本次文章分享一篇由華北電力大學(xué)王雯雯團(tuán)隊在《International Journal of Sediment Research》平臺上發(fā)表的一篇學(xué)術(shù)論文Migration and release potential of nitrogen at the sedimente-water interface in lakes in cold and arid regions。本研究結(jié)合野外調(diào)查、實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)以及薄膜梯度擴(kuò)散和高分辨孔隙水采樣技術(shù)等多種技術(shù)手段，研究了位于中國呼倫湖盆地的烏蘭諾爾濕地沉積物中氮的發(fā)生特征、生物可利用性、吸附-解吸特性和釋放風(fēng)險。

研究結(jié)論：

本研究調(diào)查了中國呼倫湖盆地烏蘭諾爾濕地沉積物-水界面氮的發(fā)生特征、生物可利用性、吸附-解吸行為和釋放風(fēng)險。烏蘭諾爾濕地上層水體中的TN濃度、孔隙水中的DTN濃度和沉積物中的TN含量分別為1.44至2.65 mg/L、2.53至7.33 mg/L和695.37至2,344.77 mg/kg。沉積物TN含量從上到下呈逐漸降低趨勢，表層沉積物有明顯的累積效應(yīng)，可能導(dǎo)致較低水平的生態(tài)毒理效應(yīng)和有機(jī)氮污染。沉積物氮的生物可利用性低，沉積物表現(xiàn)出一定的NH₄⁺-N補(bǔ)給能力，但遷移能力弱。沉積物作為“氮源"，TN和NH₄⁺-N的平均靜態(tài)釋放率分別為16.54和11.50 mg/(m2·d)。

在本文中，DGT（薄膜擴(kuò)散梯度技術(shù)）和HR-Peeper（高分辨孔隙水采樣技術(shù)）被聯(lián)合使用來研究冷干旱地區(qū)湖泊沉積物-水界面的氮遷移和轉(zhuǎn)化特性。以下是這兩種技術(shù)在研究中的聯(lián)用方式及其作用：

DGT技術(shù)：DGT技術(shù)用于測定沉積物柱狀樣品中NH₄⁺-N和NO₃-N的濃度。通過將DGT探針（AMP-TH和ZrO-CA DGT）插入沉積物柱狀樣品中，經(jīng)過一定時間后取出，然后對探針上的薄膜進(jìn)行切片處理，將其放入離心管中，并加入1 mol/L NaCl提取溶液，室溫下浸泡24小時，最后使用微孔板光譜光度法測定提取液中NH₄⁺-N和NO₃-N的濃度。

HR-Peeper技術(shù)：HR-Peeper設(shè)備用于提取沉積物-水界面（SWI）處孔隙水中的NH₄⁺-N和NO₃-N，并測定其濃度。將HR-Peeper設(shè)備插入沉積物柱狀樣品中，經(jīng)過24小時后取出，使用微孔板光譜光度法測定提取的孔隙水樣品中NH₄⁺-N和NO₃-N的濃度。

智感環(huán)境團(tuán)隊擁有13年的DGT技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)，目前已推出4系列共30余種DGT產(chǎn)品，可以單一或同步測定環(huán)境介質(zhì)中30余種元素的有效態(tài)含量，其中包括：雙模式DGT系列、平板式單面DGT系列、平板式雙面DGT系列、平板式高分辨DGT系列。智感環(huán)境團(tuán)隊還推出了高分辨孔隙水采樣裝置，該裝置的主體有很多相同體積的小室組成，小室兩側(cè)分別覆蓋一層濾膜（0.45μm），小室內(nèi)預(yù)先封裝采樣介質(zhì)。根據(jù)擴(kuò)散平衡原理，土壤/孔隙水中一些可溶離子和分子通過濾膜與裝置中的采樣介質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)交換，放置一段時間后達(dá)到平衡，通過測定小室內(nèi)溶液濃度來計算孔隙水中離子濃度。