污染物的迁移转化是一个耦合物理、化学和生物的过程，传统的异位研究手段（并且以试剂提取为主）常常不能很好地对其环境行为和环境效应进行评估。异位研究涉及的样品采集、运输、保存、处理过程都很难避免因污染物形态易变造成的偏差，从而影响分析结果的准确性。而且试剂的提取只考虑固液两相间的静态平衡，却没有考虑普遍存在于固液两相间的动力学过程，无法反映真实的环境微界面变化过程。原位技术可以有效克服上述弱点，更能客观地反映污染物的迁移转化规律。虽然出现了同步辐射等大型高端“原位”技术，但由于价格昂贵、机时资源有限、甚至较高的检出限，都在制约着它们在环境研究中的广泛应用。因此，高效、低成本、低检出限的原位表征技术手段的缺乏，使得污染物微界面过程与机制难以有效厘清，制约了对污染物环境生物地球化学行为和环境风险的真实认知。本研究主要在梯度扩散薄膜（DGT）技术（一种原位采样技术）的经典理论基础上，通过合成选择性分离吸附材料，研发了能够原位测定（类）金属不同形态的新型分析技术，并融合平板光极和酶谱技术，构建适用于土壤/沉积物微界面的涵盖化学、物理、生物信息的新型二维高分辨原位表征技术，为原位定量研究（类）金属的环境微界面迁移转化过程与机制提供了强有力的技术支撑。