氮?dú)猓?/span>N₂）、氧氣（O₂）、二氧化碳（CO₂）是濕地、河流、湖泊、海洋等水體中的重要溶解氣體，是生態(tài)環(huán)境變化過(guò)程中的重要參數(shù)指標(biāo)。例如，溶解氧是衡量海氣擴(kuò)散過(guò)程、水團(tuán)混合、大洋環(huán)流以及海水中生物化學(xué)過(guò)程的重要指標(biāo)；水體中CO₂對(duì)于研究碳循環(huán)和氣候變化具有重要作用；而水體中溶解N₂則對(duì)于研究水體脫氮和反硝化速率、農(nóng)業(yè)氮肥利用率等相關(guān)問(wèn)題具有關(guān)鍵作用。目前，測(cè)量水體中溶解氣體的傳統(tǒng)方法是先采集水樣，然后在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或者船上進(jìn)行檢測(cè)，但由于很多參數(shù)會(huì)隨時(shí)空的變化而發(fā)生改變，從而得不到實(shí)時(shí)原位的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。水體反硝化速率的測(cè)定方法主要有乙炔抑制法、N₂通量法、質(zhì)量平衡法、化學(xué)計(jì)量法和同位素法，但這些方法大多存在人為擾動(dòng)大、操作繁瑣、誤差大的不足，因而無(wú)法測(cè)定淹水環(huán)境下的反硝化速率。膜進(jìn)樣質(zhì)譜儀（MIMS）則能夠?qū)崟r(shí)、原位、連續(xù)測(cè)量水體中的溶解氣體（N₂、O₂、CO₂），并且能夠測(cè)定淹水環(huán)境下水體、沉積物的反硝化速率，已被國(guó)內(nèi)外眾多研究機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用，并被認(rèn)為是反硝化和脫氮速率研究強(qiáng)大的工具。同時(shí)，膜進(jìn)樣質(zhì)譜儀還能夠應(yīng)用于穩(wěn)定同位素（¹⁵N 、¹⁸O）的檢測(cè)、光合呼吸、厭氧氨氧化、生物反應(yīng)器等方面的研究。