【儀表網 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措施的實施，對數(shù)十億生活在城市中的人群健康構成了嚴重威脅。
中山大學環(huán)境科學與工程學院江峰教授團隊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展。相關成果以“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險，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汞在環(huán)境中經微生物轉化為神經毒性極強的甲基汞，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50年代發(fā)生的導致數(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。
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，并結合實驗研究，我們發(fā)現(xiàn)，污水中隱藏著一個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;未經處理的污水通過直接排放或合流制管網溢流釋放這些微生物進入河流，顯著提升了河流中的汞甲基化速率，從而導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，即認為污水中的化學污染物是通過促進本土微生物生長來促進甲基汞生成。我們進一步揭示了通過增加污水基礎設施建設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制。
圖 1污水污染導致全球城市河流汞甲基化潛力劇增
該研究進一步表明，中國過去三十年通過實施《水污染防治行動計劃》等政策，大力推進污水處理設施建設，不僅顯著改善了水質污染，還在汞污染防治方面發(fā)揮了關鍵作用，對發(fā)展中國家完善污水處理設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(SDG)框架下推動汞風險防治奠定了實踐基礎，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相關；(b)中國三十年的污水處理設施建設大幅降低長江流域魚類汞含量
中山大學環(huán)境科學與工程學院夏俊濤博士研究生為第一作者，江峰教授為通訊作者，香港城市大學能源與環(huán)境學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基金和國家自然科學基金重點項目(聯(lián)合基金)等項目的資助。
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