
文章信息
近日,中国水产科学研究院南海水产研究所谷阳光团队利用DGT技术结合SPI概率风险模型,揭示了气候变暖通过扩散-络合耦合机制对沉积物中甲基汞和无机汞生物有效性及生态风险产生的非线性、物种特异性影响,发现甲基汞主导总生态风险,为气候适应性风险评估提供了预测框架。相关研究成果以“Climate warming drives nonlinear shifts in mercury bioavailability and ecological risk in coastal sediments”为题,发表于国际知名环境科学与环境健康领域期刊《 Environmental Research》,论文第—作者为谷阳光。
摘要
汞(Hg)污染已成为滨海生态系统亟待关注的生态毒理学问题,然而不同Hg形态的温致生物有效性及生态毒理风险仍缺乏深入认知。本研究采用薄膜扩散梯度装置(DGT)捕获沉积物中易利用态、生物有效态Hg,探究了升温对滨海沉积物中甲基汞(MeHg)和二价无机汞(InHg,Hg²⁺)的影响特征。DGT可实现Hg可利用性的动态、环境相关量化,整合了调控底栖生物Hg暴露的扩散、吸附与络合过程。为量化Hg污染的生态效应,本研究应用物种敏感性分布-概率风险评估-容斥原理模型(SPI),实现了单一Hg形态及复合Hg形态生态毒理风险的协同评估。研究构建的分析框架表明,沉积物升温下Hg的生物有效性与生态毒理风险呈现非线性、形态特异性响应特征;其中MeHg在总风险中占绝对主导地位,InHg的贡献虽相对微弱但具有实际生态意义。本研究结果建立了滨海沉积物中温敏性Hg行为及生态毒理效应的机理性预测方法,为气候适应性风险评估及前瞻性环境管理提供了关键科学依据。

滨海沉积物中MeHg、InHg及其复合污染对水生生物的温致概率生态风险

沉积物中温致汞生物有效性及生态风险的概念示意图。本概念图基于图S3数据绘制。
结论
本研究证实,沉积物升温对滨海沉积物中MeHg和InHg的Hg生物有效性及生态毒理风险存在非线性、形态特异性影响。通过DGT测定结合SPI分析发现,MeHg在总生态毒理风险中占绝对主导地位,而InHg的贡献虽相对微弱但具有实际意义。温度通过扩散-络合耦合机制影响Hg的迁移能力,导致不同Hg形态呈现出差异化的温致响应特征。本研究构建的DGT-SPI整合分析框架,为评估温敏性Hg的环境行为提供了兼具机理解释与预测功能的工具,也为滨海生态系统开展气候适应性风险评估和环境管理工作提供了关键科学参考。
Yang-Guang Gu, Yanpeng Gao, Richard W. Jordan, Shi-Jun Jiang, Climate warming drives nonlinear shifts in mercury bioavailability and ecological risk in coastal sediments, Environmental Research, Volume 295, 15 March 2026, 123996, https://doi.org/10.1016/j.envres.2026.123996.
文章链接
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935126003245
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