利用物种特异性同位素揭示沿海生物群中的季节性及栖息地特异性汞循环规律

《Environmental Science & Technology》：Seasonal and Habitat-Specific Mercury Cycling in Coastal Biota Revealed by Species-Specific Isotopes

　　

摘要

了解无机汞（IHg，主要为Hg(II)）和甲基汞（MeHg，主要为单甲基汞）在沿海食物网中的转化与循环机制，对于评估汞暴露风险至关重要。然而，针对特定物种的汞同位素研究仍然较少。在此，我们优化了一种净化-捕获方法，可高效分离并分析海洋生物体内的IHg和MeHg。通过将该方法应用于冬季和夏季从渤海采集的表层及底栖生物，我们发现了具有季节性和栖息地特异性的汞动态变化。表层生物主要积累了在水柱中经过光解甲基化的MeHg，而底栖生物则吸收了由水柱中光解产生的MeHg（64–80%）以及沉积物中产生的未光解MeHg（20–36%）。夏季时，表层生物体内的MeHg解甲基化作用显著增强，约占其体内IHg总量的36%。基于物种特异性的同位素特征，可以推断沉积物中IHg的甲基化是向水柱输送MeHg的主要途径，其中约有14–19%的MeHg在被生物吸收之前就已经发生光解。这些发现为理解沿海地区的汞循环机制提供了新的见解，同时也完善了用于评估海洋汞暴露相关生态风险的同位素分析框架。