薄膜擴散梯度（DGT）技術如何應用在監測磷和鐵的動態變化研究中？

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系統中磷循環的影響。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的影響。

藍藻水華是影響水供應安全和生態系統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，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變化的數據。

薄膜擴散梯度（DGT）技術是近30年發展出來的應用比較廣泛的被動采樣技術。智感環境擁有13年DGT技術開發積累，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境檢測領域。