源自人类的汞污染
学术界长期认为千米以下深海没被甲基汞污染。
汞是世界上唯一一种在常温常压下以液态存在的金属元素,具有很强的挥发性。“自然和人类活动都会产生汞。汞有各种自然来源,比如火山爆发和森林火灾。但是,人类活动,如煤炭和石油燃烧、采矿和冶炼,是汞污染海洋环境的主要原因。”一研究人员在发表的学术中介绍到,进入到海洋中的汞在细菌的作用下会转化为剧毒的甲基汞,而甲基汞易于在生物中富集,并通过食物链进入到高营养级鱼类以及哺乳动物和人体中。比如,箭鱼中的甲基汞浓度为鲑鱼的40倍。

因此,在全球变化的大背景下,海洋甲基汞的生成、转化和富集的研究对于制定全球和区域性环境政策(如《关于汞的水俣公约》)具有重要的意义。
此前在《自然》等科学期刊上已发表的研究认为,当今海洋大约有6万多吨人为产生的汞,其中2/3位于上层海洋,其余1/3位于深层水快速形成区的北大西洋深层水和南极底层水。
以前的研究认为,由于北大西洋受欧美等国家大规模工业化等影响,人为汞排放加大,造成大气中汞含量增多。大气中的汞进入到海洋上层,受到洋流影响,当海水流到北冰洋,由于海水温度降低,迅速下沉,加速了人为来源的汞沉入海洋深处。这已经被科研人员发现并证实,在这些区域的深层海洋中,都存在人为产生的甲基汞。
但当时科研人员用同样的方法估算太平洋深层海洋中是否有汞污染的时候,得出的结论是,理论上讲太平洋深海基本没有受到汞污染。因为太平洋并不位于深层水形成区,如果上层海水被污染,海水慢慢混合到下层,这是个非常漫长的过程。如果因洋流作用,被污染的海水从大西洋深层流到太平洋深层距离有两万多公里,速度也非常的缓慢,可能需要上千年的时间。
基于这些研究,一直以来,学术界都认为甲基汞主要产生于海洋顶部几百米深度的地方,千米以上的深海基本上都没有受到来自人为的汞污染,被视作地球上最后的“净土”。
同位素测定发现 深海动物体内富集人为产生的汞
研究人员解释:“大气中存在的汞,随着降雨沉积到表层海洋,然后以鲸落(指鲸死去后沉入海底的现象)和死亡海藻颗粒团等小颗粒形式输送到深海。在这个过程中,马里亚纳海沟独特地质构造导致地震频发,产生的漏斗放大系统会加速小颗粒传输。我们通过测量汞的同位素组成来确定汞的富集情况,结果显示海底生物与太平洋400—600米深处的鱼类非常吻合,而且相关证据显示,这些汞可能来源于近几十年,因此很大部分来自人类活动。”
有待进一步验证 深海汞污染自然形成还是人为造成
目前检测生物体内富集的汞及其同位素都是间接证据,只有直接检测海水中的汞含量和同位素才是直接证据。但是由于海水中汞含量极其低,以现有检测技术很难直接准确测试海水中的汞同位素组成,所以下一步需要发展出更好的技术,以获取直接证据来支持这个结论。
此外,全球有几十个海沟系统,这些海沟系统是否都具有相同的来源和迁移途径?“目前需要去这些海沟系统的深海区域采样检测,才能论证其是否也都具有和马里亚纳海沟相类似的情况。”多样本分析后,才能做出一个合理的模型,使我们对海洋最深处汞的来源有更好的了解,将有助于模拟汞在海洋中的命运。
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