第七届青年地学论坛

汞是毒性最强的重金属之一，特别是其甲基汞形态。工业革命以来，大气汞排放量显著升高，导致各类生态系统汞浓度显著升高，从而危害人类和生态环境健康。然而，目前对从人为源汞到人群甲基汞和无机汞暴露的研究依然不足。本研究引入了全新形态汞同位素分析方法，测量了典型汞排放区生物标记物（头发）和重要汞暴露来源总汞和甲基汞同位素特征。汞污染区、金矿区、燃煤电厂区和锌冶炼区等四个典型汞排放区大米Δ¹⁹⁹Hg_MeHg相较于土壤Δ¹⁹⁹Hg_IHg分别正向偏移0.12±0.05‰，0.24±0.05‰，0.18±0.09‰，0.25±0.08‰，表明甲基汞转运到大米之前会发生相近的非质量分馏。不同人为排放源的汞在经历一系列迁移转化过程后，与原生土壤甲基汞混合，然后导致大米甲基汞同位素具有不同非质量分馏特征。四个典型汞排放区大米分别与汞矿石、金矿石、燃煤和闪锌矿等原矿石具有相同Δ¹⁹⁹Hg_IHg值，指示研究区域内大米无机汞受控于这些原矿石。研究区域内，鱼体Δ¹⁹⁹Hg_MeHg值（0.88±0.57‰）与Δ¹⁹⁹Hg_IHg值（0.83±0.43‰）相近，且显著地高于大米中Δ¹⁹⁹Hg值，说明水生生态系统中发生了显著的光化学反应以及鱼体内部可能存在显著的去甲基化作用。利用同位素二元混合模型，本研究评估汞污染区、金矿区、燃煤电厂区和锌冶炼区等四个典型汞排放区大米对人群甲基汞暴露贡献比例分别为：84±14%，58±26%，34±15%和52±20%。同时，头发与鱼体Δ¹⁹⁹Hg_IHg值具有显著差异，证明人群无机汞暴露主要来自于大米和大气等非鱼类暴露。本研究利用形态汞同位素示踪人群形态汞暴露和转化过程，为人群汞暴露提供了全新科学工具。
 

汞同位素,非质量分馏,暴露源,头发,鱼体和大米