富營(yíng)養化和隨之而來(lái)的有害藻華是世界各地湖泊面臨的問(wèn)題，嚴重威脅著(zhù)人類(lèi)生命安全，并給農業(yè)和娛樂(lè )業(yè)造成損失。磷（P）通常被認為是控制水體富營(yíng)養化的關(guān)鍵因素。北美和歐洲的湖泊修復實(shí)踐表明，減少外部磷輸入可以有效減輕水庫和湖泊的富營(yíng)養化。雖然減少外部負荷是必要的，但這是還不夠，而且從沉積物中回收內部P負荷應在這一過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。特別是在很大程度上控制了外部磷的輸入時(shí)，來(lái)自沉積物的內部P負荷所占比例越來(lái)越大。

福壽螺是一種常見(jiàn)的大型底棲動(dòng)物，在中國的富營(yíng)養化湖泊中分布廣泛。它們主要是草食動(dòng)物和兼性懸浮食餌，它們可以用齒舌刮取碎屑或用櫛水母轉換為濾食福壽螺通過(guò)分泌一種物質(zhì)促進(jìn)懸浮顆粒凝固，從而有效抑制顆粒物P的釋放。本文主要探討了淡水螺類(lèi)（福壽螺）生物擾動(dòng)如何影響沉積物中的磷遷移率。為此引入了HR-Peeper和ZrO-Chelex DGT技術(shù)，以高垂直分辨率同步獲取沉積物中P和Fe濃度的分布曲線(xiàn)，并討論了生物擾動(dòng)過(guò)程中涉及的機制?？紤]到氧氣在這些過(guò)程中可能發(fā)揮的重要作用，使用Unisense微電極技術(shù)監測了溶解氧（DO）和氧化還原狀態(tài)（Eh）的垂直信息，作為沉積物變化的補充指標。

微電極系統的應用:

從槽中取出沉積物芯，應用unisense微電極系統測量沉積物的DO和Eh。溶解氧濃度由OX-100氧微電極(丹麥Unisense)測定，Eh值由RD-100氧化還原微電極測定。

實(shí)驗結果：福壽螺的生物擾動(dòng)在第12天將SRP和不穩定的P濃度分別提高了最大306％和1133％。福壽螺呼吸最多可縮短7 mm的氧氣滲透深度，并將氧化還原狀態(tài)最大平均Eh值降低至對照值的41％，從而減少和溶解不穩定的Fe（羥基氧化物）增加可溶性和不穩定的鐵?？扇苄訤e（II）和不穩定Fe的濃度最大增加，分別達到對照的218％和199％。因此，磷從羥基氫氧化鐵（III）解吸到孔水中，隨后向上擴散，這增加了P進(jìn)入水柱的釋放通量。作為福壽螺是富營(yíng)養化湖泊中常見(jiàn)的一種動(dòng)物，構成了巨足動(dòng)物群落，其活性在一定程度上提高了富營(yíng)養化水平。

圖1、a）對照福壽螺處理中的沉積物中溶氧濃度及分布。b對照和福壽螺處理的沉積物中的Eh剖面濃度。零點(diǎn)虛線(xiàn)表示沉積物-水界面（SWI）（使用均質(zhì)沉積物）。

圖2、孵育后第6天，第12天和第89天測得的SWI上的P通量（從堆芯中的三部分上覆水中收集2 ml上覆水樣品，以1 h的頻率間隔，連續5 h，以計算P通量）。正值表示磷從沉積物中釋放到上層水，反之亦然。

圖3、孵育后第6、12和89天，福壽螺生物擾動(dòng)對沉積物中SRP和不穩定P濃度的影響。

圖4、在有和沒(méi)有生物擾動(dòng)的情況下，上部6 cm沉積物中的P分餾。TP，IP，OP，AP和NAIP分別代表總P，無(wú)機P，有機P，自生P和非磷灰石無(wú)機P。

圖5、孵化后第6、12和89天，福壽螺生物擾動(dòng)對沉積物中可溶性Fe（II）和不穩定的Fe濃度的影響。

結果：本論文研究了螺類(lèi)（福壽螺）生物擾動(dòng)對沉積物中磷（P）遷移率的影響及其背后的相關(guān)機制。通過(guò)對湖泊中所取的沉積物進(jìn)行了進(jìn)行了89天內均勻沉積物培養的微觀(guān)模擬實(shí)驗。使用利用高分辨率透析（HR-Peeper）和薄膜擴散梯度（DGT）技術(shù)來(lái)同時(shí)獲取生物擾動(dòng)沉積物中可溶性和不穩定的P/鐵（Fe）的垂直分布。并考慮到氧氣在這些過(guò)程中可能發(fā)揮的重要作用，使用微電極技術(shù)（unisense）監測了溶解氧（DO）和氧化還原狀態(tài)（Eh）的垂直濃度分布信息，作為對沉積物變化的補充指標。通過(guò)對獲得的相關(guān)數據可以證明可溶性/不穩定的磷與鐵之間的高度相關(guān)性，螺類(lèi)處理過(guò)程中從沉積物-水界面釋放的磷通量得到相應提高，最大增加量達到對照的218％。螺類(lèi)的生物擾動(dòng)顯著(zhù)提高了可溶性Fe（II）和不穩定的Fe濃度，分別在0至-24 mm和-19 mm范圍內最大增加了對照的218％和199％。這表明在螺類(lèi)生物擾動(dòng)下磷從沉積物中釋放是由于羥基氫氧化鐵（III）的還原和溶解所致的。