在湖泊、河流、土壤乃至根際微區(qū)這些環(huán)境中，重金屬、抗生素、汞等污染物常常會悄無聲息地“挪窩"。它們的遷移方式多樣，有時會向下穿透沉積物，有時會沿著植物根系進入食物鏈，還可能在水與土的界面之間反復交換。這種看不見、摸不著的“隱形遷移"，用傳統(tǒng)監(jiān)測方法很難準確捕捉——傳統(tǒng)方法不僅在采樣過程中對環(huán)境的擾動較大，監(jiān)測分辨率也低，而且只能獲取到污染物的“靜態(tài)濃度"，無法得到反映其動態(tài)遷移過程的“動態(tài)通量"。而薄膜擴散梯度（DGT）技術的出現(xiàn)，為破解這一監(jiān)測難題提供了有力的工具。

那么，DGT技術究竟是如何“看見"污染物隱形遷移的呢？從裝置結構來看，DGT由三層薄膜和外殼組成。最外層的濾膜能夠擋住環(huán)境中的顆粒物，只允許真正具有“生物可利用性"的溶解態(tài)污染物進入裝置內部；中間的擴散膜（通常為水凝膠材質）會形成可控的納米級擴散通道，為污染物的遷移提供特定路徑；最關鍵的結合膜中含有Chelex、Zr-oxide等特異性吸附材料，能夠將目標污染物牢牢“抓住"，防止其再次擴散。在工作原理方面，DGT技術遵循被動采樣中的“菲克定律"，根據菲克第一擴散定律，當外界環(huán)境中污染物濃度高于結合膜表面濃度（結合膜表面濃度近似為0）時，污染物會持續(xù)向結合膜擴散并在膜上富集。科研人員通過測定結合膜上污染物的累積量，就可以反算出污染物的時間加權平均通量和有效濃度，進而獲取“污染物補給動力學"的相關信息。在空間和時間分辨率上，DGT技術也表現(xiàn)出色，空間上，商用的超薄擴散膜能將監(jiān)測分辨率壓縮到亞毫米級，可直接觀察到根際區(qū)域的二維影像；時間上，僅需幾小時到數天的監(jiān)測，就能得出污染物的平均通量，有效避免了因瞬時波動導致的誤判。

DGT技術的應用場景十分廣泛，四大核心應用場景值得關注。

在沉積物-水界面監(jiān)測中，DGT技術能夠鎖定污染物內源釋放的熱點區(qū)域。以太湖為例，科研人員利用DGT技術獲取了有效態(tài)磷和鐵的二維分布情況，發(fā)現(xiàn)兩者在空間上高度重疊，由此揭示了“鐵結合態(tài)磷"的耦合釋放機制，為太湖富營養(yǎng)化治理鎖定了關鍵區(qū)域。

在根際微區(qū)監(jiān)測中，DGT技術可追蹤植物與重金屬之間的“暗渠"。比如在水稻根際監(jiān)測中，科研人員使用DGT-PO“三明治"裝置，同步描繪出氧氣（O?）、酸堿度（pH）以及砷（As）、鉛（Pb）的二維圖像，證實了水稻根尖分泌的氧氣會驅動二價鐵（Fe(Ⅱ)）氧化，進而對痕量金屬的再活化與吸收起到控制作用。對于汞、抗生素等新型污染物，DGT技術也能發(fā)揮重要作用，針對汞，納米復合吸附膜的應用讓DGT技術能夠檢測到納克每升（ngL?1）級別的二價汞（Hg2?）和甲基汞，同時借助DIFS模型還能預測汞的遷移潛力；

不僅如此，DGT技術與其他技術聯(lián)用還能實現(xiàn)“1+1>2"的跨尺度監(jiān)測效果。將DGT與DET/Peeper技術聯(lián)用，能夠在毫米級別獲取營養(yǎng)鹽、硫化物等物質的同步分布情況；DGT與平面光極（PO）技術結合，可實現(xiàn)秒級監(jiān)測氧氣（O?）、酸堿度（pH）與金屬之間的耦合動態(tài)；而DGT與LA-ICP-MS技術聯(lián)用，則能將原本的二維影像升級為三維體分布，進一步揭示微孔隙、化學梯度與生物活性之間的三維關聯(lián)真相。