信任咱们对水银体温计都不生疏，但众所周知，水银是一种具有生物毒性的重金属，《关于汞的水俣条约》也明确规定：“自2026年1月1日起，制止出产含汞体温计和含汞血压计。”
那么问题来了：汞究竟会给生物带来什么损伤？游离在天然界中的汞，会不会被植物吸收呢？
汞具有特别的物理化学性质，常温常压下，汞是仅有的呈现为液态的重金属，且能够在大气中以气态单质的方式长时间安稳存在。在天然界中，汞归于痕量重金属元素，含量很低，可是其生物毒性极强。尤其是甲基汞，即使是极低含量的甲基汞露出也能够形成显着的生态毒性……
上个世纪60年代发生在日本的“水俣病”事情，便是历史上最为严峻的一次汞中毒事情。工厂将工业出产中很多未经处理的含有汞的废水排放到水俣湾，水生环境中的汞转化成了剧毒甲基汞，沿着食物链能够生物扩大100万倍，居民长时间食用此种含汞的海产品，便成为此次甲基汞污染事情的受害者。
汞作为一种全球性污染物，可随大气环流进行长间隔搬迁。为了维护人类以及环境免受汞污染的影响，《关于汞的水俣条约》从2017年8月16日起正式收效。签约国要恪守世界汞条约，削减含汞产品的运用和人为汞排放。
全球大气汞的总储库约为5000~5500吨，其间人为源汞排放通量的研讨相对清楚，约为2000吨/年，而天然源汞排放进程则存在极大的不确认，当时科学界难以精确预算其通量。尤其是，全球森林生态系统与大气间汞的交流预算为“-727~703吨/年”，这就使得科学家无法确认森林生态系统究竟是大气汞的源仍是汇。
因而，精确预算森林与大气间汞的源汇联系，有利于《水俣条约》履约进程中职责的合理区分，为科学地进行履约商洽供给合理支撑。
怀揣着这样的疑问，中科院地球化学研讨所环境地球化学国家重点实验室冯新斌研讨员带领的汞的区域生物地球化学循环研讨团队，以云南山哀牢山亚热带常绿阔叶林森林为研讨目标，展开了植被叶片对汞的吸收以及根系中的汞生物地球循环的研讨，运用天然汞安稳同位素解析了植物体叶片和根中汞的来历及搬迁机制，取得了重要的研讨进展。
大多数重金属能够被植被根系从土壤中吸收，再跟着蒸发进程等生物效果向上传输进入到植被地上安排，终究到达叶片，但植被吸收汞的进程是显着不同的。
植物叶片外表能够吸附大气中的气态单质汞，一部分汞也能够跟着气孔的光合/呼吸进程进入到叶片内部。别的，植被根系能够从土壤中以水溶液的方式吸收汞离子，可是被吸收后的汞在根系导管中的传输间隔十分有限，因而不能够传输到地上部分。
所以说，植物中的汞浓度通常是处于几个到几十个ppb（10-9克/克），浓度是十分少的，因而并不会对植物体形成毒害效应。可是特别情况下，例如在某些污染区域，植物体中的汞浓度到达几十到上百个ppm（10-6克/克）的时分，会显着影响植物的生理进程。
汞安稳同位素组成特征常常被称为汞的生物地球化学指纹谱，因为它就像指纹相同，能够示踪汞的来历以及参加的特别反响。
咱们知道，原子是由原子核和核外电子组成的，其间原子核由必定数量的质子和中子构成。同位素则是具有相同的质子数，可是中子数不同的原子。汞在天然界中有7种安稳同位素,分别为196Hg，198Hg，199Hg,200Hg，201Hg,202Hg,204Hg。汞在天然界中不同的端元中表现出显着不同的汞同位素特征，使得咱们能够使用汞同位素有效地指示汞的来历。
例如，植被根系的汞同位素非质量分馏的指纹特征承继了土壤剖面中的汞同位素分馏指纹特征，而显着不同于地上部分（树干、树叶等），就证明了植被根系中的汞首要来历于土壤，而并非来自于地上安排的传递。
植被根系的生物量巨大，能够占到植被全体的22%，不只对植物起着支撑的效果，且在植物体的物质运送中起着重要的效果。之前有观念以为，叶片吸收的大气汞或许向下运送到植物的根系。因而，植被根系或许是大气汞重要的汇。
而中科院地球化学研讨所最新的研讨证明，植被根系首要通过细根根皮吸收土壤溶液中的汞离子，一部分汞能够从根皮转移到根的中柱，这就使得根皮的汞浓度大概是根中柱的6~10倍，也使得细根中的汞浓度显着大于粗根的汞浓度。根中被吸收的汞沿着导管的向上的搬迁进程极弱，这就使得表层的根汞浓度显着高于底层汞浓度。
别的，根系的逝世能够导致根系吸收的汞从头释放回土壤，这关于植物而言是一种解毒机制，关于土壤而言能够形成根际土汞浓度的富集。
讲个冷常识：全球森林能够吸收很多的汞，每年吸收的汞总量约等于人类活动排放的汞。可是现在因为人们对地下根系中汞的来历以及贮存的汞储量缺少知道，导致预算森林汞汇时存在很大不确认性。
中科院地球化学研讨所的研讨证明了植被根系汞首要来历于土壤，而非植物地上部分的转运，这否定了前人提出的根系是大气零价汞汇的观念，因而植被根系不该被归入全球大气汞汇的预算。
当时，咱们正面临着汞减排与履约的两层压力，正在积极地进行《关于汞的水俣条约》的履约。而履约相关方针的拟定与减排办法履行成效的查验，都必须树立在对全球汞生物地球化学循环规则科学知道的基础上，我国的科学家们正在这条探寻本相的路上不断前进。作者 袁巍 贾龙玉 冯新斌（我国科学院地球化学研讨所）
