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(qū)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，成年魚會死亡，孵卵生境遭到破壞，漁業(yè)資源將會衰退;同時，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、有害化學物質可能重新活化，釋放到水柱中，造成二次污染。因此，缺氧現(xiàn)象的存在，對其海區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)變化有著重要影響。

在水生態(tài)環(huán)境中，盡管底泥耗氧是一個非常重要的參數，然而，目前其并不存在一個標準的測量方法。一般而言，測算底泥耗氧的方式有實驗室測定和現(xiàn)場觀測兩種。其中主要有如下3類方法:實驗室/現(xiàn)場沉積物培養(yǎng)法、底層擴散邊界層氧氣含量剖面(微剖面)、水底渦動研究法。

箱式培養(yǎng)法(或稱箱式孵化法)

箱式培養(yǎng)法是在密閉系統(tǒng)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(tǒng)進行培養(yǎng)，在培養(yǎng)過程中，運用馬達等設備模擬現(xiàn)場條件使上覆水產生一定的攪動或循環(huán)運動。在培養(yǎng)一定時間后，根據水體中溶氧濃度隨時間的變化過程來計算底泥耗氧量。

箱式培養(yǎng)法分現(xiàn)場培養(yǎng)和實驗室培養(yǎng)兩種方式?，F(xiàn)場培養(yǎng)法是直接將箱式孵化器(底部開口)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密閉的環(huán)境，以便于現(xiàn)場培養(yǎng)的進行。通過箱體內部的溶氧微電極觀測孵化器內部溶氧變化過程，從而求得底泥耗氧速率。實驗室培養(yǎng)則需在現(xiàn)場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)，并盡快返回實驗室在可控的條件下進行培養(yǎng)，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(yǎng)箱，如正方形、長方形、圓柱形等;體積自0.1～125 L不等;材料則采用樹脂玻璃、丙烯酸塑料、光纖玻璃、塑膠材料、金屬材料、玻璃等。在實驗室培養(yǎng)中，多數研究者采用沉積物原樣進行培養(yǎng)，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(yǎng)過程中，多數研究者采用了水擾動裝置，或內部擾動，或添加外部泵構建水循環(huán)系統(tǒng)，然而也有少數研究者采用靜水系統(tǒng)進行培養(yǎng)。此外，對于培養(yǎng)系統(tǒng)中溶氧的濃度監(jiān)測，有的研究者采用微電極技術連續(xù)觀測，有的則只進行首尾兩點的觀測。

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(tǒng)

采用微電極技術的微剖面法存在實驗室測量和水下原位測量兩種。實驗室內測量，適合研究淺水沉積物。將樣品柱帶到實驗室，然后用微電極穿刺測量，建議用馬達微電極推進器來操作，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。

水底渦動研究法

水底渦動研究法是近幾年新發(fā)展出來的方法，其采用微電極技術，在10～15 min內對垂直速度和氧濃度積分，可以估算通過水平面的沉積物—水的氧氣凈交換量，從而評估反應沉積物的產量和消耗量，其克服了現(xiàn)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。