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 Chemical Engineering》上發(fā)表的一篇學(xué)術(shù)論文“Control of phosphorus release from sediment by hydrous zirconium oxide/magnesium hydroxide composite: Effectiveness, mechanism and microbial response"

本研究探討了水合氧化鋯/氫氧化鎂復(fù)合材料（MZ）對(duì)沉積物磷（P）釋放的控制效果和機(jī)制應用創新，并檢驗(yàn)了MZ對(duì)沉積物中微生物群落的影響健康發展。MZ顯示出良好的磷酸鹽吸附性能有效保障。在pH為7的條件下，MZ對(duì)磷酸鹽的最大單層吸附量為67.7mg/g長效機製，明顯大于水合氧化鋯（39.8 mg/g）講實踐。MZ的添加和覆蓋都能有效地減少沉積物向覆蓋水（OW）的內(nèi)部磷負(fù)荷，MZ比氫氧化鎂更適合作為改良劑用于控制沉積物向OW的內(nèi)部磷釋放奮戰不懈。在我們的研究中市場開拓，MZ改良劑和覆蓋劑分別使OW中的可溶性反應(yīng)性磷（SRP）減少了94.3%-97.8%和96.6%-99.2%。SRP的鈍化大大縮短、薄膜擴(kuò)散梯度中的不穩(wěn)定磷和上覆沉積物中的移動(dòng)磷在MZ攔截內(nèi)源磷釋放到OW中起到了關(guān)鍵作用要落實好。大多數(shù)被MZ鈍化的磷在常見的pH和還原環(huán)境下難以釋放。盡管MZ的添加和覆蓋可以重塑表層沉積物中微生物群落的結(jié)構(gòu)越來越重要的位置，但通過FAPROTAX分析預(yù)測(cè)新技術，MZ改良和覆蓋的沉積物中的微生物群落仍然可以發(fā)揮與碳、氮順滑地配合、硫和鐵循環(huán)相關(guān)的良好生態(tài)功能深入。我們的發(fā)現(xiàn)表明，MZ是一種有前景的改良劑和覆蓋材料逐漸顯現，用于減輕淡水生態(tài)系統(tǒng)沉積物中磷的釋放全會精神。

研究結(jié)果表明：(1) MZ顯示出良好的HvPO4-(3-v)吸附性能。在pH為7的條件下拓展基地，MZ對(duì)HvPO4-(3-v)的最大單層吸附量為67.7 mg/g集中展示。在常見離子的共同存在下，MZ消除HvPO4-(3-v)的機(jī)制包括無定形鈣磷酸鹽化合物的形成體系流動性，以及包括內(nèi)層球狀鋯-磷酸鹽復(fù)合物探索創新、磷酸橋聯(lián)鋯-磷酸鈣復(fù)合物和磷酸橋聯(lián)鋯-鎂復(fù)合物在內(nèi)的鋯-磷酸鹽復(fù)合物的生成。(2) MZ的改良和覆蓋都能有效地減輕沉積物向覆蓋水（OW）的內(nèi)部磷負(fù)荷實現了超越，而且MZ比氫氧化鎂更適合用作改良劑來控制沉積物內(nèi)部磷釋放到OW新產品。MZ的改良和覆蓋可以誘導(dǎo)磷從PRS向PNaOH和PRes的轉(zhuǎn)化，使無機(jī)磷更穩(wěn)定橋梁作用。上層沉積物中SRP長遠所需、PDGT和PM的鈍化在通過MZ的添加和覆蓋減少內(nèi)源磷釋放風(fēng)險(xiǎn)到OW中起到了關(guān)鍵作用。大多數(shù)被MZ鈍化的磷在常見pH和還原環(huán)境下難以釋放讓人糾結。(3) 盡管MZ的添加和覆蓋都能重塑表層沉積物中微生物群落的結(jié)構(gòu)規模，但通過FAPROTAX分析預(yù)測(cè)，MZ改良和覆蓋的沉積物中的微生物群落仍然可以發(fā)揮與碳基石之一、氮聯動、硫和鐵循環(huán)相關(guān)的良好生態(tài)功能增持能力。(4) MZ可以作為改良劑和覆蓋材料，用于減輕淡水生態(tài)系統(tǒng)沉積物中磷的釋放生產體系。

在這篇文章中服務，高分辨孔隙水采樣裝置（HR Peeper）和薄膜擴(kuò)散梯度（DGT）采樣裝置被用于研究沉積物和水體中的磷（P）的釋放控制。以下是它們各自的作用：

1. 高分辨孔隙水采樣裝置（HR Peeper）能力和水平，溶解態(tài)重金屬檢測(cè)/營(yíng)養(yǎng)鹽檢測(cè)：

HR Peeper用于測(cè)量沉積物孔隙水中的溶解態(tài)磷（SRP）和鐵(II)（Fe2+）的濃度。這些數(shù)據(jù)有助于了解沉積物中磷的釋放情況異常狀況，以及沉積物中鐵的形態(tài)和遷移情況研究。

通過在不同時(shí)間點(diǎn)垂直放置HR Peeper于沉積物中，研究人員能夠收集不同深度的孔隙水樣本應用創新，并分析這些樣本中的SRP和Fe2+濃度提高，從而評(píng)估沉積物中磷的動(dòng)態(tài)變化和遷移過程。

2. 薄膜擴(kuò)散梯度（DGT）采樣裝置的特性，生物有效態(tài)重金屬檢測(cè)/生物有效態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽檢測(cè)/不穩(wěn)定態(tài)重金屬檢測(cè)/不穩(wěn)定態(tài)營(yíng)養(yǎng)鹽檢測(cè)：

DGT裝置用于測(cè)量沉積物-水界面（SWI）附近的不穩(wěn)定磷（PDGT）的濃度交流。PDGT代表了沉積物中可能釋放到水體中的磷，這對(duì)于理解沉積物中磷的潛在釋放風(fēng)險(xiǎn)和磷的生物可利用性至關(guān)重要信息化。

通過在培養(yǎng)期間的特定時(shí)間點(diǎn)放置DGT裝置于沉積物-水系統(tǒng)中形勢，研究人員能夠測(cè)量上層水和沉積物中的不穩(wěn)定磷濃度，進(jìn)而評(píng)估不同處理措施（如MH取得明顯成效、HZO和MZ的添加和覆蓋）對(duì)沉積物中磷釋放的影響約定管轄。

這兩種技術(shù)的應(yīng)用使得研究人員能夠詳細(xì)地監(jiān)測(cè)和分析沉積物中磷的動(dòng)態(tài)變化，以及它們與環(huán)境因素（如溶解氧DO創新的技術、pH發揮、有機(jī)物等）之間的關(guān)系，對(duì)于評(píng)估和優(yōu)化沉積物磷釋放控制策略具有重要意義快速增長。

高分辨孔隙水采樣裝置