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薄膜擴散梯度(DGT)技術如何應用在監(jiān)測磷和鐵的動態(tài)變化研究中?

時間:2024/11/20閱讀:533
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本次分享一篇由中國科學院水生生物研究所吳辰熙團隊在《Journal of Environmental Management》上發(fā)表的一篇學術論文:Influence of different cyanobacterial treatment methods on phosphorus cycle in shallow lake microcosms。這篇文章主要研究了不同的藍藻處理方法對淺水湖泊微生態(tài)系統(tǒng)中磷循環(huán)的影響。文章通過微宇宙實驗,探討了使用過氧化氫(H2O2)、聚合氯化鋁(PAC)以及銀魚糞便這三種處理方法對磷循環(huán)的影響。

藍藻水華是影響水供應安全和生態(tài)系統(tǒng)健康的一個緊迫問題。藍藻水華消退期間釋放的磷(P)是湖泊磷循環(huán)中涉及的最重要組成部分之一。然而,關于人為處理藍藻水華對覆蓋水和沉積物中磷循環(huán)的影響和機制,目前知之甚少。在本研究中,使用微宇宙實驗研究了使用過氧化氫(H2O2)、聚合氯化鋁(PAC)和銀魚糞便的不同處理方法對磷循環(huán)的影響。結果表明,H2O2處理顯著增加了與沉積物相關的磷的內部循環(huán),而PAC處理顯示了較小的效果。H2O2和PAC處理在第10天之前抑制了沉積物中磷的釋放,但在第20天促進了磷的釋放,而銀魚處理在整個實驗過程中抑制了磷的釋放。鐵氧化物-氫氧化物的還原溶解是影響磷解吸的主要因素。路徑分析進一步表明,覆蓋水屬性如溶解氧(DO)和氧化還原電位(ORP)在處理誘導的沉積物磷釋放中起著關鍵作用。我們的結果量化了由于藍藻處理而在沉積物-水界面產生的內源性磷擴散通量,并為控制方法的選擇提供了有用的指導,其中銀魚是三種研究方法中最推薦的。

在本文中,DGT(Diffusive Gradients in Thin Films)技術被用來同時測量沉積物中可溶性磷(labile P)和亞鐵離子(Fe(II))的濃度。DGT技術是一種被動采樣方法,它能夠提供關于水體和沉積物界面(SWI)上可溶性營養(yǎng)鹽和金屬的高分辨率信息。通過使用DGT,研究人員能夠在沉積物的不同深度上獲得關于磷和鐵的動態(tài)變化的數據。

薄膜擴散梯度(DGT)技術是近30年發(fā)展出來的應用比較廣泛的被動采樣技術。智感環(huán)境擁有13年DGT技術開發(fā)積累,成功推出了4大系列、30余種DGT產品,目前已被廣泛應用到水土環(huán)境檢測領域。



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