我科研团队破解“水俣病”元凶甲基汞形成之谜

甲基汞具有极强的神经毒性，容易在食物链和生物圈中富集放大。然而长期以来，甲基汞在环境中的形成之谜，使得人们始终无法从源头上治理甲基汞污染。

近日，南开大学环境科学与工程学院张彤教授团队的一项关于“含汞矿物纳米颗粒微生物甲基化过程机制”的研究成果破解了这一科学谜题。他们发现，天然有机质可通过调控初级纳米粒子的生长方向，影响纳米汞与厌氧细菌金属转运蛋白的结合过程，显著抑制其甲基化潜能的自然衰减，导致富含有机质环境中甲基汞持续地生成和积累。4月26日，介绍该工作的论文发表于国际顶级学术刊物《自然-地球科学》(Nature Geoscience)上。

据介绍，汞是一种在自然界（包括大气、水体、土壤以及生物圈）中普遍存在的重金属污染物。甲基汞的生成很大程度上取决于复杂环境介质中无机汞的化学形态。

“在纳米汞的甲基化过程中，我们观察到了显著的晶面效应。一方面，天然配体调控硫化汞的成矿过程，产生不同暴露晶面的含汞矿物纳米颗粒。另一方面，黑辰砂的不同暴露晶面与决定汞细胞摄入过程的甲基化细菌金属转运蛋白的结合能力显著不同。”张彤介绍，这两方面的作用共同导致了真实环境中观测到的汞甲基化潜能自然衰减速率的巨大差异。

“在明确汞甲基化潜能自然衰减机制的基础上，我们有望开发出低成本、环境友好的原位甲基汞污染阻控技术，为汞污染全球治理提供新策略。”张彤表示，该研究阐释的矿物-微生物界面作用新机制还可推广至锌、铜、铅、镉等其他“软”金属矿物。