近幾十年來，隨著地下水資源的枯竭和對資源開發(fā)的日益嚴(yán)格的禁止，水庫和湖泊已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)城市飲用水供應(yīng)的最重要的水資源。水體中鐵(Fe)和錳(Mn)的濃度對飲用水水庫中的水質(zhì)有著極其重要的影響；然而在季節(jié)性分層和降雨期間，水庫的鐵、錳含量經(jīng)常出現(xiàn)問題。

利用生物/非生物氧化方法補充水體中的溶解氧，可以有效地降低水體中溶解的鐵、錳的含量。然而，大多數(shù)關(guān)于曝氣系統(tǒng)的研究主要集中在水體中污染物的氧化和去除效率。

利用各種氧化手段對SWI區(qū)域的鐵、錳的生物地球化學(xué)行為的認(rèn)識尚不全面。因此研究人員對金盆水庫采用提水式曝氣器，通過底部曝氣和人工脫層，從源頭控制鐵、錳污染。通過利用水柱、孔隙水和沉積物中Fe和Mn濃度的變化來表征低磁通氣和人工脫層條件下的Fe和Mn的還原行為。

微電極的應(yīng)用：利用氧氣和溫度傳感器的原位八通道微剖面儀（MP8）獲得了沉積物-水界面處的氧的垂直分布和相應(yīng)的溫度。使用的氧電極的尖端直徑為100-μm，氧傳感器(OX-100)為克拉克式傳感器，響應(yīng)時間快。氧微傳感器采用飽和空氣的海底水體和缺氧沉積物巖心進(jìn)行校準(zhǔn)。經(jīng)校正后的MP8原位八通道微剖面儀放入沉積物-水界面處，該設(shè)備上裝設(shè)有水下攝影機(jī)，以確保設(shè)備的安全。沉積物水界面（SWI）的沉積物表面通過攝像機(jī)和沉氧微剖面測定，在每個采樣點收集三組分辨率為0.1 mm的微剖面。

圖1、金盆水庫(JPR)水深、升水曝氣、采樣點位置示意圖。當(dāng)水位高度為586 m時，根據(jù)水深(m)繪制等高線圖。

圖2、2016年WLAs運行期間P2站點水柱氧(a)、溫度(b)剖面分布情況。

圖3、氧對沉積物上不同垂直區(qū)域溶出鐵(a)和錳(b)的影響。在P2場地采集各區(qū)域的水樣和相應(yīng)的氧氣，分別定義為上覆水(約5厘米以上沉積物)、底水(約0.5米以上沉積物)和曝氣區(qū)域(約5米以上沉積物)。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.445