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摘要
海洋沉积环境复杂并含有大量微生物，其中还包含水生生物病原微生物等，因此，在水产养殖和海洋环境修复等领域存在对沉积物的灭菌需求。ClO2是目前国际上广泛认可的第四代消毒剂，应用广泛。但有关ClO2的应用研究主要涉及水体和环境表面等，其对海洋沉积物的灭菌效果及环境影响尚不清楚。本实验采用实验生态学方法，研究了ClO2对沉积物的灭菌效果及其对沉积物-水界面营养盐扩散通量等理化指标的影响。结果显示，有效氯添加量为300 mg/L～900 mg/L 的ClO2能够杀灭沉积物中73.1%～82.8%的微生物及全部水产病原弧菌，ClO2可显著降低沉积物内微生物菌落数量，不同添加量的ClO2处理组之间微生物菌落数量差异不显著。对沉积物上覆水和间隙水的营养盐等理化指标的分析表明：在沉积物中添加ClO2显著降低沉积物间隙水中NH4+-N、PO43--P、NO3--N、NO2--N的浓度，相同取样时间ClO2处理组与对照组沉积物—水界面的NH4+与PO43-扩散通量有显著差异(P＜0.05)；ClO2处理组与对照组沉积物—水界面的NO3-和NO2-扩散通量总体无显著差异(P＞0.05)。各实验组沉积物的净氮矿化速率均为负值，表现为随ClO2添加量的增加，净氮矿化速率呈负增长，各组之间的净氮矿化速率在实验过程中随时间增加差距逐渐缩小。此外，添加ClO2可以降低沉积物的有机质含量和H2S浓度。研究表明，在沉积物中添加300 mg/L(有效氯含量)的ClO2足以杀灭其中全部水产病原弧菌，但不能杀灭沉积物内全部微生物，且在300 mg/L～900 mg/L的范围内增加添加量对沉积物的灭菌效果无显著影响；ClO2会降低沉积物间隙水中的主要营养盐浓度，进而对沉积物-水界面之间的营养盐扩散通量产生显著影响。本研究可为海洋沉积环境污染综合治理提供方法参考。
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