论文：
《汞是如何进入食物链的》
汞是一种生命体非必需元素, 在自然界中有单质汞(水银) 、 无机汞和有机汞等几种形式。 汞在自然环境中本底不高, 但在 19 世纪以来,伴随着工业的发展, 汞的用途越来越广, 生产量急剧增加, 从而使大量的汞随着人类活动而进入环境。 自从人类进入工业化时代以来,加速了地生物体的途径很多。
水中的有害物质一方面通球上的环境污染,如水体污染、 大气污染、 土过灌溉进入植物体,另一方面能被浮游动物直壤污染、 嗓声污染等,其中有许多污染物质不是接吞食。 大气污染物通过植物气孔被植物吸直接危害人体健康,而是通过一个个渠道的转收,而进入生物体。 土壤中的有毒物和重金属移、 循环积累造成。 这个渠道就是人类赖元素,通过植物根部吸收,也能进入生物体。
以生存的食物链。 同时水、 大气、土壤中的污染物通过挥发漂食物链反映出生物间的营养传递夫系,由于漂浮、 沉降、 流失等原因,进入生物体内。 一级为绿色植物—植食动物—肉食动物……， 一个在环境中形成了的系统迁移。 食物链上的生物逐级相中,食物链起了转移和输送作用。 依次为生,构成一个金字塔形的营养级关系,食物链是一个金字塔形的营养级关系,污类就居于这个金字塔的顶端。 染物质在食物链中的传递不是一种简单的物质污染物质是怎样进入生物体,又是怎样通转换。 而是逐级富集、 提高,从最低一级到最过食物链对人类产生危害的呢?污染物质进人高一级,污染物质从一个有机体转到另一个有机体。 汞是在常温下唯一呈液态的金属元素， 是环境中一种具有高度毒 性的重金属元素, 且具有较高挥发性。
它是一种有毒的银白色一价和二价重金属元素， 它是常温下唯一的液体金属， 游离存在于自然界并存在于辰砂、 甘汞及其他几种矿中。 常常用焙烧辰砂和冷凝汞蒸气的方法制取汞， 它主要用于科学仪器(电学仪器、 控制设备、 温度计、气压计) 及汞锅炉、 汞泵及汞气灯中 mercury——元素符号 Hg。 俗称“水银”。 在自然界里大部分汞与硫结合成硫化汞(HgS)， 亦称“辰砂” 或“朱砂”， 广泛地分布在地壳表层。 辰砂及其多晶体偏辰砂是主要的含汞矿源。 随着自然的演化， 环境的各个因素中都可能含有汞，形成汞的天然本底。 由于天然本底情况下汞在大气、 土壤和水体中均有分布， 所以汞的迁移转化也在陆、 水、 空之间发生。 大气中气态和颗粒态的汞随风飘散， 一部分通过湿沉降或干沉降落到地面或水体中。 土壤中的汞可挥发进入大气， 也可被降水冲淋进入地面水和渗透入地下水中。 地面水中的汞一部分由于挥发而进入大气， 大部分则沉淀进入底泥。 底泥中的汞， 不论呈何种形态， 都会直接或间接地在微生物的作用下转化为甲基汞或二甲基汞。 二甲基汞在酸性条件可以分解为甲基汞。 甲基汞可溶于水， 因此又从底泥回到水中。
水生生物摄入的甲基汞， 可以在体内积累， 并通过食物链不断富集。 受汞污染水体中的鱼， 体内甲基汞浓度可比水中高上万倍， 危及鱼类并通过食物链危害人体。 作为一种全球性的污染物汞备受关注. 汞在 SPAC 系统中的迁移转化, 是全球汞循环的重要环节, 与人类的健康密切相关. 汞通过食物链进入人体并在体内蓄积受多种因素影响, 主要包括: 施用含汞农药和含汞污 泥肥料; 汞矿的开采、 冶炼; 含汞废水灌溉; 城市垃圾、 废物焚烧等等。
释放到环境的汞绝大部分是在陆生生态系统中富集与传递, 它必然会引起汞在陆生系统的土壤、 水体及植物体内, 甚至在动物内的积累。汞在环境中易于迁移转化, 不同形态的汞均在适宜的环境条件下发生相互转化, 在其过程中值得注意的转化过程是无机汞的甲基化, 转为甲基汞后并通过食物链进入人体而造成不可逆转的危害。 汞经上层大气氧化进入食物链 据报道， 莱曼与同事一起利用美国国家大气研究中心的飞机于2010 年 10 月和 11 月在北美和欧洲上空开展了科研飞行， 然后对所采集到的数据进行了分析， 得出了上述结论。
莱曼当时还是华盛大学博塞尔校区科学和技术助理教授。 研究人员使用了一种可在同一份空气样本中同时检测单质汞和氧化汞的设备。 该设备每 2.5 分钟记录一次读数。 通常科研飞行是在 19000 英尺至 23000 英尺(约 5791 米至7010 米) 的高度实施， 恰好低于大气对流层和平流层的汇合处， 但在 2010 年的这些科研飞行中， 飞机几次遭遇了来自平流层或其附近的气流。
这是首次以单质汞向氧化汞转化的方式同时对两种形式的汞进行测量。 证据表明， 这一过程发生在上层大气中。 目前还不确定氧化过程究竟是如何发生的， 但一旦完成了转换， 氧化汞就主要通过降雨，或者空气向表面流动等方式被迅速从大气中清除。 在大气表面 “安定”下来的氧化汞经由细菌转化成甲基汞， 后者可以进入食物链， 最终可能导致鱼类遭受汞污染。 莱曼指出， 有些地区， 比如美国西南部， 似乎存在特定的气候条件，使它们接受的来自上层大气的氧化汞比其他地区更多。
研究人员发现， 死海上空的大气中就充溢着氧化汞， 使之成为极地之外被观察到的大气氧化汞含量最高的地方。 北极上空大气中沉积的汞比地球上任何其他地方都要多。 挪威科技大学的研究人员认为，北极春季和夏季的气象条件可能是一种解释。 莱曼补充说， 大气表层出现汞的地方可能距离这些汞的排放源有数千英里之遥， 比如， 欧洲燃烧煤炭排放出来的汞上升到大气中， 在全球循环数次， 然后被氧化， 最后可能出现在世界上任何一个地方的表层大气中。
上层大气就如同一个化学反应器， 使汞更能够进入生态系统。 人类每年会向大气中排放成千上万吨汞蒸汽， 这些汞悬停很长一段时间后， 才转变成另一种比较容易从大气中清除的物质。而最新研究表明， 单质汞在较高的大气对流层和较低的平流层作用下能转化为氧化汞， 一旦完成了转换， 氧化汞就主要通过降雨，或者空气向表面流动等方式被迅速从大气中清除。 在大气表面 “安定”下来的氧化汞经由细菌转化成甲基汞， 后者可以进入食物链， 最终可能导致鱼类遭受汞污染。
新的研究显示， 被污染河流中的汞并不仅仅影响水中的生物， 它已经通过蜘蛛和其它昆虫进入到了 Shenandoah River附近的陆地上的食物链中。 相关论文发表在 4 月 18 日的《科学》 杂志上。 Daniel Cristol 及其同僚报道说， 有 12 种捕食陆地上昆虫的鸟的血 液和羽毛中的汞浓度可能已经达到了有害的水平。 它们体内的汞的水平与那些捕食水生昆虫的鸟类体内汞的水平相仿。 当文章的作者对陆地鸟类的食物进行分析后发现， 这些昆虫中蜘蛛是主要传递大量汞的元凶。
文章的作者说， 汞对河流的污染可能对捕食水滨附近的掠食性无脊椎动物的数百万禽鸟造成威胁。
人类每年会向大气中排放成千上万吨汞蒸汽， 这些汞悬停很长一段时间后， 才转变成另一种比较容易从大气中清除的物质。而最新研究表明， 单质汞在较高的大气对流层和较低的平流层作用下能转化为氧化汞， 而氧化汞可以很容易沉积到水生生态系统中， 并最终进入食物链。