长江口和邻近东海微塑料的时空分布、附着生物群落结构及生态学效应

“Plastisphere”, a novel marine habitat composed by Microplastic marine debris and epiplastic communities, complexs and complicates the risks from plastic contamination to marine ecosystem, such as dissemination of fouling cummunitites, adsorption and release of toxic chemicals, supply and transfer of energy, and the potential effects of microplastic ingestion. In this study, by the plastic dispersion models, metagenomics and the other methods, microplastic collected in the Yangtze estuary and its adjacent East China Sea will be analysed Based on investgating spatial and temporal distribution of microplastic, epiplastic communities including their ecological effects, and the biological spread and biodegradation of plastics in the study area, we try to explore the ecological effects of “plastisphere” to the marine ecosystem. This investigation will further enhance our unstanding of the influences from plastic pollution to our ocean.

海洋微塑料与固着其上的海洋生物组成了全新海洋栖息地“塑料圈”，它综合和复杂化了塑料污染对海洋生态系统的危害，包括生物群落的传播与扩散、有害化学物质的吸附与释放、能量供应和传递、生物摄食后潜在的物理、化学及生物危害等。本项目拟以长江口及邻近东海近岸海域作为主要研究区域，利用微塑料扩散模型、宏基因组学技术等研究手段和方法，从微塑料时空分布规律-固着生物群落组成及生态功能-生物传播和生物降解三方面来研究长江口及邻近东海海域中的“塑料圈”，揭示研究海域微塑料不同时空条件下的分布规律、附着生物组成结构及其生态学效应，探究“塑料圈”对海洋生态系统的综合影响，为更深入的认识海洋塑料污染对海洋生态系统的影响提供的理论依据。

项目背景：海洋微塑料与固着其上的海洋生物组成了全新海洋栖息地“塑料圈”，它综合和复杂化了塑料污染对海洋生态系统的危害，包括生物群落的传播与扩散、有害化学物质的吸附与释放、能量供应和传递、生物摄食后潜在的物理、化学及生物危害等。主要研究内容：以长江口及邻近东海近岸海域作为主要研究区域，利用宏基因组学技术等研究方法，从微塑料时空分布规律-固着生物群落组成及生态功能-生物传播三方面来研究长江口及邻近东海海域中的“塑料圈”。重要结果：1.获得长江口及邻近东海海域表层和沉积物中微塑料全面详实的分布特征。2.研究微塑料分布和生物体摄食的关系，并结合舟山渔场及邻近东海海域的水文、沉积等特征，分析河口、近海的微塑料丰度的时空变化。3.采集上海市大气微塑料样品，初步解释了其空间分布及其组成。4.对华东地区三个代表性区域（宁波、上海、南通），研究的潮间带微塑料化学组成。揭示长江口区域潮间带微塑料微生物的群落结构特征。5.分析收集东南沿海水产养殖地区微塑料表面附着微生物群落的组成成分以及群落结构特征。重要数据：微塑料在长江口及邻近东海海域、生物体内和大气中都有微塑料存在。“塑料圈”中的关键细菌属包括：Rhodobacterales, Sphingomonadales以及 Rhizobiales，潜在病原微生物 Vibrio属可能利用漂浮的微塑料在海洋环境中迁徙。微塑料表面病原菌丰度较为稳定，可能增加其吸附携带病原菌到较为清洁水源的风险。科学意义：微塑料在环境中广泛的分布及其表面微生物的多样性，在其表面的生物被膜的覆盖下可能包含对人体或者动物的致病菌，研究发现对水产养殖业有害的Vibrio属附着于微塑料表面，可能对渔业和人类健康产生危害。