從靜態(tài)數(shù)據(jù)到動(dòng)態(tài)影像：DGT+PO聯(lián)用如何讓污染看得見(jiàn)、測(cè)得到？

在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)的離散采樣結(jié)合實(shí)驗(yàn)室分析的方法存在諸多局限，只能為我們提供“靜態(tài)快照"般的數(shù)據(jù)。一方面，采樣、運(yùn)輸、檢測(cè)的流程耗時(shí)較長(zhǎng)，存在明顯的時(shí)間滯后性，這使得監(jiān)測(cè)難以捕捉到污染事件的瞬時(shí)變化，例如暴雨過(guò)后污染物的突發(fā)擴(kuò)散情況就極易被錯(cuò)過(guò)；另一方面，離散的點(diǎn)位數(shù)據(jù)無(wú)法還原污染物在空間中的三維遷移路徑，導(dǎo)致污染源追溯困難重重；此外，傳統(tǒng)方法僅能獲取有限的指標(biāo)數(shù)據(jù)，像重金屬總量等，卻無(wú)法解析污染物的形態(tài)、生物有效性等關(guān)鍵信息。正因如此，“看不見(jiàn)的污染，治不準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)"成為了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)的困境，靜態(tài)數(shù)據(jù)就如同“馬賽克拼圖"，難以支撐精準(zhǔn)的環(huán)境治理工作。

而擴(kuò)散梯度技術(shù)（DGT）與平面光極（PO）光學(xué)成像的協(xié)同創(chuàng)新，為環(huán)境監(jiān)測(cè)帶來(lái)了突破性進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了污染物的“時(shí)空動(dòng)態(tài)可視化"。在數(shù)據(jù)采集維度上，二者實(shí)現(xiàn)了從“點(diǎn)"到“面"的跨越，提供高分辨率的時(shí)空數(shù)據(jù)。DGT技術(shù)憑借擴(kuò)散凝膠在原位富集污染物，記錄時(shí)間加權(quán)平均濃度，有效規(guī)避了瞬時(shí)波動(dòng)帶來(lái)的干擾，其毫米級(jí)的空間分辨率，能夠清晰揭示污染物在沉積物-水界面的垂向遷移規(guī)律，比如鎘（Cd）在植物根際的日變化情況。PO光學(xué)成像則借助熒光傳感膜，對(duì)氧氣（DO）、酸堿度（pH）、二氧化碳等目標(biāo)物實(shí)時(shí)顯色，并通過(guò)高光譜相機(jī)生成二維濃度分布圖，秒級(jí)響應(yīng)速度可以動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)污染物擴(kuò)散的“熱力圖"，直觀展現(xiàn)污水滲漏口的羽流蔓延過(guò)程。

在污染物評(píng)估層面，DGT與PO聯(lián)用實(shí)現(xiàn)了從“總量"到“形態(tài)"的精準(zhǔn)分析，極大提升了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性。DGT能夠選擇性吸附有效態(tài)污染物，例如自由離子形式的污染物，避免了傳統(tǒng)方法因檢測(cè)結(jié)合態(tài)金屬而造成“假性高濃度"的誤判。以某河口沉積物監(jiān)測(cè)為例，DGT測(cè)得的三價(jià)砷（As(III)）生物有效態(tài)濃度僅為實(shí)驗(yàn)室酸消解值的15%，同時(shí)PO成像同步顯示其釋放受微生物還原熱點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，這一結(jié)果為后續(xù)治理工作提供了精準(zhǔn)的靶向依據(jù)。

從監(jiān)測(cè)功能的拓展來(lái)看，DGT與PO聯(lián)用推動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)從單純的“監(jiān)測(cè)"邁向“預(yù)警"階段，為決策提供智能支持。將二者獲取的數(shù)據(jù)結(jié)合GIS時(shí)空插值算法，能夠生成污染物擴(kuò)散預(yù)測(cè)模型，預(yù)判生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。