智感環境薄膜擴散梯度技術（DGT）：微觀尺度下的環境監測技術

        在環境監測與地球化學研究領域，對污染物動態分布及生物有效性的精準探測始終是核心難題。智感環境薄膜擴散梯度技術（DGT）憑借被動式原位采樣與微尺度解析能力，成為獲取環境介質中目標物真實濃度與遷移規律的前沿手段，尤其在重金屬、營養元素研究中展現出重要的價值。

一、技術原理：基于菲克定律的分子級捕獲機制

        DGT 技術以菲克第一擴散定律為理論基石，通過構建穩定的濃度梯度場，實現目標物的可控富集。智感環境 DGT 裝置采用三層復合結構設計，各層協同運作：

1. 表層濾膜：由孔徑 0.45μm 的聚丙烯腈材質制成，可有效攔截懸浮顆粒物與微生物，避免其堵塞擴散通道或干擾吸附過程；

2. 中間擴散膜：采用水凝膠基質（如瓊脂糖 - 聚丙烯酰胺復合體系），厚度精確控制在 0.5 - 2mm 之間，確保離子以恒定擴散系數（D?）進行一維擴散；

3. 底層吸附膜：搭載特異性結合材料，如用于重金屬捕獲的 Chelex - 100 樹脂、針對磷酸鹽的水合氧化鐵（HFO）涂層，能在數分鐘至數天內與目標離子形成穩定絡合物 。

當 DGT 裝置浸入環境介質后，目標離子在濃度差驅動下穿過擴散膜，在吸附膜表面被快速固定，形成濃度梯度。根據公式

二、多維應用領域：從污染監測到機制解析

    環境介質全場景覆蓋

• 水體監測：在長江口沉積物 - 水界面研究中，智感環境 DGT 裝置同步部署重金屬（Cd、Pb）與磷酸鹽吸附膜，捕捉到潮汐周期內界面層污染物通量變化 —— 漲潮時，沉積物釋放的 Cd2?濃度較落潮期高 2.3 倍，磷酸鹽擴散通量達 12.5 μmol/(m2?d) ；

• 土壤與根際研究：針對水稻土根際微區，DGT - LA - ICPMS 聯用技術繪制出鐵錳氧化物與磷的三維分布圖，揭示根系分泌物（如草酸）導致根表 500μm 范圍內磷酸鹽濃度驟降 40% 的動態過程 ；

• 大氣干濕沉降監測：通過改進 DGT 裝置為氣溶膠捕獲模式，可實時富集沉降物中的汞化合物，在工業區監測中檢出甲基汞濃度達 0.8 ng/m3，較傳統濾膜法靈敏度提升 5 倍 。

三、核心技術優勢：突破傳統監測瓶頸

       智感環境 DGT 技術正以其原位采樣優勢與微尺度解析能力，重塑環境監測與地球化學研究范式。從重金屬污染防控到新興污染物溯源，這項技術不僅提供精準的污染數據，更為揭示環境介質中物質循環機制、保障生態安全提供了關鍵技術支撐。