微(wei)電(dian)極(ji)分(fen)析系(xi)統(tong)監(jian)測(ce)pH和DO的實際(ji)應用(yong)案(an)例(li)

顫(chan)蚓(yin)作(zuo)為(wei)壹種常(chang)見的水體底(di)棲(qi)生(sheng)物(wu)，其(qi)生物(wu)擾(rao)動作(zuo)用(yong)對(dui)水(shui)體的理化特征(zheng)和汙染物(wu)的環境(jing)行為(wei)會產生(sheng)顯著(zhu)影(ying)響(xiang)。微(wei)電(dian)極(ji)分(fen)析系(xi)統(tong)作(zuo)為(wei)壹種高(gao)精(jing)度的監(jian)測(ce)工具(ju)，為(wei)研(yan)究(jiu)顫蚓(yin)活(huo)動對(dui)孔(kong)穴(xue)垂(chui)直(zhi)方向(xiang)上(shang)的pH和溶(rong)解氧(yang)（DO）的影響(xiang)提供(gong)了有(you)效(xiao)的技術(shu)支持。

顫(chan)蚓(yin)通(tong)過(guo)攝(she)食(shi)、排泄(xie)、築(zhu)穴(xue)和(he)呼吸(xi)等(deng)生命(ming)活(huo)動，直(zhi)接(jie)或(huo)間(jian)接(jie)地(di)影(ying)響水-沈積(ji)物(wu)界(jie)面附(fu)近(jin)的理化特征(zheng)以(yi)及汙染物(wu)的遷移(yi)轉(zhuan)化過(guo)程。微(wei)電(dian)極(ji)分(fen)析系(xi)統(tong)能夠(gou)精確測(ce)量顫(chan)蚓(yin)孔(kong)穴(xue)附(fu)近(jin)微(wei)環(huan)境(jing)的pH、DO和氧(yang)化還原(yuan)電位(wei)值，在水(shui)平(ping)和(he)垂直(zhi)方向(xiang)上(shang)的分(fen)布和(he)變(bian)化規律(lv)。

研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)表明，顫蚓(yin)擾動(dong)使(shi)沈(chen)積(ji)物(wu)內(nei)部的顆(ke)粒(li)物(wu)發(fa)生遷移(yi)，特別是使(shi)20-50 mm深(shen)度範(fan)圍(wei)內(nei)的沈積(ji)物(wu)顆(ke)粒(li)向(xiang)上(shang)遷(qian)移(yi)，並不斷沈積(ji)於水-沈(chen)積物(wu)界(jie)面附(fu)近(jin)，原有(you)的水-沈(chen)積物(wu)界(jie)面在(zai)這(zhe)種(zhong)沈積作(zuo)用(yong)下(xia)向(xiang)下(xia)遷(qian)移(yi)，出(chu)現(xian)在(zai)20-50 mm深(shen)度範(fan)圍(wei)，從而(er)使(shi)沈(chen)積(ji)物(wu)顆(ke)粒(li)在(zai)壹(yi)定(ding)深度範(fan)圍(wei)內(nei)持續(xu)循環。

在顫(chan)蚓(yin)擾(rao)動下(xia)，上(shang)覆水(shui)和沈積(ji)物(wu)的pH會隨時間(jian)的延長(chang)，呈(cheng)現(xian)出(chu)先(xian)升(sheng)高(gao)再(zai)降低(di)隨後(hou)趨(qu)於穩(wen)定(ding)的變(bian)化趨(qu)勢，而(er)在(zai)顫蚓(yin)擾(rao)動(dong)下(xia)，pH的降低(di)會出(chu)現(xian)滯(zhi)後(hou)性(xing)。在水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)上(shang)，顫(chan)蚓(yin)擾(rao)動使(shi)沈(chen)積(ji)物(wu)表面的pH以(yi)顫蚓孔(kong)穴(xue)為(wei)中(zhong)心(xin)出(chu)現(xian)下(xia)降，這(zhe)種(zhong)下(xia)降作(zuo)用(yong)可(ke)影(ying)響(xiang)孔(kong)穴(xue)周(zhou)圍半(ban)徑1 mm的範圍(wei)。擾動(dong)時間相(xiang)同時(shi)，顫(chan)蚓孔(kong)穴(xue)處(chu)的pH在垂(chui)直(zhi)方向(xiang)上(shang)變(bian)化較(jiao)小(xiao)。

在(zai)無(wu)顫蚓的體系(xi)中(zhong)，上(shang)覆水(shui)的DO濃(nong)度和(he)氧(yang)化還原(yuan)電位(wei)值變(bian)化較(jiao)小(xiao)，但(dan)沈(chen)積物(wu)DO濃(nong)度和(he)氧(yang)化還原(yuan)電位(wei)值均(jun)隨時間(jian)的延長(chang)而(er)逐(zhu)漸降低(di)。顫蚓擾(rao)動(dong)降低(di)了上覆水(shui)DO濃(nong)度和(he)氧(yang)化還原(yuan)電位(wei)值，但使(shi)顫(chan)蚓(yin)孔(kong)穴(xue)附(fu)近(jin)沈積物(wu)表面DO濃(nong)度和(he)氧(yang)化還原(yuan)電位(wei)的升高(gao)，與無(wu)顫蚓的體系(xi)相(xiang)比，顫蚓(yin)孔(kong)穴(xue)附(fu)近(jin)DO濃(nong)度可(ke)升(sheng)高(gao)9.2-17.0μmol/L。同(tong)時，顫(chan)蚓增(zeng)加了DO在沈積物(wu)中(zhong)的滲(shen)透深度，使(shi)最大(da)滲(shen)透深度從3 mm增(zeng)加到(dao)5 mm。顫蚓孔(kong)穴(xue)附(fu)近(jin)沈積物(wu)的氧(yang)化還原(yuan)電位(wei)與DO濃(nong)度的變(bian)化規律(lv)相(xiang)似。

微(wei)電(dian)極(ji)分(fen)析系(xi)統(tong)的應用(yong)揭(jie)示(shi)了顫蚓活(huo)動對(dui)孔(kong)穴(xue)垂(chui)直(zhi)方向(xiang)上(shang)pH和(he)DO分(fen)布的顯著(zhu)影(ying)響(xiang)，為(wei)理解顫(chan)蚓在(zai)水體生(sheng)態系(xi)統(tong)中(zhong)的作(zuo)用(yong)機(ji)制提(ti)供(gong)了重(zhong)要的科(ke)學(xue)依(yi)據(ju)。通(tong)過(guo)這(zhe)種(zhong)技術，研(yan)究(jiu)人(ren)員能夠(gou)更準(zhun)確(que)地(di)了解顫蚓活(huo)動對(dui)水(shui)體環(huan)境參數的影響(xiang)，進而(er)為(wei)水環境(jing)管(guan)理和汙染控制提供(gong)科(ke)學(xue)依(yi)據(ju)。