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近几十年来,随着人类活动干扰加剧,湖泊富营养化和蓝藻水华成为全球面临的重大环境问题。在湖泊外源污染得到有效控制的情况下,沉积物内源营养盐的释放是水体持续富营养化、影响治理成效的关键因素。然而,由于缺乏原位技术,很大程度上限制了内源污染的深入研究。本文通过室内模拟蓝藻暴发的条件,利用ZrO-Chelex薄膜扩散梯度(ZrO-ChelexDGT)、微电极技术、Rhizon技术相结合,发展了一种原位测定沉积物有效磷、铁、氮的方法。以典型富营养湖泊太湖梅梁湾为研究对象,利用ZrO-Chelex DGT技术探讨了营养盐在蓝藻暴发阶段的规律。主要结果如下:(1)室内模拟蓝藻暴发的条件,利用微电极等技术原位监测pH、DO、Eh等参数的昼夜变化及阶段性变化,研究在蓝藻水华发生期间对各参数的影响。第1-20天蓝藻不断增长繁殖,随后蓝藻开始降解。白天蓝藻进行光合作用,pH升高(Max=10.53),溶解氧升高(Max=16.0mg/L),晚上呼吸作用大于光合作用,pH降低(Min=7.57),溶解氧降低(Min=2.5mg/L);沉积物中,随着沉积物深度的增加,pH、溶解氧、Eh均呈降低的趋势,但是蓝藻组的下降更快。(2)室内模拟蓝藻暴发的条件,利用ZrO-ChelexDGT等技术原位监测间隙水、沉积物中有效态Fe2+的含量及Fe2+的释放通量,研究蓝藻水华期间对沉积物中铁的影响。上覆水中的Fe2+含量很低,界面下0.5cm间隙水中的Fe2+含量显著增加;蓝藻进行光合作用,pH增加,蓝藻组释放的溶解性Fe2+部分被蓝藻吸收供其生长所需,第5天开始白天蓝藻组的通量显著增加。沉积物有效态Fe2+在上覆水中含量很低,在0-20mm有效态Fe2+逐渐释放,随着深度的增加,有效态Fe2+含量逐渐减小。(3)室内模拟蓝藻暴发的条件,利用ZrO-ChelexDGT等技术原位监测间隙水、沉积物中有效态磷的含量及磷的释放通量,研究蓝藻水华期间沉积物磷的释放机制。白天蓝藻的光合作用增加上覆水中的pH、DO值,夜里pH、DO值降低,OH-的增加促进沉积物中PO4-的释放,加上蓝藻直接对沉积物中P的吸附降低了间隙水中P的浓度,第5天之后,OH-的增加不再促进沉积物中PO4-的释放,沉积物中P的释放主要受到DO以及蓝藻降解的控制。(4)间隙水中硝态氮与氨氮的浓度高于上覆水,存在着由高浓度向低浓度进行的分子扩散作用。上覆水中硝态氮与氨氮的含量的变化趋势是一致的,在第1天至第5天呈下降趋势,第15天显著增加后又逐渐降低。间隙水中溶解性氮的主要存在形式是氨氮,沉积物不同深度间隙水中的硝态氮、氨氮的变化规律是一样,均是先减小再增加。