甲基汞進(jìn)入環(huán)境中的汞可以通過(guò)在大氣、土壤和水體中的一系列遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程,進(jìn)入食物網(wǎng)并對(duì)人類健康帶來(lái)潛在危害。


在微生物作用下,土壤中的無(wú)機(jī)汞(即“Hg+2”)在厭氧微生物(硫酸鹽還原菌、鐵還原菌等)的甲基化作用下轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的甲基汞、二甲基汞,進(jìn)而被動(dòng)植物吸收,累積。


沉積物中Hg II的固/吸附相化學(xué)形態(tài)和MeHg的匯水徑流量是控制河口沉積物和生物區(qū)中MeHg數(shù)量的主要因素。沉積物中長(zhǎng)期積累的Hg池對(duì)沉積物和生物區(qū)系中MeHg的貢獻(xiàn)由Hg的固/吸附相化學(xué)形態(tài)控制,其中與天然有機(jī)物(NOM)硫醇基鍵合的Hg II的可利用量是其的十倍。


甲基化程度要高于辰砂(β-HgS)。此外,與原位形成的MeHg相比,最近來(lái)自地面徑流的MeHg輸入(或在較小程度上來(lái)自大氣沉積)顯示出了5–250倍的生物蓄積能力在沉積物中。研究人員報(bào)告了中觀宇宙沉積模型生態(tài)系統(tǒng)中MeHg形成和生物富集的定量數(shù)據(jù),使用了五個(gè)Hg II和MeHg同位素示蹤劑來(lái)模擬最近向水相中輸入的Hg和與自然有機(jī)物或作為辰砂相結(jié)合的沉積在沉積物中的Hg。


對(duì)河口生態(tài)系統(tǒng)的計(jì)算表明,Hg II的化學(xué)形態(tài)固相/吸附相控制著沉積物汞池對(duì)MeHg的貢獻(xiàn),但是來(lái)自陸上和大氣源的MeHg輸入比在沉積物中原位形成的MeHg生物富集程度要大得多。研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了從流域徑流遷移甲基汞到河口生物區(qū)中甲基汞含量的重要性,并認(rèn)為這一貢獻(xiàn)被低估了。


微電極的應(yīng)用:從中膜提取水和沉積物,以確定主要和細(xì)菌的生產(chǎn)率,DOC,腐殖質(zhì),透光率和O2飽和度以及Hg II甲基化和MeHg脫甲基化速率常數(shù)以及水中養(yǎng)分,Chlα,總Hg(tot-Hg)和MeHg的濃度以及k m和k d的測(cè)定,干重以及沉積物中MeHg和Tot-Hg的濃度。并使用微電極(Unisense)在沉積物樣品中測(cè)量了H 2 S,O 2,氧化還原和pH的剖面分布。

圖1、腐殖質(zhì)沉積物中的DOC、透光率和水中氧飽和度的測(cè)試