薄膜擴散梯度(DGT)技術控制沉積物中磷釋放的研究中如何被應用？

本次分享一篇由上海海洋大學詹艷慧團隊在《Journal of Environmental Sciences》上發表的一篇學術論文：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。

本文研究了伊樂藻（Elodea nuttallii）與水合氧化鐵（hydrous ferric oxide，HFO）、沸石和石灰石（zeolite and calcite，HZC）混合物聯合使用對沉積物中磷（P）內部負荷的有效性和機制，以及伊樂藻與HZC聯合使用對表層沉積物中微生物群落組成和功能的影響。結果表明，伊樂藻和HZC的聯合使用可以降低沉積物中磷釋放到上覆水體的風險，且伊樂藻與HZC的聯合使用控制效率高于單獨使用伊樂藻或HZC。通過薄膜擴散梯度裝置（diffusive gradient in thin film device DGT）測量的活性磷（labile P）的鈍化和移動磷在伊樂藻+HZC聯合處理控制沉積物內部磷負荷中起到了關鍵作用。HZC覆蓋對伊樂藻的生長有促進作用，這有利于伊樂藻從沉積物中吸收磷。伊樂藻和HZC的聯合應用不僅對表層沉積物中細菌的多樣性有一定的負面影響，而且改變了表層沉積物中微生物的組成，包括門（phylum）和屬（genus）水平。然而，表層沉積物中的微生物群落仍然可以發揮良好的生態功能。上述結果表明，伊樂藻和HZC的聯合使用在管理沉積物中磷的內部負荷方面具有很高的潛力。

在這篇文章中，DGT（薄膜擴散梯度）技術被應用于研究沉積物中磷的動態釋放過程。通過將DGT設備垂直插入到不同處理組的沉積物中，研究人員能夠在24小時后測量O-water/沉積物界面中不穩定磷（DGT-UP）的濃度。這項技術使得研究者能夠高分辨率地探測沉積物和水體中活性磷的分布情況，從而評估不同處理措施對沉積物中磷釋放的影響。具體來說，DGT技術揭示了Elodea nuttallii和HZC（氫氧化鐵、沸石和方解石的混合物）聯合應用對控制沉積物中磷釋放的效率，以及通過改變沉積物中活性磷的分布來闡明其作用機制。通過DGT技術的應用，研究人員發現聯合應用Elodea nuttallii和HZC能夠顯著降低沉積物上層的DGT-UP濃度，這表明該聯合技術能有效阻斷沉積物向水體中的磷釋放。智感環境已成功開發了四大系列，共計30余種DGT系列產品，能夠為實驗研究提供強有力的幫助。