红海珊瑚对盐度胁迫的敏感性评估：海水淡化厂排放盐度对Acropora sp.和Stylophora pistillata的生态风险预警

为解决海水淡化厂排放高盐度废水威胁珊瑚礁生态的问题，研究人员通过模拟盐度梯度实验，评估了红海两种典型珊瑚（Acropora sp.和Stylophora pistillata）的生理生化响应。研究发现两种珊瑚的致死阈值（LC10）分别为环境盐度的19.6%和12.8%增幅，伴随叶绿素a/c2减少、抗氧化能力下降及氧化平衡破坏。该研究为制定海水反渗透（SWRO）排放标准提供了关键科学依据，对平衡淡水资源开发与珊瑚礁保护具有重要意义。

　　

全球淡水危机催生了海水淡化技术的快速发展，但海水反渗透（SWRO）工艺排放的高盐度废水对海洋生态的潜在影响仍知之甚少。红海拥有全球最长的连续珊瑚礁系统，为4000万人口提供生态服务，但其对盐度波动的耐受机制尚未明确。现有研究显示，盐度升高会破坏珊瑚与虫黄藻的共生关系，导致光合效率下降和氧化损伤，但具体阈值及种间差异缺乏定量数据。更棘手的是，随着中东地区SWRO工厂的密集建设，红海珊瑚正面临盐度与温度、污染物等多重胁迫的叠加威胁。

为填补这一空白，由King Abdullah University of Science and Technology领衔的国际团队选取红海代表性珊瑚Acropora sp.和Stylophora pistillata，通过7天盐度梯度暴露实验（+5%至+75%环境盐度），结合生理指标（F_v/F_m、叶绿素含量）和生化标记（SOD、CAT、LPO等），系统评估了盐度胁迫的生态风险。研究采用半静态暴露体系，每日更新测试溶液并监测水质参数，通过成像脉冲振幅调制荧光仪（Imaging PAM）量化光合效率，并运用主成分分析（PCA）整合多维数据。

生理响应

盐度超过+22.5%时，两种珊瑚均出现光合系统II最大量子产额（F_v/F_m）显著下降，伴随组织脱落和虫黄藻密度降低。Stylophora pistillata表现出更高敏感性，在+22.5%盐度下4天内全部死亡，其致死阈值（LC₁₀ 12.8%）仅为Acropora sp.（LC₁₀ 19.6%）的65%。叶绿素a/c₂含量在+42.5%盐度下锐减50%，证实高盐度直接破坏光合器官。

生化机制

在+42.5%盐度下，Acropora sp.的总抗氧化能力（TAC）和脯氨酸（PROL）含量显著降低，显示氧化防御系统崩溃。而Stylophora pistillata在+22.5%盐度即出现超氧化物歧化酶（SOD）活性异常升高，但过氧化氢酶（CAT）未同步激活，导致活性氧（ROS）累积。脂质过氧化（LPO）水平反常下降，提示细胞膜已发生不可逆损伤。

管理启示

研究首次量化了红海珊瑚的盐度耐受阈值，建议SWRO排放设计需确保周边盐度增幅不超过10%（对应约35%废水稀释率）。通过整合流体动力学模型与栖息地测绘，可优化排放口位置与角度（30-45°倾角），减少珊瑚暴露风险。作者强调需建立长期原位监测网络，追踪慢性胁迫下的珊瑚适应性演化。

这项发表于《Desalination》的研究为海洋保护区划设与SWRO工厂环境许可提供了科学基准。其创新性在于：首次对比红海珊瑚的种间耐盐差异，揭示氧化应激是盐度毒性的关键通路；提出的LC₁₀阈值被纳入沙特国家环评指南。未来研究需结合抗结垢剂、重金属等复合胁迫，模拟真实排放情景下的生态效应。该成果为全球沿海地区平衡"水-能-生态"关系提供了范式，尤其对"一带一路"沿线国家的海水淡化项目具有指导价值。