环境中的砷、锑和硒的化学形态多种多样,其中三价砷(AsⅢ)、三价锑(SbⅢ)和四价硒(SeⅣ)相比于其他形态具有更高的环境毒性,因此测定AsⅢ、SbⅢ和SeⅣ的浓度对评估砷、锑和硒在环境介质中的生物有效性具有重要意义。但由于砷、锑和硒容易在p H、氧化还原电位等环境因素发生改变时发生化学转化,而传统的异位采样难以准确测量砷、锑和硒在水体或土壤中的实际形态浓度。有必要开发一种新型的原位监测AsⅢ、SbⅢ和SeⅣ的技术,准确反映环境中AsⅢ、SbⅢ和SeⅣ的实际浓度,以帮助我们理解砷、锑和硒的生物地球化学循环过程,并有效评估其生态毒性。梯度扩散薄膜技术（DGT）是一种基于菲克第一定律的原位、非破坏性被动采样技术,可以实现原位定量测量元素浓度,并可以实现对异质环境中元素浓度分布实现一维和二维高分辨率测量。本研究基于DGT技术,先采用两步法先后合成了巯基氨基双官能团二氧化硅介孔纳米材料,并将其制作为AMBS-DGT装置,实现了对AsⅢ、SbⅢ和SeⅣ的选择性测量,当AsV、SbV和SeVI的含量低于总量的90%时,AMBS-DGT几乎不吸附AsV、SbV和SeVI（<5%）。在p H范围为5-9(SeⅣ测量的p H为5-7.5),离子强度为0.01-200 mmol L-1的环境中,AMBS-DGT具有良好的选择性监测性能,每片圆形吸附胶（直径2.51 cm）对AsⅢ、SbⅢ和SeⅣ的吸附容量分别为21μg、34μg和7.6μg,且吸附胶可保存时间长达20周。为了验证AMBS-DGT在环境中的适用性,在南京秦淮河中进行了野外实验并与主动采样技术相对比,验证了AMBS-DGT在自然水体中定量检测的准确性。此外,将AMBS-DGT用于土壤中水稻根系元素的二维高分辨成像测量,验证了AMBS-DGT可在土壤中对AsⅢ、SbⅢ和SeⅣ实现同步二维高分辨分布的测量研究。最后,进一步将AMBS-DGT应用于高硫酸盐土壤中测量AsⅢ的一维分布,并结合了Eh、FeⅡ、S-Ⅱ以及微生物数据,推导出砷在高硫酸盐土壤中的迁移转化机理。结果表明,硫酸盐的添加降低了厌氧土壤（4-13 cm）中AsⅢ的浓度,相比于未添加硫酸盐的土壤AsⅢ浓度降低了60%,且硫酸盐的添加提高了SRB和Fe RB的活性。Fe RB和SRB活性的增强介导了FeⅢ和SO42-的还原,还原生成的FeⅡ和S-Ⅱ结合形成Fe S沉淀。Fe S沉淀对As的吸附可能是AsⅢ降低的主要原因。可见,AMBS-DGT为环境中研究砷、锑和硒的形态分布及迁移归趋提供了有效的技术手段。