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研究简介：硫如何推动富营养化湖泊中甲基汞的形成
汞 (Hg) 是水生生态系统中值得关注的全球污染物，其转化为有机甲基汞 (MeHg) 会导致有毒的生物累积和生物放大。了解甲基汞形成的驱动因素[...]研究简报：硫如何驱动富营养化湖泊中甲基汞的形成首先出现在《湖科学家》上。
来源:湖泊科学家汞 (Hg) 是水生生态系统中值得关注的全球污染物，其转化为有机甲基汞 (MeHg) 会导致有毒的生物累积和生物放大。
因此，了解甲基汞形成的驱动因素对于自然资源管理者保护生态系统和人类至关重要。
研究已将硫酸盐还原菌 (SRB) 与甲基汞的形成联系起来。然而，最近的研究表明，只有 SRB 中的某些基因有助于这一过程。1
2025 年环境科学与技术研究旨在了解汞甲基化和甲基汞去甲基化的微生物和生物地球化学驱动因素。1
作者进一步试图将水柱中的甲基汞浓度与富营养化湖泊的水质联系起来。1
方法
在 2020 年和 2021 年 9 月和 10 月期间，对威斯康星州城市富营养化湖泊门多塔湖 (Lake Mendota) 最深盆地的多个深度进行了水质检测和水样采集。
使用 YSI 多参数水质探头测量温度、溶解氧和浊度水平。作者收集了用于硫化物/硫酸盐、汞、其他金属和核酸分析的样品。还收集样品以计算汞甲基化。
无机汞根据总汞和甲基汞计算得出，用于估算汞甲基化率 (K met)。1
硫酸盐本身是通过色谱法测量的。作者还计算了 SRB 对甲基化速率潜力的影响。1
为了进行微生物分析，提取并保存 DNA 和 RNA 以进行基因测序。作者分析了 SRB 中与甲基化潜力相关的 hgcA 基因的丰度，以评估其对汞甲基化的影响。
结果
尽管硫化物水平在采样期间有所上升，但表层硫酸盐水平正常。甲基汞和无机汞都随着低层深度的增加而增加，并且在几个月或几年之间没有显着差异。
然而，环境条件下的 K 值变化很大。事实上，作者报告了淡水钾满足的最高记录，尽管确切原因尚不清楚。1总体而言，无机汞在水柱中迅速甲基化。
去甲基化率 (K dem) 似乎变化更大，并且可能受到化学和生物等多种过程的控制。1 作者指出，需要对去甲基化途径进行进一步的研究。
较高的 K met 值通常对应较高的甲基汞，并且甲基汞在低层中处于平衡状态。1 无机汞/甲基汞与 K met/K dem 的比率接近一比一。因此，水柱中的甲基汞主要受原位甲基化率控制，并且可以通过原位甲基化率进行预测。1
K met 随着硫化物浓度增加至 2.4 mg/L，但随后下降。其他因素（例如溶解的有机碳或溶解的有机质）影响不大，而硫化物是无机汞有效性的主要驱动因素。1 HgcA 表达在高硫化物条件下下降，并且可能也会影响 K met。1
总体而言，无机汞的可用性和微生物甲基化潜力都会影响甲基汞的形成，而硫化物还原控制这两个过程。1 在高 hgcA 表达和无机汞可用性的情况下，甲基化程度最高。1
来源
推动硫减少的 SRB 非常重要，因为硫比铁和锰等金属对甲基汞的形成影响更大。1 微生物群落动态和其他基因可能影响 hgcA 的表达方式，作者建议对此过程进行更多研究。
最终，甲基汞的形成是由原位过程和水质参数驱动的，而不是大气负荷等外部力量。硫和 SRB 被认为是原位甲基化过程中的重要参与者。
关于 hgcA 的表达以及 SRB 的驱动因素仍然存在疑问，但硫循环与有毒甲基汞的产生之间的联系更加清晰。1 它应该提高自然资源管理者保护生态系统和预测甲基汞形成的能力。