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沉积物在淡水系统中扮演着重要角色已不用赘述。沉积物是水生态系统有机和无机物质沉降及来源的重要场所，同时也是重要有机物质及元素参与循环的场所(e.g.，C，N，P)。大部分人为产生的化学物质(e.g.杀虫剂，多环芳烃和氯代烃类)都趋向于吸附于沉积物中并最终沉积在沉积物中。沉积物中的污染物对生态系统有很多毒性，其中一些为人们所了解，而剩下的大部分却是未知的，或者仅仅是一个初步的了解。比如，富含高浓度氯代烃类的沉积物中的微生物可能完全由敏感菌转换成耐性菌，并且它们的代谢产物同样也有很大区别。这种差别意味着生态系统的功能，如能量流动、生物量、生产力及降解过程都发生着重大改变。微生物及微生物的作用在沉积物中具有无可比拟的重要性!生活于沉积物中的细菌不仅仅影响沉积物本身的生理生化性质，而且其新陈代谢作用在很大程度上影响着湖水的化学环境。沉积物中的细菌作用之所以重要，原因在于它不仅能利用溶解度颗粒将化合物作为营养源，而且还可以作为能源。光合藻类仅能由日光获得能量，而大多数细菌却能从还原碳化合物或还原无机盐的氧化作用中取得能力；绿色植物依靠氧进行呼吸，而很多细菌能够利用一些氧化合物(如NO-3，SO2+4和CO2)作为电子的受体。因此，沉积物中细菌的活动在很大程度上也影响着沉积物中主要营养元素如碳和硫的循环。应用传统微生物方法研究沉积物中的微生物群落很少有获得成功的。比如，应用直接显微镜镜检技术或者总微生物含脂量去估计沉积物微生物数量往往和实际上的比相差几个数量级。这些差异使得确定沉积物中微生物群落的数量以及组成都成很困难的事情。然而，引入热化学的方法对其中微生物的代谢活性进行研究可能会取得许多惊喜的结果。众所周知，所有的化学、物理和生命过程都伴随着热效应。热力学是研究物质性质和热运动规律的科学，热力学定律具有普遍的适用性，它可以用于研究自然界中一切物质转变与能量转换的关系。一切化学、生命、物理过程都与热现象息息相关，对于这些热效应进行精密的测定，并作分析是热化学的主要研究内容。随着现代量热技术的不断进步以及量热仪器的更新换代，特别是微量热仪器精密度的不断提升，使得其应用范围更广，精度更高，可靠性更好。因而吸引着越来越多的人们关注这一领域，并且将其引入到众多学科中，产生了许多新兴的交叉学科并且为推动科学技术的进步作出卓越的贡献。本文尝试将微量热技术与研究湖底沉积物相结合，以热化学及能量流动的角度探讨沉积物中微生物的代谢活性变化及其特点。
本文研究中利用TAM Ⅲ微量量热系统研究来自洪湖沉积物中微生物代谢及热化学活性。共35厘米长的沉积物样品柱被分割为七段后分别测其常规理化性质，并放入微量量热系统中，在葡萄糖和硫酸铵的诱导下检测其代谢活性。各种热化学数据如总热、最大热功率、出峰时间、细胞代谢比焓及细胞生长速率常数等都用于解释沉积物样品柱不同深度下其代谢活性的变化。而总有机碳和总有机氮等亦用于大致分析其沉积物样品理化性质变化。得到的主要结论如下：
1.洪湖湖底沉积物理化性质分析揭示了其性质变化主要特征，98年大洪水可能是20-25cm沉积段性质突变的主要原因。
2.湖底沉积物中地微生物生长阶段符合指数生长特征，能够利用Malthus方程进行模拟并得出热动力学方程。
3.各种热动力学参数能够很好的解释洪湖湖底沉积物因理化性质的变化而带来的热动力学代谢变化。20-25cm段沉积物理化性质的突跃对其中的微生物代谢活性带来了较大的影响并以各种热动力学参数方式的变化表示出来。
4.湖底沉积物中地微生物的代谢活性受沉积物的理化性质影响较大，特别是沉积物中总有机碳含量对沉积物中地微生物同化碳的效率有较大影响。总有机碳含量越高的沉积物样品其地微生物对碳源的利用率反而越低，总有机碳含量越低的沉积物样品其地微生物对碳源的利用率较高，能够更有效的利用环境中的碳同化为自生的生物量。
5.细胞摩尔比焓能够很好的描述沉积物中微生物对碳源的吸收与利用效率，并得到印证。沉积物中总有机碳的含量变化影响着细胞摩尔比焓的变化，总有机碳含量越高，细胞摩尔比焓越小。
毫无疑问，微量量热法为研究沉积物中微生物代谢活性提供了一个全新的方法，它允许研究人员能在一个较长的时间段内对沉积物样品中的微生物进行不干扰、持续地监测。然而，在研究沉积物中微生物的代谢活性时有三个问题难以避免。首先就是安瓿瓶内的环境与沉积物其自然环境有差异。要解决这个问题很难，只有尽量去模拟其原始环境，比如有氧无氧环境等。本次研究沉积物样品的处置是借鉴微量热法在土壤微生物活性分析的手段进行的。所以找出适合沉积物样品的合适的处置方法尤其重要。其次就是研究葡萄糖诱导下的沉积物微生物代谢活性和无需诱导下的微生物代谢活性之间的联系。这一领域在土壤微生物的研究中已经逐渐建立起来，而在沉积物微生物代谢活性方面还有更多的路要走。最后就是发展更多的新的方法或者直接的参数去度量微生物活性，尤其是其代谢活性。尽管还存在许多问题，但是使用微量量热仪去研究沉积物中微生物的代谢活性提供了一个与以往不同但是很重要的路径。考虑到已经获得研究结果，我们有理由相信这一原位的测量分析手段将会得到长足的发展。