第七届青年地学论坛

土壤、沉积物、水体和生物体之间的接触和作用形成了多种生态环境微界面。这些生态环境微界面是物质迁移转化的重要场所，而高度时空异质性的界面特征使得对其中化学反应信息的捕捉变得极其复杂且困难。薄膜梯度扩散（DGT）技术以其原位测量元素生物有效态和高空间分辨率等的优势，适用于研究化学异质性的界面过程。过去二十余年的研究表明，DGT不仅在生态环境检测和生物有效性评价得到了广泛的应用，还在生态环境微界面物质运移过程研究中显示了强大的潜力。DGT技术可以在毫米尺度研究营养盐和污染物在土壤和沉积物微界面的的一维浓度分布特征。DGT技术的重要优势表现在二维化学分布成像，表征磷和金属时的空间分辨率可达几十微米。近几年的一个重要发展趋势是，将DGT与DET、Peeper和PO等技术联用同步获取多种溶质的一维和二维浓度分布信息，这助推了土壤和沉积物中营养盐和污染物的生物地球化学过程的机制研究。高分辨吸附膜的不断涌现、吸附膜分析技术的多元化和分析成本的低廉化以及其他成像技术的联合使用进一步凸显了DGT在微界面过程研究中的优势。未来还需在以下几个方面继续开展工作：DGT多用于土壤和淡水系统微界面过程研究，对海洋和滨海系统微界面过程研究仍有待加强；DGT主要针对磷、重金属、类金属和S^2-等开展微界面过程研究，对于有机类污染物和氮素（如NO₃^-、NH₄⁺）等的微界面过程研究仍然较少，需要进一步开发高选择性的吸附膜以及优化后续化学分析方法；DGT已与DET或Peeper技术联用以探究元素间的迁移转化关系，与PO技术联用以进行元素与环境因子（O₂和pH）的同步分析。

土水界面,植物根际,化学异质性,时空高分辨,化学成像技术