溶解氧是水環(huán)境健康的重要參數之一。在世界許多河口區和沿岸海域，夏季常常發(fā)生底層缺氧。若水中溶解氧濃度低至2～3 mg/L，成年魚(yú)會(huì )死亡，孵卵生境遭到破壞，漁業(yè)資源將會(huì )衰退;同時(shí)，由于表層沉積物的氧化性環(huán)境遭到破壞，原先積聚在沉積物中的有毒、有害化學(xué)物質(zhì)可能重新活化，釋放到水柱中，造成二次污染。因此，缺氧現象的存在，對其海區的生態(tài)系統變化有著(zhù)重要影響。

在水生態(tài)環(huán)境中，盡管底泥耗氧是一個(gè)非常重要的參數，然而，目前其并不存在一個(gè)標準的測量方法。一般而言，測算底泥耗氧的方式有實(shí)驗室測定和現場(chǎng)觀(guān)測兩種。其中主要有如下3類(lèi)方法:實(shí)驗室/現場(chǎng)沉積物培養法、底層擴散邊界層氧氣含量剖面(微剖面)、水底渦動(dòng)研究法。

箱式培養法(或稱(chēng)箱式孵化法)

箱式培養法是在密閉系統中對一定面積的沉積物及一定體積的上覆水所構成的水-沉積物系統進(jìn)行培養，在培養過(guò)程中，運用馬達等設備模擬現場(chǎng)條件使上覆水產(chǎn)生一定的攪動(dòng)或循環(huán)運動(dòng)。在培養一定時(shí)間后，根據水體中溶氧濃度隨時(shí)間的變化過(guò)程來(lái)計算底泥耗氧量。

箱式培養法分現場(chǎng)培養和實(shí)驗室培養兩種方式?，F場(chǎng)培養法是直接將箱式孵化器(底部開(kāi)口)垂直投入到底沉積物表面，并使之嵌入到沉積物中形成一個(gè)密閉的環(huán)境，以便于現場(chǎng)培養的進(jìn)行。通過(guò)箱體內部的溶氧微電極觀(guān)測孵化器內部溶氧變化過(guò)程，從而求得底泥耗氧速率。實(shí)驗室培養則需在現場(chǎng)采集原樣沉積物或表層沉積物樣品，采取一定的保護措施(如惰性氣體保護等)，并盡快返回實(shí)驗室在可控的條件下進(jìn)行培養，從而獲得底泥耗氧速率。

根據不同的需要，研究者設計了多種形狀的培養箱，如正方形、長(cháng)方形、圓柱形等;體積自0.1～125 L不等;材料則采用樹(shù)脂玻璃、丙烯酸塑料、光纖玻璃、塑膠材料、金屬材料、玻璃等。在實(shí)驗室培養中，多數研究者采用沉積物原樣進(jìn)行培養，也有部分研究者采用艾克曼挖泥器等獲得的表層沉積物。

在培養過(guò)程中，多數研究者采用了水擾動(dòng)裝置，或內部擾動(dòng)，或添加外部泵構建水循環(huán)系統，然而也有少數研究者采用靜水系統進(jìn)行培養。此外，對于培養系統中溶氧的濃度監測，有的研究者采用微電極技術(shù)連續觀(guān)測，有的則只進(jìn)行首尾兩點(diǎn)的觀(guān)測。

底層擴散邊界層氧氣含量剖面(微剖面)——水沉積物界面研究系統

采用微電極技術(shù)的微剖面法存在實(shí)驗室測量和水下原位測量?jì)煞N。實(shí)驗室內測量，適合研究淺水沉積物。將樣品柱帶到實(shí)驗室，然后用微電極穿刺測量，建議用馬達微電極推進(jìn)器來(lái)操作，方便快速測量。水下原位測量，適合研究較深的海底，最好配水下攝像機。之后，根據Fick定律來(lái)計算沉積物—水界面氧氣的交換通量，從而求得底泥耗氧能力。

水底渦動(dòng)研究法

水底渦動(dòng)研究法是近幾年新發(fā)展出來(lái)的方法，其采用微電極技術(shù)，在10～15 min內對垂直速度和氧濃度積分，可以估算通過(guò)水平面的沉積物—水的氧氣凈交換量，從而評估反應沉積物的產(chǎn)量和消耗量，其克服了現有方法的限制(微剖面、原位箱式)，空間精度高，使用方便。然而，水底渦動(dòng)研究法對儀器設備要求較高，且主要應用于滲透性的沉積物，因此目前的應用面尚不高。