第七届青年地学论坛

汞（Hg）是一种全球性的重金属污染物，其有机态甲基汞（MeHg）因具有很强的神经性毒性，极易通过食物链的传递在生物体内蓄积，并对高营养级生物造成潜在甲基汞高暴露风险。研究显示，即使水体甲基汞浓度远低于1 ng/L，鱼体内甲基汞浓度亦可超过水体甲基汞含量百万倍以上。汞矿区作为典型的汞污染场地，其水生生态系统中汞的生物积累特征、营养传递，以及对陆地环境生物的影响等问题仍不清楚。
本研究以贵州万山汞矿区为研究区域，选择典型污染河流生态系统，采集了表层水、水体生物、河滨带生物和陆地生物及鸣禽羽毛等样品，分析样品总汞、甲基汞含量和碳、氮同位素组成，探讨了不同营养级生物体内汞的生物放大与积累特征，并基于贝叶斯同位素混合模型算法的SIAR模型，估算了不同食物源的对不同食性鸣禽的贡献比例，取得以下认识：
（1）贵州万山汞矿区典型污染河流水生生物总汞和甲基汞浓度分别为2.35 ± 5.98 mg/kg和0.410 ± 0.408 mg/kg。蝌蚪和田螺总汞含量最高，分别高达29.6 ± 31.5 mg/kg和18.0 ± 4.63 mg/kg，其甲基汞含量均值也分别高达0.62 ± 0.17 mg/kg和0.35 ± 0.025 mg/kg。鱼体内总汞含量（均值：0.110 ± 0.092 mg/kg，鲜重）低于国家食品安全标准值（0.5 mg/kg，鲜重）。
（2）水生生物碳同位素值在-21.7‰ ~ -26.8‰之间，略高于研究区陆地植食性（-29.2‰ ~ - 27.8‰）和肉食性（-26.8‰ ~ -23.5‰）节肢动物。螃蟹、泥鳅和小鱼等有较高的氮同位素比值，分别为12.4‰ ± 2.59‰、11.5‰ ± 1.83‰和10.4‰ ± 0.24‰，在水生环境中处于较高营养级。同时，各种水生生物甲基汞含量与其δ¹⁵N值呈显著正相关（P < 0.01）。
（3）基于SIAR模型分析表明，典型陆生食物源鸣禽的食物中，陆生食物源和河滨带食物源分别占其总食物量的73.4%和18.2%，而在典型水生食物源鸣禽食物中，河滨带、水生食物源分别占总食物量的40.1%和47.0%，蜘蛛（THg: 1.00 ± 0.648 mg/kg；MeHg: 0.643 ± 0.508 mg/kg）和蜻蜓（THg: 1.94 ± 2.76 mg/kg；MeHg: 0.838 ± 0.762 mg/kg）作为典型河滨带捕食性节肢动物，构成了矿区鸣禽重要的食物来源，它们的汞含量远高于陆生生物（THg: 0.356 ± 0.636 mg/kg；MeHg: 0.177 ± 0.373 mg/kg）汞含量，在污染河流汞的“登陆”效应中扮演重要角色。
本研究通过对闭坑的大型汞矿区水生生物的汞含量特征、碳氮同位素组成及河滨带生物的研究分析，阐明了汞从水生环境“登陆”陆生环境的生态行为，丰富了汞矿区生物地球化学的研究内容，为今后汞污染场地的环境管理提供了借鉴。

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