汞(Hg)是一种持久性污染物，通过大气环流可以造成元素汞（Hg(0)）的长距离传输，在全球范围内引发环境健康和生态风险问题。土壤Hg(0)排放是重要的大气汞排放源，在全球Hg的生物地球化学循环中起着至关重要的作用。光还原、微生物还原和非生物暗还原都可能导致土壤Hg(0)的排放，但不同还原路径的贡献尚不清晰。
近期，中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室冯新斌研究员团队利用室内模拟实验，对万山汞矿地表裸露区土壤排放Hg(0)的通量和汞同位素特征进行了表征，并解析了各种汞还原路径的相互作用和贡献。研究结果表明，光还原和微生物还原对万山汞矿地表裸露区土壤Hg(0)排放的驱动贡献分别为79%~88%和12%~21%。相比之下，非生物暗还原的贡献可以忽略不计。推断了影响土壤Hg(0)排放的两个重要过程：微生物介导的HgS溶解，以及Hg(II)的光致还原和微生物还原。尽管微生物还原的贡献相对较小，但微生物介导的HgS溶解可以增加土壤中的溶解汞库存，进而为有机结合态汞的光还原和微生物还原提供有利条件。因此，抗菌策略可能是控制汞矿区土壤汞排放和空气汞污染的可行方法，需要在今后的研究中作进一步验证。
图1 典型汞污染区地表土壤元素汞排放驱动机制示意图
上述研究成果发表在环境科学与地球科学研究领域期刊Environmental Science & Technology（《环境科学与技术》）上。该研究得到了国家自然科学基金（42407351，42394090）、贵州省补助资金（GZ2019SIG）等项目的资助。
论文信息：Cao, Q., Hu, H., Yuan,W., Huang, J., Fu, X.,Feng X.Isotope based characterization of soil elemental mercury emissions from historical mercury mining areas: driving pathways, and relative contributions. Environmental Science & Technology.https://doi.org/10.1021/acs.est.4c05220
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.4c05220
（汞课题组 曹庆一/供稿）