微(wei)電(dian)極(ji)案(an)例：非(fei)典(dian)型(xing)非反硝化細(xi)菌驅(qu)動強烈的(de)微生(sheng)物N2O消(xiao)費(fei)速率(lv)

本次分享壹(yi)篇由(you)百(bai)慕(mu)大(da)科學研究(jiu)所(suo)（Bermuda Institute of Ocean Sciences）、加(jia)拿大(da)維多(duo)利亞(ya)大(da)學（University of Victoria）研究(jiu)團(tuan)隊共(gong)同在《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》上(shang)發表的(de)壹(yi)篇學術(shu)論文(wen)Spatio-temporal variations in sediment phosphorus dynamics in a large shallow lake: Mechanisms and impacts of redox-related internal phosphorus loading。本文研(yan)究(jiu)在未受幹(gan)擾(rao)的(de)紅樹(shu)林沈積(ji)物中(zhong)，非典(dian)型(xing)非反硝化細(xi)菌（non-denitrifier）的(de)壹(yi)氧(yang)化(hua)二氮（N₂O）還(hai)原(yuan)酶的(de)高豐(feng)度和(he)表達水(shui)平如(ru)何驅(qu)動強烈的(de)微生(sheng)物N₂O消(xiao)費(fei)速率(lv)。研(yan)究(jiu)者們(men)評估(gu)了(le)兩(liang)種(zhong)不(bu)同環境中(zhong)N₂O還原(yuan)微生(sheng)物群落結(jie)構(gou)和(he)活性(xing)與沈積(ji)物N₂O通(tong)量(liang)變(bian)化之(zhi)間的(de)關系(xi)。通(tong)過對百(bai)慕(mu)大(da)紅樹(shu)林沈積(ji)物的(de)N₂O匯(hui)容(rong)量(liang)進(jin)行估算(suan)，並將(jiang)這些(xie)數(shu)據與東(dong)北亞(ya)北極(ji)太(tai)平洋(yang)（NESAP）外(wai)陸(lu)架(jia)的(de)數(shu)據進(jin)行比較，後者之(zhi)前(qian)測量(liang)表明有(you)相(xiang)當大(da)的(de)N₂O排放(fang)。

微電(dian)極(ji)在本文中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)包(bao)括(kuo)：

使(shi)用(yong)微(wei)電極(ji)以(yi)亞(ya)毫(hao)米(mi)級(ji)分辨(bian)率(lv)獲取孔(kong)隙水N₂O和(he)O₂剖面，這(zhe)些微(wei)電(dian)極(ji)--具(ju)有(you)制(zhi)造商(shang)聲明的(de)檢測限(xian)分別為<25 nmol L⁻¹和(he)300 nmol L⁻¹，傳感(gan)器(qi)尖--端直(zhi)徑分別為500和(he)200 μm。將微(wei)電極(ji)安(an)裝(zhuang)在電(dian)動微操縱(zong)器(qi)上(shang)，手動調(tiao)整傳(chuan)感(gan)器(qi)尖--端至(zhi)沈積(ji)物-水(shui)界面，使(shi)用(yong)特定(ding)的(de)軟件控制(zhi)傳感(gan)器(qi)尖--端位(wei)置並記(ji)錄(lu)剖面數(shu)據。微(wei)電極(ji)測量(liang)結(jie)果(guo)用(yong)於(yu)通(tong)過PROFILE模型(xing)計(ji)算(suan)深度(du)依賴(lai)的(de)生(sheng)產速率(lv)、消(xiao)耗速率(lv)和(he)垂(chui)直通(tong)量(liang)，該(gai)模型(xing)假(jia)定(ding)穩態(tai)條件下的(de)壹(yi)維反應(ying)-傳輸方程(cheng)。

智感(gan)環(huan)境(jing)是國內為數(shu)較少能夠實(shi)現(xian)微(wei)電(dian)極(ji)系(xi)統(tong)開發和(he)商業(ye)化推(tui)廣(guang)的(de)公司，並創新性(xing)地(di)推(tui)出了(le)微(wei)電極(ji)多(duo)通(tong)道(dao)分析系統(tong)，可以(yi)同步(bu)高分辨(bian)率(lv)檢(jian)測pH、DO、Eh、H2S等多(duo)種(zhong)指標實(shi)現了(le)我(wo)國在該(gai)技術(shu)領(ling)域(yu)的(de)彎道(dao)超車(che)。Easysensor微(wei)電極(ji)的(de)設計(ji)特殊，它(ta)的(de)穿刺(ci)能力(li)可深(shen)入水體、生(sheng)物膜、顆粒(li)汙(wu)泥(ni)、植物(wu)的(de)根莖(jing)葉以(yi)及液(ye)體與固體(ti)的(de)擴散(san)邊界(jie)層(ceng)，為微(wei)生(sheng)態和(he)微區(qu)研究(jiu)提(ti)供了(le)強(qiang)有(you)力(li)的(de)工(gong)具(ju)。這(zhe)款微電(dian)極(ji)的(de)末端(duan)細至(zhi)微米級別(bie)，在不(bu)破壞(huai)被(bei)測對象(xiang)結(jie)構(gou)和(he)生(sheng)理活(huo)性(xing)的(de)前(qian)提下，快速刺(ci)入樣品內部，實(shi)現對微(wei)環(huan)境(jing)的(de)精確測量(liang)。

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