近日，来自中科院地球环境研究所的最新研究成果“Insights into low fish mercury bioaccumulation in a mercury-contaminated reservoir， Guizhou， China，”刊登在最新一期的Environment Pollution杂志上，文章中，作者探索了“高汞污染水库鱼体低汞富集”之谜。
上世纪50年代，发生在日本的“水俣病”事件让大家认识到水生生态系统的汞污染会导致汞在生物体内的高度富集，从而影响到水产品食用人群的身体健康。位于我国西南部贵州省境内的百花湖，在1971到1997年期间，经历了与日本水俣湾同样的化工汞污染事件。不同的是，尽管该水库沉积物中无机汞的含量高达38.9ppm，鱼体内的汞却并没有高出食用水产品汞含量标准限值，当地居民也没有出现水俣病症状。那么，这是到底为什么呢？
为了解开这个谜团，中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室的冯新斌研究员带领的课题组与瑞士日内瓦大学Forel研究所进行合作，对百花湖汞的生物地球化学循环进行了非常系统和细致的研究。他们采集了大量水体、沉积物、浮游生物、底栖生物、鱼类等样品，分析汞形态含量及其相关参数。同时，采用先进的汞同位素加入技术进行了水体和沉积物甲基化/脱甲基化实验，采用沉积物界面物质传输系统进行了沉积物中汞向底栖生物—摇蚊幼虫传输的现场培养实验，对整个水生食物链的营养级进行分析确定，获得大量详实的数据。
数据分析结果认为：百花湖鱼体汞含量偏低的根本原因在于三点：1）百花湖流域为卡斯特岩溶地貌，水体pH值为中性偏碱，这种水环境下，不利于无机汞转化为毒性更强、更易于在生物体内积累的甲基汞。2）水库富营养化水平较高，鱼类生长所需的食物充足，生长速度快，生物稀释作用导致单位重量的鱼体汞含量偏低。3）以植食性和杂食性鱼类为主，食物链短，故甲基汞富集程度较低。
文中还建议，未来对水库富营养化的治理要同时关注汞的动态变化，并进行采取相应的措施进行治理，以免水库富营养化程度下降后，鱼类生长速度下降，可能导致的单位鱼体汞含量的上升。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1016/j.envpol.2011.09.023
PMC:
PMID:
Insights into low fish mercury bioaccumulation in a mercury-contaminated reservoir, Guizhou, China
Bian Liua, 1, , Haiyu Yanb, Cuiping Wangb, Qiuhua Lib, c, Stéphane Guédrona, 2, , Jorge E. Spangenbergd, Xinbin Fengb, , , Janusz Dominika
We examined Hg biogeochemistry in Baihua Reservoir, a system affected by industrial wastewater containing mercury (Hg). As expected, we found high levels of total Hg (THg, 664–7421 ng g−1) and monomethylmercury (MMHg, 3–21 ng g−1) in the surface sediments (0–10 cm). In the water column, both THg and MMHg showed strong vertical variations with higher concentrations in the anoxic layer (>4m) than in the oxic layer (0–4 m), which was most pronounced for the dissolved MMHg (p < 0.001). However, mercury levels in biota samples (mostly cyprinid fish) were one order of magnitude lower than common regulatory values (i.e. 0.3–0.5 mg kg−1) for human consumption. We identified three main reasons to explain the low fish Hg bioaccumulation: disconnection of the aquatic food web from the high MMHg zone, simple food web structures, and biodilution effect at the base of the food chain in this eutrophic reservoir.
