《Marine Environmental Research》：Ecological responses of coastal benthic macrofauna to phosphogypsum industrial waste in the Gulf of Gabès (central Mediterranean Sea)
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摘要加贝斯湾受到强烈的人为压力，主要来自沿海城市化和磷酸盐工业活动，包括磷石膏和废水的排放。本研究基于为期两年的季节性监测调查，研究了大型底栖生物群落对加贝斯湾沿海地区未受控制的磷石膏废水的反应。在主要潜在污染源的下游设置了20个采样站进行季节性监测。共鉴定出182种大型底栖生物
摘要
加贝斯湾受到强烈的人为压力，主要来自沿海城市化和磷酸盐工业活动，包括磷石膏和废水的排放。本研究基于为期两年的季节性监测调查，研究了大型底栖生物群落对加贝斯湾沿海地区未受控制的磷石膏废水的反应。在主要潜在污染源的下游设置了20个采样站进行季节性监测。共鉴定出182种大型底栖生物，属于8个动物门和104个科。甲壳类（38.5%）、软体动物（31%）和多毛类（18.5%）是最主要的群体。统计分析（包括方差分析和聚类分析）显示，群落结构存在明显的空间梯度，这受到环境因素和人为压力的共同影响。靠近工业废水排放点的站点物种丰富度和数量较低，这与高浓度的重金属和有机物富集有关，而远离工业区的站点则表现出最高的物种多样性。单变量多样性指标显示，随着距离污染源的增加，物种多样性总体上呈增加趋势。受污染的站点主要由肉食性和选择性沉积取食的生物占据，它们的分布更多地受到食物资源可用性的影响，而非直接污染压力的影响。动物群的数量、多样性和群落组成的季节性变化在很大程度上归因于优势物种的生物周期。多种生物指数（AMBI、M-AMBI、BO2A和BENTIX）根据空间污染梯度将沿海生态状况从差到好进行分类。本研究强调了为期两年的调查对于更好地理解底栖生物群落动态以及支持这一受干扰的地中海中部生态系统有效管理和保护策略的重要性。
引言
沿海海洋生态系统具有高度的生物多样性，但却受到污染、过度捕捞和工业开发等人类活动的严重威胁（Trégarot等，2024；Asensio-Montesinos等，2024）。这些累积的压力扰乱了沿海资源，并产生了重大的社会经济影响。因此，环境监测对于评估这些影响并指导有效的海洋管理和恢复至关重要（Bakalem等，2009；Zulfa等，2016）。在地中海中部，加贝斯湾面临多种人为压力，包括底拖网捕鱼、工业和城市废物造成的污染（尤其是磷石膏的排放）、沿海城市化、栖息地丧失以及许多入侵物种的扩散（Rabaoui等，2015；El Zrelli等，2018；Dauvin等，2021；Mosbahi等，2019，2026）。这些压力导致了空间上异质的环境扰动梯度，从相对未受干扰的栖息地到受到慢性污染和严重物理扰动的区域不等。沿着这些梯度，底栖生物群落的组成和结构发生了渐进性变化，敏感和寿命较长的物种减少，被机会主义和耐扰动的物种所取代（Naifar等，2018；Mosbahi等，2019；El Zrelli等，2025）。这些变化反映了底栖生物演替的模式和物种特有的响应特性，因为不同物种在移动性、营养策略、生活史特征以及对污染和其他环境压力的耐受性方面存在差异。不断增加的干扰可能导致生物多样性和功能复杂性的降低，以及机会主义物种的更加主导。在加贝斯湾，这些变化导致了底栖生物群落结构和功能的改变、海草草原的退化以及渔业的衰退（Ayadi等，2015；El Zrelli等，2018；Mosbahi等，2026）。该地区的一个主要环境问题是大量磷石膏（PG）的排放，磷石膏是磷酸和化学制造过程的副产品。废水不断释放到海洋环境中，导致加贝斯湾的水体和沉积物质量恶化（Louati等，2001；Tayibi等，2009；Zaghden等，2005，2014；Rabaoui等，2014，2017）。事实上，由磷石膏产生的细颗粒及相关污染物通过水柱传输并沉积在沉积物中，它们在细颗粒和有机物上的吸附促进了它们的积累和持久性（Ayadi等，2014；Zaaboub等，2014）。环境条件的变化随后可能触发它们的重新移动，增加它们的生物可利用性和对底栖生物的潜在负面影响（Tayibi等，2009；Rabaoui等，2017）。
自20世纪中叶以来，尤其是磷酸盐加工等工业活动的增加，加剧了该地区的海洋污染。特别是1972年建立的加贝斯突尼斯化学集团（GCT），产生了大量富含重金属和放射性元素的磷石膏（PG）（Rutherford等，1994；Ajmal等，2014）。大约每生产1吨磷酸就会产生5吨磷石膏废弃物。这些废弃物经常未经处理就被排放到海中，污染了沿海水域和沉积物（El Zrelli等，2015，2025；El Kateb等，2016，2018）。这种情况在加努什附近尤为明显，因为陆地上的磷石膏储存通过径流和风传播加剧了海洋污染（El Zrelli等，2024，2025）。
在加贝斯市，许多工业活动集中在商业港口周围（附录1）。产生的液体和固体废弃物（石膏水）以大约1500立方米/小时的速度排放（Gargouri等，2018），并通过同一条渠道收集后排放到商业港口附近的海洋中。这些废弃物具有多种环境影响（Gargouri和Abida，2024；El Kateb等，2018）（附录2）。当磷石膏废弃物与海水接触时，会释放可溶性酸、微量金属和放射性核素，这些物质会发生快速受pH值驱动的化学变化。这些化学反应产生的污染羽流改变了水柱的离子平衡、盐度和pH值，对海洋生态系统，尤其是底栖生物群落构成了重大风险（El Kateb等，2018；El Zrelli等，2018）。
鉴于生态系统严重的退化及其社会经济影响，迫切需要一个全面的区域监测框架来评估工业足迹并指导栖息地的恢复。所提出的计划采用了多学科方法。在这种情况下，基于大型底栖生物的海洋生物评估是评估生态状况的主要工具（Borja等，2000；Dauvin和Ruellet，2009；Dauvin等，2012）。它们的生态特性，包括栖息地特异性、有限的移动性、长寿命和对环境压力的敏感性，使它们成为底栖栖息地健康状况的可靠指标。它们被广泛用于生态评估和生态毒性研究（Hale和Eltshe，2008；Borja等，2008；Dauvin，2007，Dauvin等，2012）。
尽管大型底栖生物作为生物指示物具有价值，但地中海地区的很少有研究关注它们对磷石膏相关污染的具体响应（Cheggour等，1999；Pérez-López等，2011；Guerrero等，2020）。现有的研究主要关注污染水平或局部生态效应，而沿磷石膏影响的海岸梯度上的底栖生物群落的空间变异性及其与多种环境压力的关系仍然知之甚少。此外，底栖生物响应的时间变异性也受到有限关注，使得难以区分持久的人为效应和自然时间变化。因此，当前的调查提供了在加贝斯湾中部沿海地区不同环境和人为条件下的两年期间大型底栖生物群落模式的评估研究。该研究假设大型底栖生物群落的空间分布模式反映了由磷石膏排放引起的环境压力梯度，其中重金属积累和有机物富集是控制底栖生物组合模式的主要因素。为此，本研究的主要目的是：（1）分析底栖大型动物的结构、空间和时间分布以及营养组织；（2）评估 shallow 底栖栖息地的生态状况；（3）识别塑造所研究大型底栖生物群落组成的关键环境驱动因素和人为压力。
章节片段
研究区域
加贝斯湾位于突尼斯东南部沿海，是一个宽阔的浅层大陆架系统，从北部的Ras Kapoudia（靠近Chebba）延伸到南部的突尼斯-利比亚边界（33-35°N，10-12.5°E）（图1）。该区域约占突尼斯沿海水域的33%，以及该国700公里长的海岸线的50%以上（APAL，2011）。加贝斯湾的潮汐范围是地中海最大的之一，春潮幅度可达
环境参数
沉积物分析的结果（沙子和泥的百分比）总结在表1中。大多数站点（Ga1至Ga9）的泥含量较高，而其余站点的沙子百分比较高。统计分析未显示出沉积物类型的显著季节性变化（方差分析；F = 112.2；p ≥ 0.05）。靠近人为污染源的站点的沉积物中有机物和重金属浓度非常高。
讨论
在强烈的工业和城市压力下，加贝斯湾的沿海生态系统经历了长期退化，特别是来自磷酸盐加工活动和管理不善的废物排放（El Zrelli等，2024；Mosbahi等，2026）。加贝斯湾沿海地区的金属污染物浓度明显高于加贝斯湾其他地区，包括Skhira湾（Boudaya等，2019）和Sfax南部海岸（Mosbahi等，2019）。
结论
研究表明，加贝斯湾沿海地区的生态状况受到慢性工业压力、沉积物污染和栖息地退化的综合影响。这些压力并非作为孤立的干扰因素，而是通过改变沉积物特性和环境条件来制约底栖生物群落的发展，有利于耐扰动物种的发展并降低群落复杂性。底栖生物组合的空间分布
CRediT作者贡献声明
Nawfel Mosbahi：写作——审稿与编辑，写作——初稿，软件，方法论，调查，数据管理，概念化。Mohamed Moncef Serbaji：方法论，调查，概念化。Jean-Philippe Pezy：写作——审稿与编辑，软件。Lassad Neifar：写作——审稿与编辑，监督。Jean-Claude Dauvin：写作——审稿与编辑，监督。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢所有参与实地采样、在实验室协助进行沉积物分析以及为本研究提供宝贵数据的人员。我们还要感谢WWF北非分会的协助和后勤支持。最后，作者感谢Kamel Maaloul教授对稿件的英文修订，以及三位匿名审稿人在两轮修订过程中提供的非常有帮助的评论和建设性建议。
Nawfel Mosbahi|Mohamed Moncef Serbaji|Jean-Philippe Pezy|Lassad Neifar|Jean-Claude Dauvin
