薄膜扩散梯度（DGT）技术如何应用在监测磷和铁的动态变化研究中？

本次分享一篇由中国科学院水生生物研究所吴辰熙团队在《Journal of Environmental Management》上发表的一篇学术论文：Influence of different cyanobacterial treatment methods on phosphorus cycle in shallow lake microcosms。这篇文章主要研究了不同的蓝藻处理方法对浅水湖泊微生态系统中磷循环的影响。文章通过微宇宙实验，探讨了使用过氧化氢（H₂O₂）、聚合氯化铝（PAC）以及银鱼粪便这三种处理方法对磷循环的影响。

蓝藻水华是影响水供应安全和生态系统健康的一个紧迫问题。蓝藻水华消退期间释放的磷（P）是湖泊磷循环中涉及的最重要组成部分之一。然而，关于人为处理蓝藻水华对覆盖水和沉积物中磷循环的影响和机制，目前知之甚少。在本研究中，使用微宇宙实验研究了使用过氧化氢（H₂O₂）、聚合氯化铝（PAC）和银鱼粪便的不同处理方法对磷循环的影响。结果表明，H₂O₂处理显著增加了与沉积物相关的磷的内部循环，而PAC处理显示了较小的效果。H₂O₂和PAC处理在第10天之前抑制了沉积物中磷的释放，但在第20天促进了磷的释放，而银鱼处理在整个实验过程中抑制了磷的释放。铁氧化物-氢氧化物的还原溶解是影响磷解吸的主要因素。路径分析进一步表明，覆盖水属性如溶解氧（DO）和氧化还原电位（ORP）在处理诱导的沉积物磷释放中起着关键作用。我们的结果量化了由于蓝藻处理而在沉积物-水界面产生的内源性磷扩散通量，并为控制方法的选择提供了有用的指导，其中银鱼是三种研究方法中最推荐的。

在本文中，DGT（Diffusive Gradients in Thin Films）技术被用来同时测量沉积物中可溶性磷（labile P）和亚铁离子（Fe(II)）的浓度。DGT技术是一种被动采样方法，它能够提供关于水体和沉积物界面（SWI）上可溶性营养盐和金属的高分辨率信息。通过使用DGT，研究人员能够在沉积物的不同深度上获得关于磷和铁的动态变化的数据。

薄膜扩散梯度（DGT）技术是近30年发展出来的应用比较广泛的被动采样技术。智感环境拥有13年DGT技术开发积累，成功推出了4大系列、30余种DGT产品，目前已被广泛应用到水土环境检测领域。