鳥糞以及土壤中硫酸鹽還原菌在濕地汞污染監測中的作用

馬志龍李天芳劉化金周學紅

(1.東北林業大學野生動物資源學院，哈爾濱，150040；2.黑龍江省瀕危野生動物救護繁育中心，哈爾濱，150090；3.黑龍江興凱湖國家級自然保護區管理局，密山，158300)

鳥糞以及土壤中硫酸鹽還原菌在濕地汞污染監測中的作用

馬志龍李天芳劉化金周學紅1*

(1.東北林業大學野生動物資源學院，哈爾濱，150040；2.黑龍江省瀕危野生動物救護繁育中心，哈爾濱，150090；3.黑龍江興凱湖國家級自然保護區管理局，密山，158300)

鳥糞；

(1.College of Wildlife Resources，Northeast Forestry University， Harbin，150040，China；2.Center of Breeding and Rescuing Endangered Wildlife， Harbin，150090，China；3.Administration of Heilongjiang Xingkai Lake National Nature Reserve，Mishan，158300，China)

汞是一種全球性的污染物質，具高度揮發性，并且能夠通過生物搬運、大氣環流[1]等方式在全球范圍內循環流動。由于全球范圍內工業的快速發展，在很長時間內汞一直在污染環境，破壞生態系統乃至威脅人類的健康。汞是國家環保部和美國環境保護局(USEPA)的重點監控元素之一[2]，其對環境和生態系統的持續性、嚴重性危害已引起全球性關注[3]。而且在汞的不同化合物中以甲基汞的毒性最大，在生物相中富集水平也較高。

濕地被稱為汞的活性庫[4]，即使周圍環境中無明顯汞污染源，濕地土壤中的汞含量一般也會處于較高水平。這是由于濕地含有豐富的可溶性碳以及腐殖酸，能與汞形成穩定的絡合物。濕地可以為汞甲基化細菌提供理想環境，從而產生較多毒性較強的甲基汞。甲基汞不易在物質循環和能量流動中分解、易富集并通過食物鏈或者空氣揚塵危害動物及人體健康，還易進一步地引起大氣和水環境質量的惡化[5]。

硫酸鹽還原菌(Sulfate-Reducing Bacteria，簡稱SRB)，一種厭氧微生物，廣泛存在于土壤、河水、地下管道以及油氣井等缺氧環境中。1985年，Compeau和Bartha[6]發現，河口厭氧沉積物中的硫酸鹽還原菌可以使汞發生甲基化作用，隨后，眾多研究均顯示硫酸鹽還原菌在其他沉積物[7-8]、水體[9]及昆蟲腸道[10]等環境中汞的甲基化過程中發揮了主要作用，證實了硫酸鹽還原菌是一類主要的汞甲基化細菌。

1 鳥糞對濕地汞污染的指示性作用

濕地鳥類作為濕地生態系統中的重要組成部分，是濕地生態系統中營養級最高的一個類群，一般處于食物鏈的頂端。鳥類的分布區域也極為廣泛，是動物界中占有水、陸、空三個領域的唯一一綱，可反映大范圍、多空間不同環境污染的狀況。而且鳥類是科研人員容易觀察的類群，分布范圍廣，棲息在多種多樣的生境中，人們對大多數鳥類的生態學習性已經有所了解，調查和研究方法也已經相當完善，在實際工作中的費用較低[11]。國內外許多學者已將鳥類作為環境污染的指示生物，美國早在1972年就確定了鳥類作為環境變化中最具普遍意義指示物種的地位，至80年代末，鳥類用于環境污染中的研究就已相對完善，構建了相對完整的研究體系，并廣泛應被用于重金屬及其他污染的監測中[12]。由此可見，濕地鳥類對于監測濕地生態系統中汞污染狀況有著重要作用。

濕地鳥類對甲基汞的暴露主要是由于食用了富集甲基汞的魚類[13-14]。而鳥類為適應飛行而新陳代謝旺盛，對外源性化合物的生物轉化代謝速率也非常高，因此受到環境物質影響更為明顯，且對甲基汞暴露的毒性作用也極為敏感[15-17]，所以，鳥體內富集汞的速率也非常快[18]。并且這種污染狀況可以通過鳥體組織或者糞便中的污染物含量較真實地反映出來[19]。尤其是雛鳥，其食物主要由親鳥從營巢地周邊取來，因此，通過對雛鳥組織及其糞便污染程度的檢測能夠更加準確地反映當地環境的污染狀況[20]。

2 鳥糞及其土壤中硫酸鹽還原菌的富集

土壤常被認為是微生物的“天然棲息地”，研究表明，每克土壤中約含有100億左右微生物，因此，土壤為微生物的提取提供了數量以及種類上的支持[21]。研究表明，土壤中含有大量的還原性細菌，如硫酸鹽還原菌以及鐵還原菌等，這些細菌一般有著腐蝕性作用，而在這些菌類當中，硫酸鹽還原菌的腐蝕性以及豐富度都較為突出[22-24]。

糞便作為動物的排泄物含有大量的微生物，尤其是鳥糞，由于鳥類為適應飛行而導致的高新陳代謝速率，因此鳥糞中的微生物含量較高。并且，鳥類為了避免體內汞富集，通常通過換羽以及排泄等方式排出體內的汞[25]，而鳥類腸道內通常含有將汞進行甲基化的細菌，而在這些菌類當中，又以硫酸鹽還原菌的含量及種類最為顯著[26]，而這些細菌一般會同其甲基化產物通過糞便一同排出體外，因此，鳥糞中的硫酸鹽還原菌含量一般較高。

3 硫酸鹽還原菌在濕地汞監測中的作用

3.1 硫酸鹽還原菌對汞的甲基化作用

早在20世紀70年代，汞的甲基化就已引起了人們廣泛關注。大量的研究表明，汞甲基化主要是發生于厭氧環境下[27]，是微生物參與的過程，其中最主要是硫酸鹽還原菌和鐵還原菌[28-31]，而硫酸鹽還原菌更是被認為是生態系統中促進汞甲基化的最主要的微生物。

Compeau和Bartha[6]利用產甲烷菌的特異性抑制劑2-溴乙基磺酸鈉(30 mmol·L-1)抑制鹽沼地沉積物中產甲烷菌的活性，結果其甲基化并沒有減弱，反而增強；而硫酸鹽還原的抑制劑鉬酸鹽(20 mmol· L-1)抑制了95%的無機汞甲基化，因此得出硫酸鹽還原菌是厭氧沉積物中主要的甲基化菌的重要結論。此后，大量的鉬酸鹽抑制實驗研究被進行，并且結果均表明硫酸鹽還原菌是海洋、河口和淡水沉積物中主要的汞甲基化菌。同時，許多其他研究表明，盡管環境中汞的甲基化和硫酸鹽還原菌存在著明顯的聯系[27]，但是并不是所有的硫酸鹽還原菌都可以使汞甲基化，能甲基化的硫酸鹽還原菌菌株隨機分布于系統樹中[32]，并且根據能否把底物徹底氧化，硫酸鹽還原菌可分為完全氧化菌和不完全氧化菌兩類[33]。King等[30]發現，完全氧化菌比不完全氧化菌具有更強的甲基化能力。同時，Ekstrom等[33]研究發現，硫酸鹽還原菌的甲基化能力并不依賴于菌株的代謝類型，Ranchou-Peyruse等[34]也指出甲基化能力取決于菌株，而并非取決于微生物的種、屬，或者代謝類型。

3.2 硫酸鹽還原菌甲基化的影響因素

甲基化反應的強弱通常用甲基化速率表征，甲基化速率越高，甲基化作用就越強，潛在的環境及生態風險也就越大。對于硫酸鹽還原菌而言，其甲基化速率可以認為是其活性的外部表征，因此通過濕地鳥糞以及土壤中硫酸鹽還原菌活性的檢測，就可以反映出濕地生態系統中汞的甲基化狀況。然而，在硫酸鹽還原菌對汞進行甲基化的過程中，有許多生物及理化因素會對其效果產生影響[35]，具體內容如下。

3.2.1 生物因素

對汞甲基化速率造成影響的生物因素有多種，主要包括生物種類的不同、硫酸鹽還原菌的生長階段、汞的生物可利用性以及生物間的相互作用，這些生物因素對汞甲基化的影響方式較非生物因素而言更為復雜，影響結果也多為幾個不同的主要影響因素綜合作用的結果[36-37]。

3.2.2 溫度

研究者發現，在不同季節中，以夏季沉積物中汞的甲基化效率最高，并認為這可能是由于溫度的變化所導致微生物活性的改變而引起的[38-40]。Yu等[41]研究發現，晚春時微生物的甲基化潛力較低，而在夏季后期較高；并且春季去甲基化產物以CH4為主，而夏季則以CO2為主。這說明溫度的變化不僅會影響MeHg的凈產量，而且還可能會影響反應過程及反應產物。

3.2.3 pH

pH一般通過影響汞的生物可利用性和微生物攝入量來影響汞的甲基化，在實際環境中，pH對汞甲基化的影響通常表現為與其他環境條件(如氧化還原條件)相互作用的結果[42-43]。

3.2.4 鹽度

許多研究發現，汞的甲基化過程在海洋及河口沉積物中的強度低于淡水沉積物，而這一差異主要歸因于鹽度的不同[7，44-45]，一般表現為高鹽度沉積物中的甲基化水平低于低鹽度沉積物中的甲基化水平，有機淡水沉積物中汞的甲基化速率則高于礦化淡水沉積物及咸水沉積物中汞的甲基化速率。這些研究表明，環境中的鹽度是影響微生物甲基化的重要因素之一。

3.2.5 含硫化合物

沉積物中的含硫化合物是控制汞甲基化過程的一個重要因素[46-47]，一般情況下，高的甲基化速率通常與高的溶解性硫酸鹽含量相一致[48]，而高濃度的硫化物則會抑制甲基化過程。

3.2.6 有機質

沉積物中的有機質可以通過多種途徑對汞的甲基化過程產生不同影響。一方面，溶解性有機質可以通過增強微生物的活性來促進MeHg的產生；另一方面，有機質可以改變汞的生物可利用性，進而影響甲基化過程[49]。總的來說，環境中有機質含量的增多會促進MeHg的產生[36]。

3.2.7 氧化還原條件

汞的甲基化過程在厭氧或好氧狀態下均可發生，但許多研究表明，汞的甲基化發生過程在厭氧條件下更為強烈[50]，且在厭氧條件下近乎100%溶解態的無機汞都能被甲基化。許多研究者發現，于氧化還原交替地帶甲基化過程最為活躍且MeHg的含量也最高，如沉積物-水體交界面、潮間帶[51-53]等。

3.2.8 其他

除以上影響因素外，其他一些環境理化性質也會對汞的甲基化過程產生影響。Faganeli等[54]認為，汞的遷移轉化受到其他元素的生物地球化學轉化過程的強烈影響，尤其是那些對氧化還原敏感且又是微生物生長的必需元素，如Fe、Mn的濃度以及沙帽的有無等。

3.3 硫酸鹽還原菌在監測環境汞污染狀況中的作用

據研究表明，在極地地區的鳥糞沉積層中，糞土沉積樣品以及古鳥糞樣品中甲基汞的百分比含量高達20%，且年份較老的糞便土中的甲基汞的比例要高于年輕樣品中的含量[55-56]。然而，盡管硫酸鹽還原菌在極地土壤沉積層中的濃度較低，但是其濃度卻隨著土壤沉積層深度的增加而減少[55-57]。由此可以發現，在土壤沉積層中，隨著土壤深度的增加，由于硫酸鹽還原菌對汞的甲基化作用，土壤中甲基汞的比例會有所增加；而隨著汞甲基化的進行，無機汞的含量減少，導致了硫酸鹽還原菌濃度的降低。由此看來，土壤沉積層中硫酸鹽還原菌的濃度可以在一定程度上反映出該地區的汞甲基化程度。

在土壤表層，尤其是鳥糞中，蘊含著大量硫酸鹽還原菌，而這些硫酸鹽還原菌的活性極易受到外界環境的影響，因此，通過檢測環境中的某些特定影響因子就可以粗略推斷環境中的汞污染狀況的變化趨勢。如就溫度而言，硫酸鹽還原菌的最適溫度是30℃[8，32]，因此夏季也為硫酸鹽還原菌提供了良好的繁殖環境，Yu等[41]也發現與其他季節相比，夏季硫酸鹽還原菌的活性最高，且土壤沉積物中汞的甲基化效率最高。由此可見，溫度可以通過影響硫酸鹽還原菌的活性來影響汞的甲基化速率進而影響環境中甲基汞的生成量。對其他影響硫酸鹽還原菌活性的因子進行監測亦可以在一定程度上推測出生態系統中汞污染狀況的變化趨勢。如鹽度和含硫化合物，硫酸鹽還原菌的汞甲基化速率隨鹽度和含硫化合物濃度的提高而降低。

通過上述內容可以看出，硫酸鹽還原菌在監測環境汞污染狀況中有著重要作用，不僅可以通過檢測濕地鳥糞以及土壤沉積層中硫酸鹽還原菌的活性、濃度來反映生態系統中汞的甲基化狀況，更可以通過監測生態系統中影響硫酸鹽還原菌汞甲基化速率的環境因子來推測生態系統汞污染水平及其變化趨勢。

4 總結

盡管鳥類糞便以及土壤沉積物已被廣泛用于汞污染的監測，但是這僅僅是通過傳統方法上進行的汞濃度檢測鑒定，不僅方法單一，無法全面地評定生態系統中汞的污染狀態，更是不能從溫度等環境因素的變化上預測生態系統汞污染狀態的變化趨勢。本文通過論述鳥糞對濕地汞污染的指示性作用，鳥糞及其土壤中硫酸鹽還原菌的富集狀況，以及硫酸鹽還原菌在監測濕地汞污染狀況中的作用得到以下結論：(1)通過對濕地鳥糞以及土壤中硫酸鹽還原菌的活性以及濃度的檢測，可以監測濕地汞的甲基化狀況；(2)通過對影響硫酸鹽還原菌反應速率的多種外界因素的變化狀況的監測，可以對濕地汞污染的變化趨勢進行間接性預測。

然而，由于受到研究時間或條件的制約無法長期大范圍的進行檢測，并且到目前為止并未制定出一套能夠準確地反映出濕地汞污染狀況的檢測標準，因此，通過監測環境因子來監控生態系統的汞污染狀態仍存在諸多挑戰，這些都有待相關領域的專家學者們進一步的研究與探討。

[1] Poissant L，Zhang H H，Canario J，et al.Critical review of mercury fates and contamination in the arctic tundra ecosystem[J].Science of the Total Environment，2008，400(1-3)：173-211.

[2] 馮新斌，陳玖斌，付學吾，等.汞的環境地球化學研究進展[J].礦物巖石地球化學通報，2013，32(5)：503-530.

[3] 弓曉峰，尹麗，崔秀麗.鄱陽湖濕地汞污染的評價研究[J].農業環境科學學報，2007，26(4)：1250-1252.

[4] 王起超，劉汝梅，呂憲國，等.濕地汞環境過程研究進展[J].地球科學進展，2002，17(6)：881-885.

[5] 李永華，王五一，楊林生，等.汞的環境生物地球化學研究進展[J].地理科學進展，2004，23(6)：33-40.

[6] Compeau G C，Bartha R.Sulfate-reducing bacteria：principal methylators of mercury in anoxic estuarine sediment[J].Applied and Environmental Microbiology，1985，50(2)：498-502.

[7] Compeau G C，Bartha R.Effect of salinity on mercury-methylating activity of sulfate-reducing bacteria in estuarine sediments[J].Applied and Environmental Microbiology，1987，53(2)：261-265.

[8] 陰皎陽，尹大強，王銳.沉積物中汞的甲基化研究進展[J].生態毒理學報，2014，9(5)：819-831.

[9] Langer C S，Fitzgerald W F，Visscher P T，et al.Biogeochemical cycling of methylmercury at barn island salt marsh，stonington，Ct，USA[J].Wetlands Ecology and Management，2001，9(4)：295-310.

[10] Branfireun B A，Roulet N T，Kelly C A，et al.Insitusulphate stimulation of mercury methylation in a boreal peatland：toward a link between acid rain and methylmercury contamination in remote environments[J].Global Biogeochemical Cycles，1999，13(3)：743-750.

[11] Burger J，Gochfeld M.Heavy metal and selenium levels in feathers of young egrets and herons from Hong Kong and Szechuan，China[J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology，1993，25(3)：322-327.

[12] Costa R A，Eeva T，Eira C，et al.Assessing heavy metal pollution using great tits(Parusmajor)：feathers and excrements from nestlings and adults[J].Environmental Monitoring and Assessment，2013，185(6)：5339-5344.

[13] Brant H A，Jagoe C H，Snodgrass J W，et al.Potential risk to wood storks(Mycteriaamericana)from mercury in Carolina Bay fish[J].Environmental Pollution，2002，120(2)：405-413.

[14] Falkowska L，Reindl A R，Szumilo E，et al.Mercury and chlorinated pesticides on the highest level of the food web as exemplified by herring from the Southern Baltic and African penguins from the zoo[J].Water，Air，& Soil Pollution，2013，224(5)：1-15.

[15] Evers D C，Savoy L J，DeSorbo C R，et al.Adverse effects from environmental mercury loads on breeding common loons[J].Ecotoxicology，2008，17(2)：69-81.

[16] Heinz G H，Hoffman D J，Klimstra J D，et al.Species differences in the sensitivity of avian embryos to methylmercury[J].Archives of Environmental Contamination and Toxicology，2009，56(1)：129-138.

[17] 苗蕾，郭東龍.山西運城鹽湖區白骨頂羽毛Pb、Cu、Cd的含量及分布[J].山西大學學報：自然科學版，2011，34(2)：311-314.

[18] Broo B，Odsj? T.Mercury levels in feathers of eagle-owlsBubobuboin a captive，a reintroduced and a native wild population in SW Sweden[J].Ecography，1981，4(4)：270-277.

[19] 王強，呂憲國.鳥類在濕地生態系統監測與評價中的應用[J].濕地科學，2007，5(3)：274-281.

[20] Kushlan J A. Hafner H.Heron conservation[M].San Diego,USA：Academic Press，2000.

[21] 宋長青，吳金水，陸雅海，等.中國土壤微生物學研究10年回顧[J].地球科學進展，2013，28(10)：1087-1105.

[22] 宗月，謝飛，吳明，等.硫酸鹽還原菌腐蝕影響因素及防腐技術的研究進展[J].表面技術，2016，45(3)：24-30，95.

[23] 孫成，韓恩厚，張淑泉.土壤中硫酸鹽還原菌對1Cr13不銹鋼腐蝕的影響[J].材料研究學報，2003，17(2)：192-197.

[24] 梁小兵.汞甲基化細菌研究進展[J].生態學雜志，2013，32(3)：755-761.

[25] 郝宇琦，馬志龍，周學紅，等.鳥類在濕地汞循環和汞監測中的作用[J].濕地科學，2015，13(5)：551-558.

[26] 劉莎莎.高脂日糧和宿主表型對日本鵪鶉(Coturnixjaponica)腸道微生物的影響及脂肪代謝關系研究[D].北京：中國農業大學，2015.

[27] Barkay T，Wagner- D?bler I.Microbial transformations of mercury：potentials，challenges，and achievements in controlling mercury toxicity in the environment[J].Advances in Applied Microbiology，2005，57：1-52.

[28] Gilmour C C，Henry E A，Mitchell R.Sulfate stimulation of mercury methylation in fresh-water sediments[J].Environmental Science & Technology，1992，26(11)：2281-2287.

[29] Pak K R，Bartha R.Mercury methylation and demethylation in anoxic lake sediments and by strictly anaerobic bacteria[J].Applied and Environmental Microbiology，1998，64(3)：1013-1017.

[30] King J K，Kostka J E，Frischer M E，et al.Sulfate-reducing bacteria methylate mercury at variable rates in pure culture and in marine sediments[J].Applied and Environmental Microbiology，2000，66(6)：2430-2437.

[31] Fleming E J，Mack E E，Green P G，et al.Mercury methylation from unexpected sources：molybdate-inhibited freshwater sediments and an iron-reducing bacterium[J].Applied and Environmental Microbiology，2006，72(1)：457-464.

[32] Devereux R，Hines M E，Stahl D A.S cycling：characterization of natural communities of sulfate-reducing bacteria by 165 rRNA sequence comparisons[J].Microbial Ecology，1996，32(3)：283-292.

[33] Ekstrom E B，Morel F M M，Benoit J M.Mercury methylation independent of the acetyl-coenzyme A pathway in sulfate-reducing bacteria[J].Applied and Environmental Microbiology，2003，69(9)：5414-5422.

[34] Ranchou-Peyruse M，Monperrus M，Bridou R，et al.Overview of mercury methylation capacities among anaerobic bacteria including representatives of the sulphate-reducers：implications for environmental studies[J].Geomicrobiology Journal，2009，26(1)：1-8.

[35] 陳效，孫立蘋，徐盈，等.硫酸鹽還原菌的分離和生理特性研究[J].環境科學與技術，2006，29(9)：38-40.

[36] 胡海燕，馮新斌，曾永平，等.汞的微生物甲基化研究進展[J].生態學雜志，2011，30(5)：874-882.

[37] Kuo T H，Chang C F，Urba A，et al.Atmospheric gaseous mercury in Northern Taiwan[J].Science of the Total Environment，2006，368(1)：10-18.

[38] Covelli S，Faganeli J，De Vittor C，et al.Benthic fluxes of mercury species in a lagoon environment(Grado Lagoon，Northern Adriatic Sea，Italy)[J].Applied Geochemistry，2008，23(3)：529-546.

[39] Hines N A，Brezonik P L，Engstrom D R.Sediment and porewater profiles and fluxes of mercury and methylmercury in a small seepage lake in northern Minnesota[J].Environmental Science & Technology，2004，38(24)：6610-6617.

[40] Hammerschmidt C R，Fitzgerald W F.Geochemical controls on the production and distribution of methylmercury in near-shore marine sediments[J].Environmental Science & Technology，2004，38(5)：1487-1495.

[41] Yu R Q，Flanders J R，Mack E E，et al.Contribution of coexisting sulfate and iron reducing bacteria to methylmercury production in freshwater river sediments[J].Environmental Science & Technology，2012，46(5)：2684-2691.

[42] 陳效，徐盈，張甲耀，等.硫酸鹽還原菌對汞的甲基化作用及其影響因子[J].水生生物學報，2005，29(1)：50-54.

[43] 劉金鈴，丁振華.汞的甲基化研究進展[J].地球與環境，2007，35(3)：215-222.

[44] Ullrich S M，Tanton T W，Abdrashitova S A.Mercury in the aquatic environment：a review of factors affecting methylation[J].Critical Reviews in Environmental Science and Technology，2001，31(3)：241-293.

[45] Drott A，Lambertsson L，Bj?rn E，et al.Do potential methylation rates reflect accumulated methyl mercury in contaminated sediments[J].Environmental Science & Technology，2008，42(1)：153-158.

[46] Harmon S M，King J K，Gladden J B，et al.Methylmercury formation in a wetland mesocosm amended with sulfate[J].Environmental Science & Technology，2004，38(2)：650-656.

[47] Mitchell C P J，Branfireun B A，Kolka R K.Assessing sulfate and carbon controls on net methylmercury production in peatlands：an in situ mesocosm approach[J].Applied Geochemistry，2008，23(3)：503-518.

[48] Hollweg T A，Gilmour C C，Mason R P.Methylmercury production in sediments of Chesapeake Bay and the mid-Atlantic continental margin[J].Marine Chemistry，2009，114(3)：86-101.

[49] Dong W，Liang L，Brooks S，et al.Roles of dissolved organic matter in the speciation of mercury and methylmercury in a contaminated ecosystem in Oak Ridge，Tennessee[J].Environmental Chemistry，2010，7(1)：94-102.

[50] DeLaune R D，Jugsujinda A，Devai I，et al.Relationship of sediment redox conditions to methyl mercury in surface sediment of Louisiana Lakes[J].Journal of Environmental Science and Health，Part A，2004，39(8)：1925-1933.

[51] Jara-Marini M E，Soto-Jiménez M F，Páez-Osuna F.Mercury transfer in a subtropical coastal lagoon food web(SE Gulf of California)under two contrasting climatic conditions[J].Environmental Toxicology，2012，27(9)：526-536.

[52] Sch?fer J，Castelle S，Blanc G，et al.Mercury methylation in the sediments of a macrotidal estuary(Gironde Estuary，south-west France)[J].Estuarine，Coastal and Shelf Science，2010，90(2)：80-92.

[53] Bouchet S，Bridou R，Tessier E，et al.An experimental approach to investigate mercury species transformations under redox oscillations in coastal sediments[J].Marine Environmental Research，2011，71(1)：1-9.

[54] Faganeli J，Hines M E，Covelli S，et al.Mercury in lagoons：An overview of the importance，of the link between geochemistry and biology[J].Estuarine，Coastal and Shelf Science，2012，113：126-132.

[55] 陳倩倩.典型地區海鳥糞土沉積層中色素和甲基汞分析及生態環境意義[D].合肥：中國科學技術大學，2013.

[56] 姜珊.過去3 000年南北極典型地區生態環境變化的沉積記錄及對比[D].合肥：中國科學技術大學，2012.

[57] 王嬌月，宋長春，王憲偉，等.凍融作用對土壤有機碳庫及微生物的影響研究進展[J].冰川凍土，2011，33(2)：442-452.

Guano；

The Role of Sulfate-Reducing Bacteria in Guano and Soil inthe Monitoring of Wetland Mercury Pollution

Ma Zhilong1Li Tianfang2Liu Huajin3Zhou Xuehong1*

There is widespread concern about environmental pollution by mercury.As the most important mercury methylation bacteria in wetland ecosystems，sulfate-reducing bacteria(SRB)can convert inorganic mercury into more toxic methylmercury，which can result in greater health risks to humans and other creatures exposed to mercury pollution.We evaluated the effect of bird droppings on mercury pollution of wetlands，the enrichment condition of sulfate-reducing bacteria in guano and soil，and the role of sulfate-reducing bacteria(SRB)in the monitoring of wetland mercury pollution.We found that the status of mercury methylation in a wetland ecosystem can be estimated by detecting the activity and content of SRB in bird droppings and in soil.We indirectly predicted the trend of wetland mercury pollution by monitoring the environment factor affecting the mercury methylation reaction rate of SRB.

稿件運行過程

2016-05-30

修回日期：2016-06-10

發表日期：2016-11-10

土壤；

硫酸鹽還原菌；

濕地；

汞

Soil；

Sulfate-Reducing Bacteria；

Wetland；

Mercury

Q938.1

A

2310-1490(2016)04-370-06

汞是環境中受關注的污染物質，作為濕地生態系統中最主要的汞甲基化細菌，硫酸鹽還原菌(Sulfate-Reducing Bacteria)可以將無機汞轉化為毒性較強的甲基汞，從而給人類及其他生物帶來更高的健康風險。本文通過論述鳥糞對濕地汞污染的指示性作用，鳥糞及其土壤中硫酸鹽還原菌的富集狀況，以及硫酸鹽還原菌在監測濕地汞污染狀況中的作用得到以下結論：(1)通過對濕地鳥糞以及土壤中硫酸鹽還原菌的活性以及濃度的檢測，可以監測濕地汞的甲基化狀況；(2)通過對影響硫酸鹽還原菌反應速率的多種外界因素的變化狀況的監測，可以對濕地汞污染的變化趨勢進行間接性預測。未來的研究方向應主要放在多個影響因素對硫酸鹽還原菌反應速率的綜合性影響上，并制定出一套能夠準確地反映出濕地汞污染狀況的檢測標準。

馬志龍，男，25歲，碩士研究生；主要從事鳥類生態學方面研究。E-mail：mzl1583156052@126.com

*通訊作者：周學紅，E-mail：xuehong_zhou2012@126.com