本发明公开了一种环境中同步采集氨氮、硝氮和磷酸根的薄膜扩散梯度(DGT)装置,包括由外至内依次设置的PVDF滤膜、扩散膜和吸附固定膜,所述吸附固定膜以琼脂糖为载体负载有NO3‑N吸附材料、NH4‑N吸附材料和磷酸根吸附材料,所述PVDF滤膜的厚度和孔径分别为100±20μm和0.45±0.1μm。本装置实现了水体、沉积物和土壤中氮和磷的同步采集分析,氮磷的采集‑提取还原分析准确率分别可达95.6%;本发明对氮磷的DGT容量大具有较高的营养物质吸附上限;同时本发明对铵态氮和硝态氮均具有极高的固定吸附率和提取率。