第七届青年地学论坛

汞及其化合物是环境中广泛分布、毒性强、易富集的全球性持久有毒污染物。排放到海洋环境中的无机汞可经过微生物甲基化作用转化为毒性更强的甲基汞，对海洋生物和人体健康产生巨大威胁。微生物甲基化/去甲基化过程是控制海洋甲基汞循环的关键过程。本研究应用宏基因组与同位素示踪技术，系统研究了中国东部边缘海海水及沉积物中汞甲基化/去甲基化功能基因的分布，并探讨了其在汞甲基化/去甲基化过程中的作用。渤、黄、东海所有沉积物样品中都检测到hgcA/B和merA/B基因。空间分布上，东海沉积物中hgcA和hgcB基因丰度均高于黄渤海，总体呈现近岸向外海递减的趋势。沉积物中merA与merB基因丰度无明显空间分布特征。水体中未检出hgcA基因，但检测到hgcB和merA/B基因。沉积物中hgcA、hgcB、merB基因丰度均与烧失量存在显著正相关；水体中merB基因丰度与溶解氧呈显著正相关，而与溶解有机碳存在负相关关系。中国东部边缘海沉积物中k_m（甲基化速率常数）/k_d（去甲基化速率常数）与hgcA/merB具有显著正相关关系，表明携带hgcA和merB的微生物可能是介导中国东部边缘海沉积物汞甲基化/去甲基化过程的关键微生物。水体汞甲基化/去甲基化速率与相关基因丰度间无明显相关性，表明水体汞甲基化和去甲基化过程作用微生物组成可能更为复杂。在已知亚型中，沉积物中hgcA基因主要来源于硫酸盐还原菌、铁还原菌和产甲烷菌，其中变形菌门的硫酸盐还原菌占比最高。微生物抑制剂添加实验结果进一步表明硫酸盐还原菌可能是中国东部边缘海沉积物中汞甲基化的关键微生物。

中国东部边缘海；汞；甲基化，去甲基化；功能基因