第七届青年地学论坛

    甲基汞（MMHg）具有极强的神经毒性，它能够被生物有效富集并沿食物链传递和放大，危害生态安全。研究海洋中MMHg的来源和产生过程对了解海洋MMHg循环至关重要。目前，海洋MMHg来源存在极大的不确定性。已有研究表明上部海洋MMHg主要产生于异养生物活跃的低氧区（100-1000米）；微生物以下沉的有机颗粒物为食，并将无机汞转化为MMHg。近年来研究发现深海（>1000米）MMHg含量及其占总汞的比例并不低，但难以确定其来源：上部海洋MMMg的向下传递、热液/冷泉汞的原位甲基化或深层背景区海水汞的原位甲基化。本研究基于不同来源MMHg同位素信号来示踪深海MMHg的来源与传输途径。
    本研究在深层海洋，包括马里亚纳海沟（最深达10900米）、雅浦海沟（最深点达8527米）、印度洋、南海采集了不同海底环境下（背景区、热液区、冷泉区）的深海生物样品和沉积物样品，测试了其总汞和甲基汞浓度以及总汞同位素组成。研究发现7000-11000米海沟生物具有明显偏正奇数汞同位素非质量分馏值（odd-MIF；Δ¹⁹⁹Hg = 1.47 ± 0.13‰，Δ²⁰¹Hg = 1.21 ± 0.11‰，1SD），与北太平洋上层海洋MMHg的odd-MIF值（Δ¹⁹⁹Hg = 1.44 ± 0.75‰，Δ²⁰¹Hg = 1.16 ± 0.60‰，1SD）十分接近(Blum et al., 2013; Motta et al., 2019)，明显不同于深海沉积物的odd-MIF值（Δ¹⁹⁹Hg = 0.20 ± 0.07‰，Δ²⁰¹Hg = 0.18 ± 0.04‰，1SD）以及热液的odd-MIF值（0‰）。本研究认为：海沟生物的MMMg主要来自于上部海洋；表层透光带海洋经光降解的MMHg与中层非透光带海洋未经光降解的MMHg混合，继而通过下沉的颗粒物进入到深海食物链系统。深海中原位MMHg的产率很少或者基本不具有生物可利用性。
 

深海；甲基汞；同位素示踪；非质量分馏