海洋中汞甲基化機(jī)理研究進(jìn)展

張亮，陶舒琴，張向前

(1.國(guó)家海洋局廈門海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 廈門 361008；2.國(guó)家海洋局第三海洋研究所 廈門 361005)

海洋中汞甲基化機(jī)理研究進(jìn)展

張亮1，陶舒琴2，張向前1

(1.國(guó)家海洋局廈門海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 廈門 361008；2.國(guó)家海洋局第三海洋研究所 廈門 361005)

甲基汞是一種劇毒物質(zhì)，它的生物富集性和生物放大性引起人們的廣泛關(guān)注。文章綜述了甲基汞在海洋中的來(lái)源和去除、轉(zhuǎn)化途徑，著重對(duì)甲基汞的生成機(jī)理做了論述，并討論影響甲基汞生成的(甲基汞反應(yīng)場(chǎng)所、甲基化細(xì)菌、硫酸鹽濃度、營(yíng)養(yǎng)程度等)條件的具體影響機(jī)理。

甲基汞；甲基化；海洋；機(jī)理研究

甲基汞(methylmercury，MeHg)是汞的一種有機(jī)化合物，也是含汞化合物中最具毒性的代表。甲基汞分子量小，碳鏈短，非電離，脂溶性大，極易透過(guò)血腦屏障，進(jìn)入生物體內(nèi)而富集，對(duì)人體造成以神經(jīng)系統(tǒng)為主的全身性損害[1]，因此甲基汞的環(huán)境容量和毒理性研究一直是學(xué)者們關(guān)注的熱點(diǎn)之一。

20世紀(jì)50年代，日本水俁鎮(zhèn)一家氮肥公司將大量的氯化汞(HgCl2)和硫酸汞(HgSO4)兩種化學(xué)物質(zhì)直接排入水俁灣中，導(dǎo)致這兩種汞的化合物大部分吸附在水俁灣的沉積物中，沉積物中的無(wú)機(jī)汞在微生物甲基化作用下變成毒性十分強(qiáng)烈的甲基汞[2-4]。研究發(fā)現(xiàn)，水俁病暴發(fā)時(shí)，水俁灣沉積物中的甲基汞濃度高達(dá)2 010 μg/g[5]。沉積物中超高濃度的甲基汞通過(guò)沉積物-水界面的擴(kuò)散作用進(jìn)入海水，海水中的甲基汞通過(guò)食物鏈的富集作用，最終造成了嚴(yán)重的生物資源污染和人類健康損害[6]。

1 自然界中存在的甲基汞

1.1 自然界中甲基汞的量級(jí)

自然界中甲基汞的來(lái)源是單質(zhì)汞通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)生成的。甲基汞廣泛存在于海洋、海洋沉積物、湖泊、湖泊沉積物、陸地土壤、海洋和陸地的各種動(dòng)植物內(nèi)，但是其含量卻相當(dāng)?shù)男?。?列出了前人對(duì)甲基汞測(cè)定的部分結(jié)果。

表1 不同自然環(huán)境介質(zhì)中甲基汞濃度量級(jí)

1.2 甲基汞的生物富集和生物擴(kuò)大特性

盡管甲基汞在自然界中，尤其是在海水中的含量很低，但是甲基汞具有生物富集和生物擴(kuò)大的特性。甲基汞在海洋生物中的富集系數(shù)普遍較高，有時(shí)甚至高達(dá)107，如此高的生物富集因子經(jīng)常導(dǎo)致魚體內(nèi)的甲基汞含量超過(guò)WHO的健康標(biāo)準(zhǔn)(0.5 μg/g)[8]。前人的研究也指出海水中的甲基汞含量大約只占海水中總汞的1%，而魚體內(nèi)的甲基汞含量卻占到了魚體總汞含量的90%[12]。王嵩等指出淡水魚和浮游植物能將甲基汞富集1 000倍，淡水無(wú)脊椎動(dòng)物可以富集10萬(wàn)倍，海洋植物可以富集100倍，海洋動(dòng)物可以富集20萬(wàn)倍[1]。Lehnherr也指出，在溫暖的濕地或湖泊中，浮游動(dòng)物(干重)中的甲基汞含量可以達(dá)到880 ng/g[13]。由此可見(jiàn)，不同海洋生物對(duì)甲基汞的富集系數(shù)不同，海洋生物在食物鏈的位置越靠近頂端，此種海洋生物的富集系數(shù)就越大，而人類無(wú)疑是甲基汞的最終不可逆歸宿。

在北極生物圈中，海水甲基汞的含量為(10-8～10-7)×10-6；海水中的藻類和懸浮物含量為(10-3～10-2)×10-6，海水甲基汞被富集了105倍；浮游植物和無(wú)脊椎動(dòng)物中含量為(10-2～10-1)×10-6；魚體內(nèi)的含量為(10-1～100)×10-6；頂級(jí)獵食者體內(nèi)的含量為(100～gt;101)×10-6。由此可以很明顯地看出，甲基汞含量隨食物鏈金字塔逐級(jí)向上富集[14]。

2 海洋中甲基汞的來(lái)源、遷移和轉(zhuǎn)化

2.1 海洋中甲基汞的來(lái)源

海洋中的甲基汞主要在海水表層或亞表層中生成。Hg在海水中很容易被氧化為Hg(Ⅱ)，Hg(Ⅱ)在海洋中的甲基化通過(guò)海水中的最初生產(chǎn)和微生物異氧呼吸同碳循環(huán)緊密相連。Sunderland等指出在水體中的甲基汞的生產(chǎn)同水體中間層(150～1 000 m)異氧呼吸相關(guān)聯(lián)[15]。在北極大洋生態(tài)系統(tǒng)，Hg(Ⅱ)在水體中的甲基化相對(duì)于在底層的沉積物甲基化而言，是甲基汞的主要來(lái)源[14]，越來(lái)越多的證據(jù)也指出，在開(kāi)放大洋Hg(Ⅱ)在水體中的甲基化相對(duì)于在底層沉積物的甲基化更能成為甲基汞的主要來(lái)源[15-20]。盡管甲基化汞的最高濃度出現(xiàn)在亞表層，但Hg的穩(wěn)定同位素失蹤實(shí)驗(yàn)表明：Hg(Ⅱ)的甲基化發(fā)生在表層海水中[21]。Hammers的研究也表明，大多數(shù)在海洋食物鏈中生物積累的甲基汞實(shí)際上產(chǎn)生在表層混合層[22]。

2.2 海洋中甲基汞的遷移

由圖1可以看出，海洋中甲基汞最主要的來(lái)源是甲基化反應(yīng)(0.76)和二甲基汞的分解(0.80)，其次是沉積物的釋放，環(huán)境和徑流輸入，大氣沉降所含比重最少。海洋中甲基汞的最主要去除途徑為甲基汞的去甲基化(1.20)、甲基汞的沉降(0.44)和生物吸收(0.2)。

圖1 甲基汞在海洋中的遷移和轉(zhuǎn)化[19]

甲基汞和海洋生物，尤其是浮游植物的關(guān)系最引人注目。Lee等[23]研究了量化海水浮游植物中甲基汞濃度，提出浮游植物是甲基汞進(jìn)入水產(chǎn)食物鏈的關(guān)鍵入口；外界條件如光照、溫度和營(yíng)養(yǎng)條件等對(duì)浮游植物獲取甲基汞沒(méi)有直接的影響，外界條件只是影響到了浮游植物的生長(zhǎng)，浮游植物對(duì)甲基汞的獲取取決于浮游植物細(xì)胞的表面積與體積比，并指出藻類在不同環(huán)境下攝取量的變化是不同海洋生態(tài)系統(tǒng)中形成甲基汞濃度差異的主因。也正是進(jìn)入藻類的這部分甲基汞濃度將成為威脅人類健康的主要甲基汞。

在北極的淡水中，甲基汞濃度是兩個(gè)過(guò)程相抵的結(jié)果：Hg(Ⅱ)在湖泊和池塘底泥的甲基化和甲基汞在水體中的光致去甲基化[14]。細(xì)菌去甲基化通過(guò)兩種途徑：氧化途徑[24]和還原途徑。氧化途徑產(chǎn)生Hg(Ⅱ)，CO2和CH4；還原機(jī)理通過(guò)有機(jī)汞裂合酶調(diào)節(jié)產(chǎn)生Hg(0)和CH4[25]。細(xì)菌活性控制著甲基化和去甲基化的速率參數(shù)，因此，凈甲基化可表達(dá)為：Net MeHg production=kmHg(Ⅱ)-kdMeHg。km表示甲基化的速率常數(shù)，kd表示去甲基化的速率常數(shù)[14]。

3 甲基汞的生成機(jī)理

3.1 汞的生物和非生物甲基化

汞的生物甲基化是微生物通過(guò)一系列的代謝途徑將甲基傳遞給汞生成甲基汞的過(guò)程。最早關(guān)于汞的生物甲基化的報(bào)道是1968年Wood發(fā)現(xiàn)沉積物中的甲基鈷胺素利用產(chǎn)烷細(xì)菌可以導(dǎo)致汞的甲基化[26]。研究表明，許多有機(jī)體，像藻類、真菌、細(xì)菌等，在純種培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中都可以把Hg(Ⅱ)轉(zhuǎn)化為甲基汞(MeHg)[27]。Siciliano等利用一種甲基汞轉(zhuǎn)移酶的示蹤來(lái)定量汞的甲基化，并利用已發(fā)表的速率常數(shù)計(jì)算出甲基轉(zhuǎn)移酶活性和凈甲基汞含量的相關(guān)系數(shù)，這種方法可應(yīng)用于不同環(huán)境的甲基汞生成監(jiān)測(cè)[28]。一般來(lái)說(shuō)，甲基化速率取決于生物可利用的Hg(Ⅱ)的量和甲基細(xì)菌的活性[29]。

甲基汞的生產(chǎn)速率=生物可利用的Hg(Ⅱ)×甲基細(xì)菌的活性

如果把汞的生物甲基化作用稱為生化反應(yīng)的話，那么汞的非生物甲基化就是純粹的化學(xué)反應(yīng)。盡管汞的甲基化被公認(rèn)為生物甲基化為主導(dǎo)，但是汞的非生物甲基化作用廣泛存在于自然界已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。Horvat等在研究中發(fā)現(xiàn)，在切斷水體的外在汞源之后，水中的甲基汞并沒(méi)有出現(xiàn)預(yù)期的降低，究其原因，在低氧或厭氧條件下，沉積物中的汞會(huì)通過(guò)各種甲基化作用釋放到水體，維持水體中甲基汞的高含量[30]。有研究指出，在無(wú)氧環(huán)境下，富硫和富有機(jī)物的水體通常含有較高的甲基汞，這一過(guò)程主要是巰基介入汞的絡(luò)合化進(jìn)程而造成的，甲基汞在臨界點(diǎn)的不完全釋放也是導(dǎo)致汞的非生物甲基化反應(yīng)產(chǎn)生的原因之一[4]。

3.2 影響甲基汞生成的條件

3.2.1 甲基化反應(yīng)場(chǎng)所

一般來(lái)說(shuō)，淡水系統(tǒng)中汞的甲基化的反應(yīng)場(chǎng)所，主要是沉積物及沉積物—水體界面。但有研究表明，大洋生態(tài)系統(tǒng)中，表層水體是比底泥更重要的甲基汞生產(chǎn)場(chǎng)所。在大洋生態(tài)系統(tǒng)中，甲基汞由二價(jià)無(wú)機(jī)汞離子通過(guò)細(xì)菌在深層底泥和大洋水體中產(chǎn)生，淡水系統(tǒng)和濕地也產(chǎn)生甲基汞，它們由河流運(yùn)輸?shù)胶Ｑ蟊韺印４送?，沼澤和濕地也是產(chǎn)生甲基汞的重要場(chǎng)所。而Guimar?es等在研究洪泛平原的甲基汞生產(chǎn)情況時(shí)，發(fā)現(xiàn)水生植物根部的甲基汞含量高于表層沉積物和洪泛土壤[31]。

3.2.2 甲基化細(xì)菌

甲基化細(xì)菌主要是硫酸鹽還原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)和鐵還原菌(iron-reducing bacteria,IRB)，但是并非所有的硫酸鹽還原菌和鐵還原菌都產(chǎn)生甲基汞，只有部分亞類或菌株能產(chǎn)生甲基汞[32]。表2列出了目前已經(jīng)證實(shí)的可以產(chǎn)生甲基汞的細(xì)菌和真菌。

表2 具有甲基化能力的細(xì)菌和真菌[32]

甲基化細(xì)菌在厭氧條件下將無(wú)機(jī)汞轉(zhuǎn)化為甲基汞。作為汞甲基化反應(yīng)的生物驅(qū)動(dòng)者，甲基化細(xì)菌的活性高低直接影響了汞甲基化反應(yīng)的進(jìn)行。沉積物中汞甲基化細(xì)菌的分布影響甲基汞生成的空間位置和甲基化率[32]，這也反映了甲基化細(xì)菌是海洋沉積物中甲基汞空間分布的決定性作用。Gilmour等在研究Quabbin Reservoir時(shí)發(fā)現(xiàn)，硫酸鹽還原菌在沉積物剖面中的垂直分布同甲基汞相似，并且當(dāng)采取一定措施來(lái)抑制硫酸鹽還原菌時(shí)，所有深度層的甲基汞的生成都受到阻礙[33]，但有實(shí)驗(yàn)指出北極濕地的土壤能夠在實(shí)驗(yàn)室條件下將Hg(Ⅱ)甲基化，在此過(guò)程中，硫酸還原菌并非主要的甲基化細(xì)菌[34-35]?？梢?jiàn)介質(zhì)的不同，甲基化細(xì)菌產(chǎn)生作用的機(jī)理也不盡相同。

3.2.3 硫酸鹽濃度

3.2.4 營(yíng)養(yǎng)程度

環(huán)境的營(yíng)養(yǎng)程度并不直接影響甲基汞的反應(yīng)過(guò)程。任家盈[10]等在研究太湖中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)和沉積物中甲基汞分布特征的關(guān)系時(shí)指出，太湖表層沉積物甲基汞含量與其營(yíng)養(yǎng)程度有所差異，而與表層沉積物有機(jī)質(zhì)含量大小順序一致,說(shuō)明了沉積物中有機(jī)質(zhì)含量對(duì)甲基汞的分布有一定的影響。硝酸鹽濃度增加和其他電子接受體，像Mn4+和Fe3+，在熱力學(xué)上通過(guò)細(xì)菌降解有機(jī)物質(zhì)的能力超過(guò)了硫酸鹽，導(dǎo)致硫酸還原菌活性的降低以及延長(zhǎng)和減弱了Hg(Ⅱ)甲基化的速率[39]。嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化和較高的有機(jī)質(zhì)埋藏是環(huán)境問(wèn)題日益突出的近海水域普遍存在的特征，因此理清海洋環(huán)境中，只有區(qū)分出以上兩種因素對(duì)汞甲基化反應(yīng)的影響，才能為各國(guó)環(huán)境治理政策的出臺(tái)提供有利的科學(xué)依據(jù)。

還有氧化還原因素也參與汞的生物甲基化過(guò)程。它通過(guò)控制汞的化學(xué)形態(tài)和配體特征來(lái)控制生物可利用的汞[40]。另外，還有溶解有機(jī)物質(zhì)，在多層面控制著甲基汞的生產(chǎn)。有機(jī)碳基質(zhì)的可利用性可以限制細(xì)菌的降解和Hg(Ⅱ)的甲基化速率[41-43]。此外，在低pH環(huán)境下，甲基汞產(chǎn)生速率加快，可能由于生物可利用的Hg(Ⅱ)隨pH的降低而增多或者由于使Hg(Ⅱ)甲基化的微生物在低pH的范圍甲基化能力變強(qiáng)[44]。另外，溫度和光照也是影響甲基化的參數(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于甲基汞的研究，國(guó)外學(xué)者多著眼于大洋的甲基汞分布特征和甲基汞在所在的生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)(包括極地)，同時(shí)也注重研究甲基汞的暴露對(duì)人類健康的影響。國(guó)內(nèi)學(xué)者則多數(shù)進(jìn)行湖泊以及水產(chǎn)品的甲基汞監(jiān)測(cè)工作，從海洋層面和宏觀層面對(duì)甲基汞的研究尚較少?，F(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，雖然各個(gè)國(guó)家政府已經(jīng)意識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性，但汞每年進(jìn)入生物圈的量依舊驚人，未來(lái)人類暴露于甲基汞的壓力與日俱增。

若要保護(hù)人類免受甲基汞的侵害，避免水俁病事件悲劇的重演，未來(lái)對(duì)甲基汞研究工作亟須在以下兩點(diǎn)開(kāi)展或加強(qiáng)：①加強(qiáng)機(jī)理方面的研究。甲基汞各個(gè)地域的濃度千差萬(wàn)別，需要強(qiáng)化機(jī)理研究，弄清到底是何種原因?qū)е聺舛鹊牟町悾员愀M(jìn)一步的研究或制定切實(shí)有效的應(yīng)對(duì)之策。②方法的改進(jìn)和完善。目前甲基汞的測(cè)試方法復(fù)雜繁瑣，樣品測(cè)試周期過(guò)長(zhǎng)，亟須開(kāi)發(fā)一套快捷便利的測(cè)試方法，以利甲基汞研究的快速?gòu)V泛開(kāi)展。

[1] 王嵩,李宏林,胡明明,等.甲基汞檢測(cè)研究進(jìn)展[J].化學(xué)研究與應(yīng)用,2011,23 (2):129-136.

[2] COMPEAU G C,BARTHA R.Sulfate-reducing bacteria:principal methylators of mercury in anoxic estuarine sediment[J].Applied and Environmental Microbiology,1985,50 (2):498-502.

[3] VAITHIYANATHAN P,RICHARDSON C J,KAVANAUGH R G,et al.,Relationships of eutrophication to the distribution of mercury and to the potential for methylmercury production in the peat soils of the everglades[J].Environmental Science amp; Technology,1996,30 (8):2591-2597.

[4] KING J K,KOSTKA J E,FRISCHER M E,et al.A Quantitative relationship that demonstrates mercury methylation rates in marine sediments are based on the community composition and activity of sulfate-reducing bacteria[J].Environmental Science amp; Technology,2001,35 (12):2491-2496.

[5] CLARKSON T W,MAGOS L,The toxicology of mercury and its chemical compounds[J].Critical Reviews in Toxicology,2006,36 (8):609-662.

[6] 馮寧,何濤.汞污染對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育影響的研究進(jìn)展[J].國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2006 (5):461-462,465.

[7] FISCHER R G,RAPSOMANIKIS S,ANDREAE M O,et al.,Bioaccumulation of methylmercury and transformation of inorganic mercury by macrofungi[J].Environmental Science amp; Technology,1995,29 (4):993-999.

[8] HORVAT M,LIANG L,BLOOM N S,Comparison of distillation with other current isolation methods for the determination of methyl mercury compounds in low level environmental samples:Part II.Water[J].Analytica Chimica Acta,1993,282 (1):153-168.

[9] BLOOM N.Determination of picogram levels of methylmercury by aqueous phase ethylation,followed by cryogenic gas chromatography with cold vapour atomic fluorescence detection[J].Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences,1989,46 (7):1131-1140.

[10] 任家盈,姜霞,陳春霄,等.太湖營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)對(duì)沉積物中總汞和甲基汞分布特征的影響[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2013,33 (7):1290-1297.

[11] 劉汝海,劉詩(shī)璇,王杰,等.秋夏季黃河三角洲濕地土壤汞和甲基汞的變化[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2017 (1):272-279.

[12] AHMED R,STOEPPLER M.Storage and stability of mercury and methylmercury in sea water[J].Analytica Chimica Acta,1987,192:109-113.

[13] LEHNHERR I,ST.LOUIS V L,EMMERTON C A,et al.Methylmercury cycling in high arctic wetland ponds:sources and sinks[J].Environmental Science amp; Technology,2012,46 (19):10514-10522.

[14] LEHNHERR I.Methylmercury biogeochemistry:a review with special reference to Arctic aquatic ecosystems[J].Environmental Reviews,2014,22 (3):229-243.

[15] SUNDERL E M,KRABBENHOFT D P,MOREAU J W,et al.Mercury sources,distribution,and bioavailability in the North Pacific Ocean:Insights from data and models[J].Global Biogeochemical Cycles,2009,23 (23):1456-1456.

[16] MASON R P,FITZGERALD W F.Alkylmercury species in the equatorial Pacific[J].Nature,1990,347(6292):457-459.

[17] COSSA D,AVERTY B,PIRRONE N.The origin of methylmercury in open mediterranean waters[J].Limnology amp; Oceanography,2009,54 (3):837-844.

[18] COSSA D,HEIMBüRGER L E,LANNUZEL D,et al.Mercury in the Southern Ocean[J].Geochimica Et Cosmochimica Acta,2011,75 (14):4037-4052.

[19] MASON R P,CHOI A L,FITZGERALD W F,et al.Mercury biogeochemical cycling in the ocean and policy implications [J].Environmental Research,2012,119 (5):101-117.

[20] KIRK J L,LEHNHERR I,ANDERSSON M,et al.Mercury in arctic marine ecosystems:sources,pathways and exposure[J].Environmental Research,2012,119 (5):64-87.

[21] MONPERRUS M,TESSIER E,AMOUROUX D,et al.Mercury methylation,demethylation and reduction rates in coastal and marine surface waters of the Mediterranean Sea[J].Marine Chemistry,2007,107 (1):49-63.

[22] HAMMERSCHMIDT C R,BOWMAN K L.Vertical methylmercury distribution in the subtropical North Pacific Ocean[J].Marine Chemistry,2012,132-133(11):77-82.

[23] LEE C S,FISHER N S.Methylmercury uptake by diverse marine phytoplankton[J].Limnology amp; Oceanography,2016,61 (5):1626-1639.

[24] AND M D,OREMLAND R S.Bacterial methylmercury degradation in florida everglades peat sediment[J].Environmental Science amp; Technology,1998,32 (17):2556-2563.

[25] SPANGLER W J,SPIGARELLI J L,ROSE J M,et al.Methylmercury:bacterial degradation in lake sediments[J].Science,1973,180 (4082):192-193.

[26] WOOD J M,KENNEDY F S,ROSEN C G.Synthesis of methyl-mercury compounds by extracts of a methanogenic bacterium[J].Nature,1968,220 (5163):173-174.

[27] 劉金鈴,丁振華.汞的甲基化研究進(jìn)展[J].地球與環(huán)境,2007,35 (3):215-222.

[28] SICILIANO S D,LEAN D R S.Methyltransferase:an enzyme assay for microbial methylmercury formation in acidic soils and sediments[J].Environmental Toxicology and Chemistry,2002,21 (6):1184-1190.

[29] HINTELMANN H,ORGANOMERCURIALS.Their formation and pathways in the environment[J].Metal Ions in Life Sciences,2010,7:365-401.

[30] HORVAT M,COVELLI S,FAGANELI J,et al.Mercury in contaminated coastal environments;a case study:the Gulf of Trieste[J].Science of The Total Environment,1999,237-238:43-56.

[32] 梁小兵.汞甲基化細(xì)菌研究進(jìn)展[J].生態(tài)學(xué)雜志,2013,32 (3):755-761.

[33] GILMOUR C C,HENRY E A,MITCHELL R.Sulfate stimulation of mercury methylation in freshwater sediments[J].Environmental Science amp; Technology,1992,26 (11):2281-2287.

[34] LOSETO L L,SICILIANO S D,LEAN D R S.Methylmercury production in high arctic wetlands[J].Environmental Toxicology amp; Chemistry,2004,23 (1):17-23.

[35] OIFFER L,SICILIANO S D.Methyl mercury production and loss in arctic soil[J].Science of the Total Environment,2009,407 (5):1691-1700.

[36] CHEN Y,BONZONGO J C J,LYONS W B,et al.Inhibition of mercury methylation in anoxic freshwater sediment by group VI anions[J].Environmental Toxicology and Chemistry,1997,16 (8):1568-1574.

[37] GILMOUR C C,RIEDEL G S,EDERINGTON M C,et al.Methylmercury concentrations and production rates across a trophic gradient in the northern everglades[J].Biogeochemistry,1998,40 (2/3):327-345.

[38] BENOIT J M.Geochemical and biological controls over methylmercury production and degradation in aquatic ecosystems[J].ACS Symposium,2003,835:262-297.

[39] TODOROVA S G,JR D C,MATTHEWS D A,et al.Evidence for regulation of monomethyl mercury by nitrate in a seasonally stratified,eutrophic lake[J].Environmental Science amp; Technology,2009,43 (17):6572-6578.

[40] MOREL F M M,AMYOT M.The chemical cycle and bioaccumulation of mercury[J].Annual Review of Ecology amp; Systematics,1998,29 (4):543-566.

[41] DROTT A,LAMBERTSSON L,BJ?RN E,et al.Do potential methylation rates reflect accumulated methyl mercury in contaminated sediments?[J].Environmental Science amp; Technology,2008,42 (1):153-158.

[42] LARS L A,NILSSON M.Organic material:the primary control on mercury methylation and ambient methyl mercury concentrations in estuarine sediments[J].Environmental Science amp; Technology,2006,40 (6):1822-1829.

[43] LISAMARIE W M,MARK M D,KRABBENHOFT D P,et al.Experimental removal of wetland emergent vegetation leads to decreased methylmercury production in surface sediment[J].Journal of Geophysical Research Atmospheres,2009,114 (G2):295-311.

[44] WINCH S,PRAHARAJ T,FORTIN D,et al.Factors affecting methylmercury distribution in surficial,acidic,base-metal mine tailings[J].Science of the Total Environment,2008,392 (2/3):242-251.

TheMethylationMechanismofMercuryinMarineEnvironments

ZHANG Liang1,TAO Shuqin2,ZHANG Xiangqian1

(1.State Oceanic Administration of Xiamen Marine Environmental Monitoring Center Station，Xiamen 361008，China；2.Third Institute of Oceanography,State Oceanic Administration,Xiamen 361005,China)

Methylmercury is a highly toxic substance,its bioaccumulation and bio-magnification cause widespread concern.In this paper,the source and removal of methylmercury in the ocean and the mechanism of methylmercury were discussed,and the specific impact mechanism of several conditions (methylmercury reaction sites,methylated bacteria,sulfate concentration,nutritional level,etc.) affecting methylmercury production were also discussed.

Methyl mercury,Mechanism of methylation,Marine environments,Mechanism research

2017-03-20；

2017-07-19

國(guó)家海洋局東海分局青年科技基金項(xiàng)目(201320).

張亮，工程師，碩士研究生，研究方向?yàn)楹Ｋ?、沉積物和生物體介質(zhì)中汞和砷

X55；P7

A

1005-9857(2017)09-0111-06