本次文章分享一篇由華北電力大學王雯雯團隊在《International Journal of Sediment Research》平臺上發(fā)表的一篇學術論文Migration and release potential of nitrogen at the sedimente-water interface in lakes in cold and arid regions。本研究結合野外調(diào)查、實驗室模擬實驗以及薄膜梯度擴散和高分辨孔隙水采樣技術等多種技術手段，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-解吸特性和釋放風險。

研究結論：

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，可能導致較低水平的生態(tài)毒理效應和有機氮污染。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（薄膜擴散梯度技術）和HR-Peeper（高分辨孔隙水采樣技術）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。以下是這兩種技術在研究中的聯(lián)用方式及其作用：

DGT技術：DGT技術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：HR-Peeper設備用于提取沉積物-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)境團隊擁有13年的DGT技術研發(fā)基礎，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，小室兩側分別覆蓋一層濾膜（0.45μm），小室內(nèi)預先封裝采樣介質(zhì)。根據(jù)擴散平衡原理，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)進行物質(zhì)交換，放置一段時間后達到平衡，通過測定小室內(nèi)溶液濃度來計算孔隙水中離子濃度。