Nature | 汞污染停止8年后，鱼体内还残留多少？

汞是一种对人体具有神经毒性的重金属，它可以穿透血脑屏障，损害神经系统，影响记忆力和认知功能，同时可能对肾脏、生殖系统和胎儿发育造成严重伤害。工业生产释放的无机汞 （Hg）由水生生态系统中微生物甲基化形成的强效有毒物质甲基汞（MeHg）通过食物链在鱼类中生物积累到高浓度，威胁食用者的安全。

注意到这一威胁，国际社会签署了《水俣公约》，旨在通过控制汞的排放来保护人类健康。但随着汞排放的降低，水域中的浮游生物鱼类体内甲基汞浓度会以多快的速度下降呢？

为了探究这一问题，研究者在位于加拿大一个未受干扰的偏远地区，流域面积52公顷的658湖区进行了一项为期15年的整体生态系统、单因素实验。

研究者在研究的前6至7年，每年添加汞的同位素于流域中，在接下来八年中停止添加供其恢复。通过追踪鱼类、它们的猎物和湖泊生态系统的其他部分中含同位素甲基汞的含量，观察流域中的污染与恢复情况。

实验结果表明，大部分添加到流域湿地和高地地区的汞要么仍然与植被和土壤结合，要么又逃回大气中，对湖内生物影响不大。观察到的鱼类甲基汞含量的增加几乎完全是由于直接添加到湖面的汞引起的。

停止了同位素添加后，在低营养级生物中，标记的甲基汞浓度迅速下降了91%，在大型鱼类种群中，甲基汞浓度在八年内迅速下降38-76%。尽管流域的汞负荷可能不会随着沉积速率的降低而下降，但这一实验清楚地表明，湖泊汞负荷的任何减少，无论是直接沉积还是径流，都将对鱼类消费者产生直接的好处。

对不同习性的鱼类的研究表明（图中黑色圆圈）不同鱼类种群对汞吸收和恢复的速度与量有差别。对于以浮游动物为食的小型黄鲈（上图a），需要3年时间才能达到与环境甲基汞相似的程度，对于以饵料鱼为食的顶级捕食者北方梭子鱼和以幽蚊幼虫为食的湖白鲑来说，还需要两年的时间（图b、c）。与浮游食性黄鲈鱼相比，底栖湖泊白鲑的甲基汞含量略高，食鱼性北梭子鱼最终残余的甲基汞含量略高。

对于长寿的个体来说，汞污染难以恢复。对北梭子鱼个体的重新捕获检测发现（每条灰线和三角形代表一条单独的鱼），甲基汞含量在早期阶段大多增加，在停止甲基汞添加后6-8年，几乎没有甲基汞降低。但每年都有低甲基汞浓度的新鱼进入种群，老鱼死亡，所以整个群体能够迅速从汞污染中恢复过来（年平均值，黑色圆圈）。因此，尽管一些老鱼很好地保留了甲基汞，但在不到五年的时间里，北梭子鱼种群中甲基汞的平均含量减少了50%。

该研究提供了关于汞污染对鱼类种群影响及其恢复过程的实验证据。减少汞的输入能够迅速降低鱼类体内甲基汞的浓度，这对于理解汞污染控制措施的效力、预测汞污染对生态系统和人类健康的长期影响以及制定相关环境保护政策具有重要意义。

参考文献：Experimental evidence for recovery of mercury-contaminated fish populations. Nature, 2022, 601: 74–78.

创作人：徐麟杰 中国农业大学

本文来源于第一届水生生物与水域生态学全国研究生暑期学校的学员作业。

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