng)的(de)“動(dong)態通量(liang)"。而(er)薄(bo)膜擴(kuo)散(san)梯度（DGT）技術(shu)的(de)出(chu)現，為破(po)解(jie)這(zhe)壹監測難題(ti)提供(gong)了(le)有力(li)的(de)工具。
那(na)麽，DGT技(ji)術(shu)究竟(jing)是(shi)如何“看見"汙染物隱(yin)形遷移(yi)的(de)呢？從裝置(zhi)結(jie)構來看，DGT由三層(ceng)薄(bo)膜和(he)外(wai)殼(ke)組(zu)成。最(zui)外層(ceng)的(de)濾膜能(neng)夠(gou)擋住環(huan)境中的(de)顆粒(li)物，只(zhi)允(yun)許真(zhen)正具(ju)有“生物可(ke)利用性(xing)"的(de)溶解(jie)態汙染物進入裝置(zhi)內(nei)部；中間(jian)的(de)擴(kuo)散(san)膜（通常(chang)為(wei)水凝膠(jiao)材(cai)質(zhi)）會形成可(ke)控(kong)的(de)納米(mi)級擴(kuo)散(san)通道，為汙染物的(de)遷移(yi)提供(gong)特(te)定路徑(jing)；最(zui)關(guan)鍵的(de)結合膜中含有Chelex、Zr-oxide等特(te)異性(xing)吸(xi)附(fu)材(cai)料，能(neng)夠(gou)將(jiang)目標汙染物牢(lao)牢(lao)“抓(zhua)住"，防(fang)止(zhi)其再(zai)次擴(kuo)散(san)。在工作原理方(fang)面，DGT技(ji)術(shu)遵(zun)循(xun)被動(dong)采(cai)樣中的(de)“菲克(ke)定律"，根據(ju)菲(fei)克(ke)第壹擴(kuo)散(san)定律，當外界環(huan)境中汙染物濃度高(gao)於結合膜表(biao)面(mian)濃度（結合膜表(biao)面(mian)濃度近似(si)為0）時，汙染物會持(chi)續(xu)向結合膜擴(kuo)散(san)並(bing)在膜上(shang)富(fu)集(ji)。科研(yan)人(ren)員通過測定結合膜上(shang)汙染物的(de)累積(ji)量(liang)，就(jiu)可(ke)以(yi)反算出(chu)汙染物的(de)時間加權平均通量(liang)和(he)有(you)效(xiao)濃度，進而(er)獲(huo)取(qu)“汙染物補給(gei)動(dong)力(li)學(xue)"的(de)相關(guan)信(xin)息(xi)。在空間和(he)時間分(fen)辨(bian)率(lv)上(shang)，DGT技(ji)術(shu)也表(biao)現出(chu)色，空間(jian)上，商用(yong)的(de)超薄(bo)擴(kuo)散(san)膜能(neng)將(jiang)監測分辨(bian)率(lv)壓(ya)縮(suo)到亞毫米級，可(ke)直(zhi)接觀察到根際區域(yu)的(de)二維(wei)影像(xiang)；時間上(shang)，僅(jin)需(xu)幾小(xiao)時到數天(tian)的(de)監測，就(jiu)能(neng)得出(chu)汙染物的(de)平均通量(liang)，有(you)效(xiao)避免(mian)了(le)因(yin)瞬(shun)時波(bo)動(dong)導致的(de)誤判(pan)。
DGT技(ji)術(shu)的(de)應用(yong)場景(jing)十分(fen)廣泛，四大核(he)心應用(yong)場(chang)景值得(de)關(guan)註。
在(zai)沈積(ji)物(wu)-水界面監(jian)測中，DGT技(ji)術(shu)能(neng)夠(gou)鎖定汙染物內(nei)源釋(shi)放(fang)的(de)熱點(dian)區域(yu)。以太湖(hu)為(wei)例，科(ke)研人(ren)員利用DGT技(ji)術(shu)獲(huo)取(qu)了(le)有效(xiao)態磷(lin)和(he)鐵(tie)的(de)二維(wei)分布(bu)情況，發(fa)現兩者在(zai)空(kong)間上高(gao)度重疊，由此揭(jie)示了(le)“鐵結(jie)合態磷(lin)"的(de)耦合釋(shi)放(fang)機(ji)制，為太湖(hu)富(fu)營(ying)養化治(zhi)理鎖定了(le)關(guan)鍵區域(yu)。
在(zai)根際微(wei)區監(jian)測中，DGT技(ji)術(shu)可(ke)追(zhui)蹤(zong)植(zhi)物與重(zhong)金(jin)屬(shu)之間(jian)的(de)“暗(an)渠(qu)"。比(bi)如在(zai)水稻根際監(jian)測中，科(ke)研人(ren)員使用(yong)DGT-PO“三明(ming)治(zhi)"裝置(zhi)，同(tong)步描(miao)繪出(chu)氧(yang)氣(qi)（O₂）、酸堿度（pH）以及(ji)砷(shen)（As）、鉛（Pb）的(de)二維(wei)圖像(xiang)，證實了(le)水稻根尖分(fen)泌(mi)的(de)氧氣(qi)會驅(qu)動(dong)二(er)價(jia)鐵（Fe(Ⅱ)）氧(yang)化，進而(er)對痕量金(jin)屬(shu)的(de)再(zai)活(huo)化與吸(xi)收(shou)起到控制作用。對於汞(gong)、抗(kang)生素等新(xin)型(xing)汙染物，DGT技術(shu)也能(neng)發(fa)揮重要作用(yong)，針(zhen)對汞(gong)，納米(mi)復(fu)合吸附(fu)膜的(de)應用(yong)讓DGT技(ji)術(shu)能(neng)夠(gou)檢測到納克(ke)每(mei)升(sheng)（ngL⁻¹）級別(bie)的(de)二價(jia)汞(gong)（Hg²⁺）和(he)甲(jia)基汞(gong)，同(tong)時借助(zhu)DIFS模型(xing)還(hai)能(neng)預測汞(gong)的(de)遷移(yi)潛(qian)力(li)；
不(bu)僅如此，DGT技(ji)術(shu)與其(qi)他(ta)技(ji)術(shu)聯(lian)用還能(neng)實現“1+1>2"的(de)跨尺(chi)度監測效(xiao)果(guo)。將(jiang)DGT與DET/Peeper技(ji)術(shu)聯(lian)用，能(neng)夠(gou)在毫米級別(bie)獲(huo)取(qu)營(ying)養(yang)鹽(yan)、硫(liu)化物等(deng)物(wu)質(zhi)的(de)同步(bu)分布(bu)情況；DGT與平面光極(ji)（PO）技術(shu)結合，可(ke)實(shi)現秒級監測氧氣（O₂）、酸(suan)堿度（pH）與金(jin)屬(shu)之間(jian)的(de)耦合動(dong)態；而(er)DGT與LA-ICP-MS技(ji)術(shu)聯(lian)用，則能(neng)將(jiang)原本(ben)的(de)二維(wei)影像(xiang)升(sheng)級為三維(wei)體(ti)分布，進壹步揭(jie)示微(wei)孔隙(xi)、化學梯度與生(sheng)物(wu)活(huo)性之(zhi)間的(de)三維(wei)關(guan)聯(lian)真相。
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