中山大學(xué)江峰教授團(tuán)隊(duì)在全球城市河流高水平甲基汞污染成因研究方面取得重要進(jìn)展

　　【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】全球城市河流中高水平甲基汞污染的成因長期成謎，這使得從根源上遏制甲基汞污染難度重重，阻礙了有效的環(huán)境治理和公共健康防護(hù)措施的實(shí)施，對數(shù)十億生活在城市中的人群健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
 

　　中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院江峰教授團(tuán)隊(duì)在全球城市河流高水平甲基汞污染成因方面取得了重要進(jìn)展。相關(guān)成果以“Global metagenomic survey identifies sewage-derived hgcAB+ microorganisms as key contributors to riverine methylmercury production”為題，發(fā)表于Nature Communications。
 

　　汞污染是全球性問題，不僅嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境，還直接危害人類健康。2013年，國際社會通過《水俁公約》以防控汞污染的健康風(fēng)險(xiǎn)，中國作為首批締約國積極參與，展現(xiàn)了對公眾健康的高度重視。汞污染的核心威脅在于無機(jī)汞在環(huán)境中經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化為神經(jīng)毒性極強(qiáng)的甲基汞，并在食物鏈中不斷富集，對食品安全和人類健康帶來巨大危害。20世紀(jì)50年代發(fā)生的導(dǎo)致數(shù)萬人中毒的“水俁病”事件就是甲基汞污染留下的慘痛教訓(xùn)。
 

　　該研究首次揭示了全球城市河流高水平甲基汞污染的成因機(jī)制，解開了這一長期未解的環(huán)境難題。通過對全球1300多份城市河流宏基因組數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究，我們發(fā)現(xiàn)，污水中隱藏著一個(gè)前所未見的汞甲基化微生物庫，主要由硫酸鹽還原菌(SRB)組成;未經(jīng)處理的污水通過直接排放或合流制管網(wǎng)溢流釋放這些微生物進(jìn)入河流，顯著提升了河流中的汞甲基化速率，從而導(dǎo)致甲基汞水平的大幅上升(圖1)。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)觀點(diǎn)，即認(rèn)為污水中的化學(xué)污染物是通過促進(jìn)本土微生物生長來促進(jìn)甲基汞生成。我們進(jìn)一步揭示了通過增加污水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)來阻斷汞甲基化微生物的輸入，以有效降低城市河流甲基汞污染的新機(jī)制。
 

圖 1污水污染導(dǎo)致全球城市河流汞甲基化潛力劇增
 

　　該研究進(jìn)一步表明，中國過去三十年通過實(shí)施《水污染防治行動計(jì)劃》等政策，大力推進(jìn)污水處理設(shè)施建設(shè)，不僅顯著改善了水質(zhì)污染，還在汞污染防治方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，對發(fā)展中國家完善污水處理設(shè)施具有重要借鑒意義(圖2)。這一發(fā)現(xiàn)為各國(特別是發(fā)展中國家)在《水俁公約》和可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)(SDG)框架下推動汞風(fēng)險(xiǎn)防治奠定了實(shí)踐基礎(chǔ)，指引了清潔、安全水環(huán)境的未來方向。
 

　　(a)全球城市水域的甲基汞水平與國家污水處理率呈顯著負(fù)相關(guān)；(b)中國三十年的污水處理設(shè)施建設(shè)大幅降低長江流域魚類汞含量

 

　　中山大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院夏俊濤博士研究生為第一作者，江峰教授為通訊作者，香港城市大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院袁志國教授為論文共同作者。該研究得到了國家杰出青年科學(xué)基金和國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(聯(lián)合基金)等項(xiàng)目的資助。