第八届青年地学论坛

我国是全球汞排放大国。尽管履行《水俣公约》后，我国汞排放量大幅减少，但环境中残留的汞仍对生态系统和人类健康造成较大的威胁。排入环境中的汞大部分为无机汞（如Hg(II)），并通过干湿沉降汇入土壤和水体中。土壤和水体中广泛存在的天然有机质 (NOM)会对Hg(II)进行络合，从而调控Hg(II)的生物有效性，影响微生物甲基化Hg(II)的势能。目前大部分研究只关注单独的NOM对Hg(II)的络合作用及其对微生物甲基化Hg(II)的影响。然而，实际环境中，NOM会以混合物的形式存在。关于NOM混合物对Hg(II)的竞争络合效应及其介导的汞微生物甲基化机制仍未知。通过构建梯度还原实验的方法，我们发现Hg(II)可在复合NOM间进行交换，从而导致复合NOM络合的Hg(II)比单一NOM络合的Hg(II)被还原的程度强，表明复合NOM存在下，Hg(II)被微生物甲基化的势能更高。结合汞甲基化实验、紫外-可见、傅利叶红外 (FTIR)等分析表征手段，我们验证了还原实验的推论，且发现复合NOM主要与汞形成三配位或四配位的Hg-S络合构型，从而提升Hg(II)被微生物甲基化的势能。本研究表明环境中汞的微生物甲基化效应比之前通过单一NOM来进行探究的更为复杂，因此，未来需考虑复合NOM与Hg(II)的竞争络合效应及其对汞微生物甲基化的影响，以利于更加全面地评估汞在土壤和水体中的生物地球化学循环过程。
 

汞；天然有机质；络合；微生物；甲基化