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薄膜扩散梯度(DGT)技术控制沉积物中磷释放的研究中如何被应用?

更新时间:2024-11-07   点击次数:113次

本次分享一篇由上海海洋大学詹艳慧团队在《Journal of Environmental Sciences》上发表的一篇学术论文:Control of phosphorus release from sediment by the combined use of Elodea nuttallii, hydrous ferric oxide, zeolite and calcite: Efficiency, mechanism and response of bacterial communities。

本文研究了伊乐藻(Elodea nuttallii)与水合氧化铁(hydrous ferric oxide,HFO)、沸石和石灰石(zeolite and calcite,HZC)混合物联合使用对沉积物中磷(P)内部负荷的有效性和机制,以及伊乐藻与HZC联合使用对表层沉积物中微生物群落组成和功能的影响。结果表明,伊乐藻和HZC的联合使用可以降低沉积物中磷释放到上覆水体的风险,且伊乐藻与HZC的联合使用控制效率高于单独使用伊乐藻或HZC。通过薄膜扩散梯度装置(diffusive gradient in thin film device DGT)测量的活性磷(labile P)的钝化和移动磷在伊乐藻+HZC联合处理控制沉积物内部磷负荷中起到了关键作用。HZC覆盖对伊乐藻的生长有促进作用,这有利于伊乐藻从沉积物中吸收磷。伊乐藻和HZC的联合应用不仅对表层沉积物中细菌的多样性有一定的负面影响,而且改变了表层沉积物中微生物的组成,包括门(phylum)和属(genus)水平。然而,表层沉积物中的微生物群落仍然可以发挥良好的生态功能。上述结果表明,伊乐藻和HZC的联合使用在管理沉积物中磷的内部负荷方面具有很高的潜力。

在这篇文章中,DGT(薄膜扩散梯度)技术被应用于研究沉积物中磷的动态释放过程。通过将DGT设备垂直插入到不同处理组的沉积物中,研究人员能够在24小时后测量O-water/沉积物界面中不稳定磷(DGT-UP)的浓度。这项技术使得研究者能够高分辨率地探测沉积物和水体中活性磷的分布情况,从而评估不同处理措施对沉积物中磷释放的影响。具体来说,DGT技术揭示了Elodea nuttallii和HZC(氢氧化铁、沸石和方解石的混合物)联合应用对控制沉积物中磷释放的效率,以及通过改变沉积物中活性磷的分布来阐明其作用机制。通过DGT技术的应用,研究人员发现联合应用Elodea nuttallii和HZC能够显著降低沉积物上层的DGT-UP浓度,这表明该联合技术能有效阻断沉积物向水体中的磷释放。智感环境已成功开发了四大系列,共计30余种DGT系列产品,能够为实验研究提供强有力的帮助。