本次分享一篇由上海海洋大學(xué)詹艷慧團(tuán)隊(duì)在《Journal of Environmental Sciences》上發(fā)表的一篇學(xué)術(shù)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(lián)合使用對沉積物中磷(P)內(nèi)部負(fù)荷的有效性和機(jī)制,以及伊樂藻與HZC聯(lián)合使用對表層沉積物中微生物群落組成和功能的影響。結(jié)果表明,伊樂藻和HZC的聯(lián)合使用可以降低沉積物中磷釋放到上覆水體的風(fēng)險(xiǎn),且伊樂藻與HZC的聯(lián)合使用控制效率高于單獨(dú)使用伊樂藻或HZC。通過薄膜擴(kuò)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(dòng)磷在伊樂藻+HZC聯(lián)合處理控制沉積物內(nèi)部磷負(fù)荷中起到了關(guān)鍵作用。HZC覆蓋對伊樂藻的生長有促進(jìn)作用,這有利于伊樂藻從沉積物中吸收磷。伊樂藻和HZC的聯(lián)合應(yīng)用不僅對表層沉積物中細(xì)菌的多樣性有一定的負(fù)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(fā)揮良好的生態(tài)功能。上述結(jié)果表明,伊樂藻和HZC的聯(lián)合使用在管理沉積物中磷的內(nèi)部負(fù)荷方面具有很高的潛力。
在這篇文章中,DGT(薄膜擴(kuò)散梯度)技術(shù)被應(yīng)用于研究沉積物中磷的動(dòng)態(tài)釋放過程。通過將DGT設(shè)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(shí)后測量O-water/沉積物界面中不穩(wěn)定磷(DGT-UP)的濃度。這項(xiàng)技術(shù)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(shù)揭示了Elodea nuttallii和HZC(氫氧化鐵、沸石和方解石的混合物)聯(lián)合應(yīng)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(jī)制。通過DGT技術(shù)的應(yīng)用,研究人員發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)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(lián)合技術(shù)能有效阻斷沉積物向水體中的磷釋放。智感環(huán)境已成功開發(fā)了四大系列,共計(jì)30余種DGT系列產(chǎn)品,能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)研究提供強(qiáng)有力的幫助。