在環(huán)境監(jiān)測與研究領域，準確獲取污染物信息對生態(tài)保護和環(huán)境治理至關重要。薄膜擴散梯度技術(shù)（DiffusiveGradientsinThin-films,DGT）作為一種被動采樣技術(shù)，憑借特殊的技術(shù)原理和性能優(yōu)勢，在眾多監(jiān)測手段中脫穎而出。

DGT應用范圍廣泛，如水體/土壤/沉積物/濕地等，可從低背景環(huán)境介質(zhì)拓展至高污染環(huán)境介質(zhì)。DGT可實現(xiàn)多指標高分辨同步測定，分辨率達毫米至亞毫米。

以下將DGT與傳統(tǒng)主動采樣技術(shù)、化學提取法、實時傳感器技術(shù)及生物監(jiān)測技術(shù)進行詳細對比，并結(jié)合最新研究進展和應用案例，展現(xiàn)其在環(huán)境監(jiān)測中的核心價值與應用潛力。

1.與傳統(tǒng)主動采樣技術(shù)的對比：

傳統(tǒng)主動采樣技術(shù)，如離心法、孔隙水擠壓法、泵抽提法，在環(huán)境監(jiān)測中曾長期占據(jù)主導地位。然而，DGT技術(shù)的出現(xiàn)，為環(huán)境樣品采集帶來了創(chuàng)新。

在濕地生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測中，離心法處理沉積物樣品時，強大的離心力會破壞土壤膠體結(jié)構(gòu)，導致原本穩(wěn)定存在的Fe2?被大量釋放，濃度較原位狀態(tài)升高30%，數(shù)據(jù)嚴重失真。而DGT技術(shù)采用被動采樣原理，不改變樣品原位條件，能夠真實反映環(huán)境中物質(zhì)的存在狀態(tài)。在河流污染物監(jiān)測方面，DGT技術(shù)獲取的時間加權(quán)平均濃度數(shù)據(jù)，能有效反映污染物生物有效性的動態(tài)累積量，這一特性使其在評估生態(tài)風險時更具參考價值。

2. 與化學提取法的對比：

化學提取法，如BCR連續(xù)提取法、單一提取法（如CaCl?提?。?，在土壤和沉積物污染物分析中應用廣泛。但與DGT技術(shù)相比，其在測量污染物有效態(tài)方面存在明顯不足。

在農(nóng)田土壤研究中，化學提取法往往會過度釋放土壤中結(jié)合態(tài)的污染物，導致測量結(jié)果虛高。以Cd元素為例，CaCl?提取法測得的Cd含量比DGT技術(shù)高出40%，而DGT僅捕獲自由離子和弱絡合態(tài)等生物可利用形態(tài)，其測量結(jié)果與水稻實際吸收量更為接近，更能準確反映土壤污染對農(nóng)作物的實際風險。在空間分辨率方面，DGT技術(shù)搭配0.1mm薄層凝膠，可實現(xiàn)亞毫米級的剖面分析，在根際研究中，成功揭示了水稻根尖2mm內(nèi)P元素的富集峰，濃度梯度高達200μM/mm，這種精細化的測量能力是傳統(tǒng)分層采樣的化學提取法難以企及的。同時，DGT技術(shù)的擴散層能夠有效過濾土壤顆粒和膠體的干擾，在有機質(zhì)含量＞15%的復雜土壤環(huán)境中，BCR法對Fe元素的回收率會虛高50%，而DGT技術(shù)依然能保持穩(wěn)定測量，展現(xiàn)出強大的抗基體效應能力。

3.應用場景優(yōu)勢：

DGT技術(shù)在一些特定領域具有不可替代的優(yōu)勢，推動了環(huán)境研究的深入發(fā)展。

在污染源解析方面，DGT技術(shù)通過結(jié)合相的選擇性，如AgI對S2?、Metsorb對As的特異性吸附，能夠有效區(qū)分污染物的自然釋放與人為輸入。在某礦區(qū)的研究中，科研人員利用DGT-S/Fe比值，成功識別出60%的As污染來自尾礦滲漏，而非地質(zhì)背景，為精準治理污染提供了關鍵線索。在界面過程研究領域，DGT技術(shù)憑借高空間分辨率，在沉積物-水界面、根-土界面等微尺度通量測量中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，在沉水植物根系區(qū)域，DGT技術(shù)揭示出植物根系O?分泌使根際50μm內(nèi)Cd有效性下降90%，這一微觀層面的發(fā)現(xiàn)，深化了人們對污染物遷移轉(zhuǎn)化機制的理解。