汞矿区水稻吸收元素硒的过程研究取得新进展

 硒（Se）作为一种重要的营养元素，在动物体内能够降低汞的毒性，在植物体内与汞也产生拮抗作用。大米（Oryza sativa L）是传统主食，通过食用大米是人体摄入硒的主要途径之一。已有学者开展了汞矿区稻米中汞与硒分布的研究，发表了一些重要文章。然而在汞矿区，元素汞是如何影响水稻吸收元素硒的过程研究尚未见报道。 

 最近，冯新斌课题组调查了我国贵州汞矿区水稻吸收元素硒的过程。在水稻成熟季节，分别在土法汞冶炼区和废弃大规模汞冶炼区，采集了水稻和对应根际土壤样品。尽管两个研究区土壤中的硒浓度相差甚少，但是水稻体内尤其是稻米部分的硒浓度相差较大（土法汞冶炼区为51±3 ng g^-1，而废弃大规模汞冶炼区为235±99 ng g^-1）。两个研究区不同的是，土法汞冶炼区的气态总汞浓度（231 ng m^-3）远高于废弃大规模汞冶炼区（34 ng m^-3）。此外，仅在土法汞冶炼区发现水稻中稻米部分的硒和气态总汞存在显著负相关关系（R²=0.242, P=0.074)。主成份分析表明两个研究区稻米中的硒来源不同：土法汞冶炼区稻米中的硒主要来自大气，而大规模汞冶炼区稻米中的硒来自于大气和土壤。由于气态总汞沉降至土壤并且和硒发生反应生成堕性HgSe，从而限制了土壤硒向稻米的迁移。结合课题组前期研究成果，提出了图1概念模型，用于解释气态总汞对于稻米吸收硒的过程影响机制。 

 本研究由国家973项目（2013CB430004）“我国汞污染特征、环境过程及减排技术原理”、国家自然科学基金委项目（41073098, 41203091, 41073062, 41173126和 11105172）和中国科学院地球化学研究所135项目的联合资助。相关研究成果以题为“Effect of atmospheric mercury deposition on selenium accumulation in rice (Oryza sativa L.) at a mercury mining region in Southwestern China”的研究论文在国际著名SCI刊物《环境科学与技术》（EST）上发表。（链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es505827d） 

　　图1. 气态总汞对于稻米吸收硒过程的概念模型 (Image by IGCAS) 

                                                      （冯新斌课题组供稿）