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三门湾核电温排水影响区域微生物生态效应研究

批准号:
42076158
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
张化俊
依托单位:
学科分类:
海洋生态学与环境科学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张化俊

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
核电温排水引起的海水温升对海洋生态系统有显著影响,因而在温排水影响区域需进行全面的环境生态效应评估,以应对温排水的潜在危害。微生物生命周期短,对温度变化敏感,能够显著响应海水温升,可用于温排水生态效应评估。但迄今为止,温排水的微生态效应研究多集中在网采浮游动植物上,对整体及不同粒级微生物群落结构和功能仍缺乏系统的研究。因此,本项目拟从三门湾核电温排水影响区域微生态效应角度出发,综合运用多组学技术,研究微生物整体群落和不同粒级群落结构以及群落功能对温排水的响应特征,量化温排水对微生物群落结构和功能变异的驱动作用,整合温度梯度、季节变化、和核电运营前后的数据,揭示温排水-群落结构-群落功能三者间的关系,进而阐明温排水的微生态效应。通过本研究可为评估温排水对海洋生态系统影响,及国家核电生态安全提供基础资料和理论支撑,为政府部门的管理决策提供依据。
英文摘要
Water temperature increase induced by nuclear power plant thermal discharge can significantly affect marine ecosystems, and thus it is essential to evaluate the ecological effect of thermal discharge to cope its potential risks. Marine microbes are efficient in evaluating the ecological effects of thermal discharge due to their short life cycle and thermo-sensitivity. So far, studies on the micro-ecological effects of thermal discharge mostly focused on large-size plankton, while systematic study on the whole microbial community and their function is still lacking. Based on multi-omics approaches, this project intends to investigate the response of the whole microbial community, microbial sub-community with different particle size, and also microbial community function to thermal discharge, and thus quantifying the effects of thermal discharge on the variation of microbial community structure and function. Meanwhile, by integrating the data from the temperature gradient, seasonal variation, and before and after nuclear power plant operation, this project will deeply elucidate the relationship between thermal discharge and microbial community structure and function, comprehensively revealing the micro-ecological effects of thermal discharge. Overall, this project can provide scientific data for assessing the impact of thermal discharge on marine ecosystems and improving the knowledge of nuclear power ecological safety, and so that it will be helpful to government administration.
核电温排水引起的海水温升对海洋生态系统有显著影响,因而在温排水影响区域需进行全面的环境生态效应评估,以应对温排水的潜在危害。微生物生命周期短,对温度变化敏感,能够显著响应海水温升,可用于温排水生态效应评估。本项目综合运用多组学测序技术,研究微生物总群落和不同粒级群落结构以及群落功能对核电温排水的响应特征,进而评估核电温排水的生态效应。在电厂温排水影响区域,春季增温站点(HT)比非增温站点(NT)温度高约2.8℃,夏季高约3.6℃,秋季高约5℃,冬季高约6.5℃。NT站点的平均DO含量为7.22 mg/L,HT为5.72 mg/L,表明海水温升可使DO含量下降。由于核电温排水短期排放(1 年)并未引起港湾的显著增温,因而水体微生物群落组成、结构、群落构建机制和互作特征在温排水排放前后未见显著变化。年度常规监测中,三门湾原核中Rhodobacteraceae、Nitrosopumilaceae、Nitrincolaceae和SAR11是水体主要细菌类群,真核的甲藻、硅藻、绿藻是主要类群。温排水影响区域微生物总群落和各粒级群落原核和真核群落组成、多样性和群落构建机制在增温和非增温站点中没有显著差异,但在不同采样季节间有显著差异。然而,温排水引起的增温却可显著改变微生物间的互作网络,使得增温环境的微生物互作趋于简单化。此外,利用宏基因组和宏转录组分析发现,增温对微生物群落功能的影响在不同季节有较大差异,高温季节增温引起的微生物群落功能变化更加显著。综上,本项目研究发现在电厂温排水暂未引起港湾普遍增温的情况下,微生物群落组成和结构暂未出现显著变化,但是微生物间的互作关系和群落功能却受到增温的显著影响,在不同季节增温的影响差异较大。本项目研究结果不但可为滨海核电厂温排水对海洋生态环境的影响评估提供重要的理论和数据支撑,对未来滨海电厂建设及生态安全性研究也具有重要指导意义。
三门湾核电温排水对区域沉积物原核微生物群落影响效应研究
  • 批准号:
    LY22D060002
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    张化俊
  • 依托单位:
细菌抑藻物质灵菌红素抑藻过程中的微生态效应研究
  • 批准号:
    41706132
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    张化俊
  • 依托单位:
国内基金
海外基金