水體富營養(yǎng)化已成為一個全球性的環(huán)境問題。研究不同藻類分解階段對水-沉積物界面的溶解氧、pH、磷、硫、鐵(DO-pH-P-S-Fe)的化學(xué)梯度和空間異質(zhì)性，對于探究富營養(yǎng)化過程的潛在機制具有重要意義。

研究采用薄膜擴散梯度和平面光極分析儀設(shè)備進行實驗室模擬研究，觀察微界面中上述指標(biāo)的二維分布信息。藻的分解過程包括三個階段：藻的積累、藻的生長和藻的衰變。

溶解氧(DO)和pH的變化貫穿整個剖面，其峰值(245.14 μmol L^?1和10.7 μmol L^?1)對應(yīng)的葉綠素-a含量最高(600 mg m^?3)和光合活性最高。上覆水體和上層沉積物(?20 mm)中P-S-Fe的分布主要受藻分解引起的DO和pH變化的影響，而深層沉積物中主要受微生物活動和其他化學(xué)過程的影響。P-S-Fe在藻類聚集過程中從藻類細(xì)胞和沉積物中向上覆水體釋放，在藻類生長過程中向沉積物遷移，在藻類腐爛時在沉積物中儲存，從而在上覆水體中形成“黑臭（FeS）"。本研究結(jié)果表明，在藻類聚集過程中應(yīng)控制光照和pH值，以控制富營養(yǎng)化進程，在藻類大量聚集階段，上覆水體和上層沉積物中P-S-Fe的去除效果較好，這將為藍藻水華引起水體富營養(yǎng)化的環(huán)境可持續(xù)性提供新的指導(dǎo)。

高分辨率測量系統(tǒng)。(A)DGT裝置與CID法聯(lián)用，用于有效態(tài)S和P測量；(B)PO技術(shù)和高光譜成像法聯(lián)用同時測定的DO、pH和Fe。

在藍藻生長不同階段的實物照片