沉積物——水界面是天然水體在物理、化學和生物特征等方面差異性最顯著和負責水體和沉積物之間物質輸送和交換的重要邊界環境。沉積物——水界面的生物地球化學過程就是指發生在界面附近的物理和化學反應，包括氧化和還原、溶解和沉淀、吸附和解吸、遷移和轉化、擴散和埋藏、細菌生化反應及生物擾動等作用。因而沉積物——水界面是水環境地球化學循環和生物系統耦合的重要方面，是控制和調節水體和沉積物之間物質輸送和交換的重要途徑，也被認為是影響淺水湖泊內源釋放的重要因素。

目前，許多學者圍繞著淺水湖泊中沉積物——水界面的物質（包括營養鹽、重金屬以及浮游藻類等）釋放通量、釋放通量與界面環境條件的關系、營養鹽在水~沉積物界面上遷移的過程、沉積物再懸浮對磷釋放的影響、環境因子（如：水中溶解氧、pH值、氧化還原電位、溫度、生物及水體的擾動等）對沉積物中營養鹽釋放影響等等開展了大量的研究。但是，大部分研究都將沉積物——水界面當成“黑匣子”，僅研究其功能，而對于沉積物——水界面的厚度及其結構的研究甚少，且所得結論差距較大。吳豐昌等認為，沉積物——水界面是指新近沉降的沉積物（15cm左右）與水的界面，并且存在擴散亞層――沉積物最表面水體組成的邊界層，是沉積物表面粘滯流層的底層，對界面的物質交換和早期成巖作用的方式和強度等有重要的價值，但只能通過間接估計方法得出其厚度。高光等在對太湖沉積物中微生物的研究中發現，在3——5和10cm左右，無論是微生物的種類還是數量，都出現了峰值（待發表數據）。王雨春等和楊龍元等研究認為，營養鹽的分解及釋放通常集中在沉積物——水界面0——2cm的薄層內。Morris等模擬了沉積物剖面上有機質的礦化，認為有機質礦化作用主要發生在表層2cm厚的沉積物中，2cm以下沉積物中有機質的礦化速度小的幾乎可以忽略。而最近一些研究發現：具有極高生物地球化學活性的沉積物~水界面通常在mm范圍內。

因此，本試驗擬通過對太湖沉積物——水界面的結構的調查比較，以期為了解沉積物——水界面厚度和進一步開展沉積物——水界面微環境結構的研究打下基礎。

1材料與方法

2010年9月中旬，分別在太湖貢湖灣與梅梁灣交叉口（藻型湖區）和胥口灣（草型湖區）采樣。每個樣點用自制的分層采水器采集泥面以上5,20,35cm處的水樣以及水面以下20cm處水樣，一部分水樣現場過0.45um GF/F膜，濾后水放入車載冰箱冷藏，剩余水樣帶回實驗室。同時用柱狀采樣器采集界面清晰的泥柱3根，密封后運回實驗室，用溶氧微電極（丹麥Unisense）測定沉積物表層溶解氧（DO）剖面后，再從上往下按1,2,2,5,5cm間隔取5層泥樣。

濾后水用Skalar流動分析儀（荷蘭）測定硝氮、亞硝氮、氨氮和磷酸根，用1020型TOC儀（O.I.Corporation,American）測定溶解性有機碳（DOC）濃度，原水參照《湖泊富營養化調查規范》測定TN、TP、TDN、TDP、Chl-a、總懸浮物濃度（SS總）和有機懸浮物濃度（SS有機）。

泥樣采用烘干法測定其含水量與孔隙率，重鉻酸鉀——硫酸消化——凱氏定氮法測定TN,高氯酸——硫酸酸溶——鉬銻抗比色法測定TP,重鉻酸鉀——硫酸（油浴）氧化——硫酸亞鐵滴定法測定總有機碳（TOC）。用于粒徑分析的樣品用稀鹽酸、雙氧水處理，分別去除碳酸鹽和有機質后，用Mastersizer-2000型激光粒徑儀（Malvern,English）進行分析，樣品分析誤差小于5%。

2結果與分析

2.1草、藻型湖區各水層指標差異

草、藻型湖區各水層指標如圖1所示。草型湖區中SS總、SS有機、Chl-a、TN、TDN、TP和TDP等指標顯著低于藻型湖區。其中，除Chl-a和TDP濃度在各層間沒有顯著差異外，草型湖區水層中SS總、SS有機、TN、TDN和TP都大致呈現出越往下濃度越高的趨勢。在藻型湖區水層中，由于風浪擾動頻繁導致水柱混合，各水層間的SS總、SS有機、TN、TDN和TP都沒有顯著差異。其中，Chl-a在表層水體中顯著高于其他各層，主要原因是藍藻上浮并在水表面富集。

草、藻型湖區間以及各水層間的DOC、磷酸根和氨氮濃度的規律性不是很明顯，差異也不顯著。其中，僅有草型湖區水柱的磷酸根濃度同樣受沉積物靜態內源釋放的影響，基本呈現出越往下濃度越高的趨勢。另外，硝態氮和亞硝態氮在藻型湖區水柱中含有微量，而在草型湖區中基本檢測不出。

圖1太湖草、藻型湖區水層各項指標差異