同步輻射X射線熒光和吸收譜技術(shù)在環(huán)境汞污染研究中的應(yīng)用進展

李院霞，史雪倩，李紅，白旭，張晨曦,3,#，李玉鋒，趙甲亭,*，高愈希

1. 天津科技大學，天津 300457 2. 中國科學院高能物理研究所 中國科學院納米生物效應(yīng)與安全性重點實驗室，北京 100049 3. 南開大學，天津 300071

汞是一種環(huán)境中廣泛存在且毒性很強的重金屬污染物，其污染來源主要是某些行業(yè)例如汞礦開采、金屬冶煉、燃煤、氯堿工廠、PVC工業(yè)等。汞通過廢水、廢氣、廢渣進入環(huán)境，造成土壤、大氣、水體、農(nóng)作物中汞含量超標，這不僅對生態(tài)環(huán)境造成了損害，而且嚴重危害人體健康。東亞和東南亞是全球大氣汞排放量最高的地區(qū)，共約占總排放量的39.7%，亞洲是世界汞排放量最高的地區(qū)占總排放量的31.8%[1]。我國的汞礦資源總保有量約8.14萬噸，是世界上第三大產(chǎn)汞國，同時也是世界上煤生產(chǎn)、消費大國[2]。燃煤可使其中相當部分的汞進入大氣，所以，我國部分地區(qū)的土壤、水以及空氣存在較為嚴重的汞污染問題。我國汞污染區(qū)如貴州萬山地區(qū)，部分水體、土壤、農(nóng)作物汞污染嚴重。其中涉汞行業(yè)作業(yè)區(qū)周邊土壤總汞含量高達0.33～790 mg·kg-1，甲基汞含量范圍為0.19～20 μg·kg-1[3]。大米總汞含為2.4～401.0 mg·kg-1，平均含量為42.4 mg·kg-1，有51%的樣品總汞含量超過我國食品汞限量標準(20 mg·kg-1)[4]。小秦嶺地區(qū)的農(nóng)作物例如蔬菜和小麥總汞含量可達到0.0417～0.636 mg·kg-1超過了規(guī)定的國家標準(蔬菜0.01 mg·kg-1)[5]。另外，近年來越來越多的研究證明，稻米甲基汞蓄積是我國居民甲基汞暴露的一條重要途徑，對于農(nóng)田環(huán)境、農(nóng)作物尤其是水稻中總汞和甲基汞的研究越來越受到該領(lǐng)域研究人員的重視，由此對于環(huán)境介質(zhì)以及農(nóng)作物中總汞含量及其化學形態(tài)的分析要求也越來越高。

汞，不僅具有易遷移蓄積、不易降解等特點，而且在對其樣品進行前處理及分析時易吸附不易沖洗，具有很強的記憶效應(yīng)，這對于汞的精確分析，準確評價其生態(tài)、生理毒性帶來了很大的挑戰(zhàn)。目前對汞的研究手段主要包括，電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)、Lomax測汞儀、冷原子熒光光譜法(CAFS)、原子熒光光譜法(AFS)、原子吸收光譜法(AAS)測定總汞；高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-ICP-MS)、氣相色譜-冷原子熒光(GC-CVAFS)等聯(lián)用技術(shù)測定汞的形態(tài)。ICP-MS檢測總汞含量具有靈敏度高、動態(tài)線性范圍廣、且可同時檢測多種元素等優(yōu)點[6]。該方法由于其樣品前處理的方法和原子熒光、原子吸收類似主要是以消解為主，樣品揮發(fā)以及不完全消解會導致降低檢測結(jié)果的準確性。Lomax測汞儀技術(shù)無需消解過程且具備準確度高、測定速度快，是目前優(yōu)選的一種測定固體樣品中總汞簡便快捷的好方法，但局限于只能檢測固體樣品的總汞含量。HPLC-ICP-MS聯(lián)用技術(shù)可以檢測樣品汞形態(tài)，從而對樣品進行定性、定量分析且檢出限較低，該方法的不足之處是工作量較大、操作步驟較多、成本較高，樣品分析時間較長等。GC-CVAFS是目前較先進的汞形態(tài)分析技術(shù)，不僅取樣量少、消解過程簡便省時，而且精密度、靈敏度較高，基質(zhì)干擾低[7]，是一種較理想的甲基汞測定方法，但是它和Lomax測汞儀具有同樣的局限性，且對樣品前處理要求較高?？傊?，目前常用的汞分析檢測技術(shù)雖然已具備了相當?shù)木_度、低檢出限等優(yōu)勢，但傳統(tǒng)汞分析手段同樣具有對樣品前處理要求較高、程序比較繁瑣，具有檢測局限性等不足。因此，發(fā)展對樣品前處理要求相對簡單，分析精確度相對較高的汞分析檢測技術(shù)，補足傳統(tǒng)汞分析手段的不足，對于提高環(huán)境及食品汞污染分析水平，增強生態(tài)、健康風險評估的科學性是很有必要的。

同步輻射光源是一種具有從遠紅外到X光范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，高強度、高準直性、高度極化和可精確控制等優(yōu)異性能的脈沖光源，可以用以開展其他光源無法實現(xiàn)的許多前沿科學研究。目前，同步輻射分析技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個科學研究領(lǐng)域。它可以對物質(zhì)進行直接檢測且取樣量少，還原樣品的真實性，實現(xiàn)對樣品的原位無損分析，從而達到對樣品進行微觀結(jié)構(gòu)分析的目的。其中在環(huán)境汞污染研究中主要用到同步輻射2種分析技術(shù)：同步輻射X射線熒光分析(Synchrotron X-ray Fluorescence Spectroscopy, SRXRF)和同步輻射X射線吸收譜分析技術(shù)(X-ray Absorption Spectroscopy, XAS)。兩者光譜分析原理都是根據(jù)不同的原子具有不同的電子結(jié)構(gòu)特征，當光束獲得特定的能量打到樣品上從而獲得特征熒光或吸收譜[8]。同步輻射熒光分析技術(shù)(SRXRF)不僅可以得到熒光光譜圖從而進行定性或定量分析，而且可以同時分析樣品中多種元素的空間分布。相較于傳統(tǒng)的XRF，SRXRF具有三大優(yōu)勢：第一，亮度比傳統(tǒng)的XRF高出10個數(shù)量級[9-10]；第二，由于能量可調(diào)，可以檢測到傳統(tǒng)XRF無法檢測的痕量金屬和類金屬元素[11]；第三，對于元素空間分布分析的分辨率較高，可以達到50 nm～20 μm[12]。同步輻射吸收譜分析技術(shù)(SRXAS)對于元素的化學形態(tài)十分靈敏，可以通過元素價態(tài)和指紋效應(yīng)鑒別多種化合物，提供物質(zhì)中元素的化學結(jié)構(gòu)信息[13]。XAS的分析方法一般分為2種：X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)譜(X-ray absorption near-edge structure, XANES)和擴展X射線吸收精細結(jié)構(gòu)譜(Extended X-ray absorption fine structure, EXAFS)。汞污染研究常用到的XANES可以通過檢測原子的氧化還原狀態(tài)、局部微環(huán)境和配體的電負性等信息得到汞元素的代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)信息[14-15]，因此非常適合環(huán)境樣品中汞的化學形態(tài)分析。結(jié)合同步輻射X射線技術(shù)分析優(yōu)勢，多種分析手段綜合運用，可以有效分析環(huán)境介質(zhì)以及動植物組織中痕量的汞，這對于提高對典型汞污染地區(qū)汞的生態(tài)毒理評價具有現(xiàn)實意義。

1 同步輻射技術(shù)在環(huán)境汞污染方面的研究(Research on SR technology in environmental mercury pollution)

環(huán)境汞污染評價首先要了解當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境中汞污染情況，大氣汞污染監(jiān)測是研究當?shù)毓廴境潭鹊睦硐牍ぞ?，其中顆粒汞是大氣中汞的重要存在形式[16]。汞可以通過微生物等還原作用變成單質(zhì)汞(Hg0)，它是大氣中存在的主要汞形態(tài)，也是土壤向大氣釋放的主要汞形態(tài)[17]。Yue等[18]采用微區(qū)X射線熒光技術(shù)(μ-SXRF)與其他技術(shù)聯(lián)合分析，通過對上?？諝鈽悠返臋z測識別出了空氣污染物的來源如：冶金工業(yè)塵(18%)、汽車尾氣(14%)、土壤塵(11%)、燃煤煙塵(9%)、柴油機排氣(7%)、石油燃燒氣(2%)和摩托車排氣(1%)，通過對樣品的進一步分析發(fā)現(xiàn)大氣污染物的主要來源是冶金行業(yè)、汽車尾氣的排放以及燃煤煙。這對地區(qū)大氣汞污染溯源具有重要意義。張元勛等[19]利用SRXRF技術(shù)，通過檢測苔蘚植物來評估大氣的污染程度，他們將苔蘚植物暴露在污染區(qū)一段時間，用XRF對莖和葉片切片進行元素分布掃描，結(jié)果顯示樣品富集了K、Ni、Fe、Pb等元素，并且大氣中污染元素的富集抑制了K、Ca等微量營養(yǎng)元素的吸收。Walker等[20]利用μ-SXRF技術(shù)對家庭不同活動區(qū)的灰塵進行元素分布掃描，結(jié)果發(fā)現(xiàn)樣品含有S、Cl、K、Ca、Ti、Hg、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Pb、Br、Rb和Sr，其中Pb、Zn、As的含量較高，分析得出這可能與裝修有關(guān)，因為鉛白和立德粉中含有較高含量這3種元素。

土壤汞污染的研究在汞的生物地球化學循環(huán)中起到至關(guān)重要的作用。Terzano等[21]采用同步輻射微區(qū)X射線吸收譜技術(shù)(SR μ-XAS)分析了土壤中汞的形態(tài)，通過對分析結(jié)果的近邊吸收譜擬合表明該土壤中汞的形態(tài)主要為黑辰砂、辰砂、高溶解度的氯硫汞礦(Hg3S2Cl2)以及無定形態(tài)汞(Hg-S/Cl)，增加了環(huán)境風險；同時利用同步輻射微區(qū)X射線熒光分析技術(shù)(SR μ-XRF)對污染區(qū)的土壤進行了元素分布分析，根據(jù)汞分布蓄積圖可以發(fā)現(xiàn)Hg的分布及含量變化趨勢與元素Cl、S高度一致，但與Fe元素的分布特征沒有明顯的相關(guān)性，說明Hg有可能存在于一種含S和Cl的礦物中而不是與含鐵礦物相結(jié)合。Xia等[22]通過SRXAS揭示了無機汞與腐殖酸復合物的結(jié)構(gòu)信息，吸收譜圖的擬合結(jié)果表明，在該復合物中，Hg2+主要與S和O結(jié)合，Hg-O鍵長為2.02 ?，Hg-S鍵長為2.38 ?。另外，Yoon等[23]利用吸收譜技術(shù)發(fā)現(xiàn)土壤中硫存在時會與CH3Hg+發(fā)生特異性結(jié)合，形成較為穩(wěn)定的汞化合物。Qian等[24]和Skyllberg等[25]進一步證實CH3Hg+和Hg2+主要與土壤有機質(zhì)(DOM)中的硫結(jié)合，而不會與O或N等其他原子結(jié)合，并且DOM可以將Hg2+還原為可溶性Hg0[26]。Gu等[27]發(fā)現(xiàn)在厭氧且無光照條件下，低濃度的DOM可以將Hg2+還原為Hg0，但隨著DOM濃度的升高，Hg0的產(chǎn)率逐漸降低，也就是說土壤DOM與Hg的相互作用取決于兩者的含量百分比及土壤微環(huán)境中的氧化還原條件。此外，Yin等[28]利用SRXAS分析了萬山汞礦地區(qū)的礦渣發(fā)現(xiàn)，汞礦渣中黑辰砂占總汞52%，辰砂占42%，氯化汞占6%，再對比汞礦石中汞的形態(tài)發(fā)現(xiàn)汞礦冶煉過程中辰砂會轉(zhuǎn)變?yōu)楹诔缴?。在最近的一項研究中，Li等[29]針對新汞污染的土壤及添加硫后的汞污染土壤，對其進行SRXAS分析，研究結(jié)果表明，對照組土壤(非硫添加組)中汞主要以谷胱甘肽汞(Hg(GS)2)的形式存在(77%)，其次是HgS (～12%)和Hg2+(～10%)；分別添加硫酸鹽和單質(zhì)硫后，土壤中Hg(GS)2分別降低了約10%和23%，HgS百分比分別增加了約11%和23%。結(jié)果表明，硫添加可以顯著降低新汞污染土壤中活性汞含量。同時，該研究還對土壤中硫化物進行了SRXAS分析，其研究結(jié)果進一步證明添加硫酸鹽或單質(zhì)硫顯著促進了該汞污染土壤中硫化物(HgS)的生成(圖1)。在Wang等[30]的研究中，研究人員利用SR-XANES結(jié)合透射

圖1 汞污染土壤中汞的同步輻射X射線吸收光譜(SRXAS)分析(左)；汞污染土壤中硫化物的SRXAS分析(右)[29]注：Hg(GS)2表示谷胱甘肽汞；MeHgCl表示甲基汞。Fig. 1 Synchrotron radiation X-ray absorption spectroscopy (SRXAS) analysis of Hg in Hg contaminated soil (left); SRXAS analysis of sulfide in Hg contaminated soil (right)[29]Note: Hg(GS)2 stands for glutathione mercury; MeHgCl stands for methylmercury.

圖2 汞和硒聯(lián)合作用的大蒜根莖葉中汞和硒的同步輻射X射線熒光分析(SRXRF)成像分析[32]注：a～a1，單硒暴露大蒜根橫截面硒的分布；b～b2，汞硒聯(lián)合暴露大蒜根橫截面汞和硒的分布；c～c1，單硒暴露大蒜鱗莖橫截面硒的分布；d～d2， 汞硒聯(lián)合暴露大蒜鱗莖橫截面汞和硒的分布；e-f1，單硒暴露大蒜葉片中硒的分布；g～h2，汞硒聯(lián)合暴露大蒜葉片汞和硒的分布。Fig. 2 Synchrotron X-ray fluorescence spectroscopy (SRXRF) imaging of Hg and Se in Hg and/or Se exposed garlic tissues [32]Note: a-a1, distribution of Se in Se exposed garlic root; b-b2, distribution of Hg and Se in Hg and Se co-exposed garlic root; c-c1, distribution of Se in Se exposed garlic bulb; d-d1, distribution of Hg and Se in Hg and Se co-exposed garlic bulb; e-f1, distribution of Se in Se exposed garlic leaf; g-h2, distribution of Hg and Se in Hg and Se co-exposed garlic leaf.

電鏡-能量色散X射線光譜元素分析(TEM-EDX)技術(shù)探索了土壤中硒-硫-汞的作用，研究發(fā)現(xiàn)土壤中的汞更容易與硒而不是與硫結(jié)合生成較為穩(wěn)定的納米HgSe復合物。隨著同步輻射技術(shù)的發(fā)展，由于其具有無可比擬的分析優(yōu)越性，在環(huán)境污染領(lǐng)域，國內(nèi)外越來越多的研究開始應(yīng)用該技術(shù)分析土壤、水體及大氣汞的污染特征，使得相關(guān)研究取得了很大的進展，在此不一一贅述。

2 同步輻射技術(shù)在植物汞污染研究中的應(yīng)用(Application of SR in the study of plant mercury pollution)

近些年來，同步輻射技術(shù)不僅在環(huán)境介質(zhì)中汞污染分析的應(yīng)用逐漸增多，對于動植物體中汞污染、毒性特征分析方面的應(yīng)用也取得了很大的進展。利用不同同步輻射X射線技術(shù)手段，可以同時分析汞在生物組織微區(qū)中的分布蓄積形式和該組織微區(qū)中汞的化學形態(tài)，該分析技術(shù)結(jié)合常規(guī)的色譜、質(zhì)譜分析手段的應(yīng)用，顯著提高了對于汞生物毒性評價的準確性和精確性。Zhao等[31]利用SRXRF結(jié)合SRXAS方法，分析了汞在水培大蒜中的組織微區(qū)分布和存在形式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在大蒜的根部汞主要分布在其表皮和中柱組織部分，且主要以類似Hg(GS)2和蛋氨酸汞(Hg(Met)2)的結(jié)合形式存在(>60%)。另外，對大蒜中硒和汞拮抗的SRXRF和SRXAS研究[32]表明，添加硒后，由于硒汞拮抗作用，硒顯著降低了汞在根部導管部分的蓄積，表明硒抑制了大蒜對汞的吸收和轉(zhuǎn)運，同時汞也可以顯著抑制大蒜對于硒的吸收和轉(zhuǎn)運，通過這種拮抗作用，降低了汞和硒對該植物的毒性(圖2)。Jar McNear等[33]利用SRXRF及XANES技術(shù)也發(fā)現(xiàn)汞硒暴露洋蔥中汞主要分布在其根部表皮層，而硒分布于整個根部組織；硒汞作用在根部可以形成穩(wěn)定的硒汞復合物。

Carrascogil等[34]通過對汞暴露的野生苜蓿植物根部的SRXRF成像分析發(fā)現(xiàn)，汞主要分布在苜蓿的根尖和導管組織部位，利用EXAFS技術(shù)的研究表明進入該植物組織中的汞主要以硫醇鹽或蛋白質(zhì)復合物的形式存在。Rajan等[35]利用SRXAS技術(shù)研究了葫蘆植株在有氧、無氧條件下的汞甲基化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有氧時甲基汞約占總汞的5%，但厭氧條件下甲基汞含量上升了大約11%。這說明水葫蘆植物在厭氧的條件下出現(xiàn)了汞的甲基化現(xiàn)象。Patty等[36]利用SRXRF及SRXAS對米草根部汞吸收與轉(zhuǎn)運進行了研究，結(jié)果表明汞主要分布于根部表面，并且可能與根表鐵膜等結(jié)合。

近年來，越來越多的研究表明水稻對于汞具有一定的蓄積能力，因此對汞污染稻田及水稻的研究顯得尤為重要，提高分析的準確和精確性對于汞污染稻田的生態(tài)風險評估，及以大米為主要糧食作物的人群的健康風險評估都具有重要現(xiàn)實意義。同步輻射X射線技術(shù)，具有原位無損分析優(yōu)勢，可以大大簡化樣品前處理的步驟，對于分析時保證樣品的原始理化性質(zhì)具有很大的幫助，減少前處理帶給樣品的外界因素，這樣可以顯著提高分析的準確性。在Li等[37]的研究中，通過誘導水稻根表鐵膜形成，利用SRXRF分析水稻根表Hg-Fe的分布蓄積關(guān)系發(fā)現(xiàn)，根表鐵膜的形成可以吸附大量的汞，促進了汞在水稻根表的蓄積，阻抑根部吸收汞進入導管組織，從而抑制了水稻對汞的吸收和蓄積(圖3)。

圖3 無機汞(IHg)暴露水稻根部Fe和Hg的SRXRF成像(a，無鐵膜；b，有鐵膜)；甲基汞(MeHg)暴露水稻根部SRXRF成像(c，無鐵膜；d，有鐵膜；e，f，根部縱向Fe、Hg的XRF成像)[37]Fig. 3 Fe and Hg SRXRF imaging of inorganic Hg (IHg) and methyl Hg (MeHg) exposed rice root (left, IHg exposed group; right, MHg exposed group; a, c, for Iron-free film; b, d, for Iron film; e, f, for Root portrait)[37]

Zhao等對汞污染水稻進行硒干預，通過SRXRF分析表明汞和硒在水稻根、莖葉和籽實中的分布特征高度一致，對于水稻的可食用部分稻米的縱切面進行SRXRF成像分析發(fā)現(xiàn)汞和硒主要蓄積在稻米的胚芽和背面表皮糊粉層組織部位，在胚乳部位含量極低；硒干預顯著降低了稻米胚芽部位汞的蓄積水平，提示硒對于降低稻米汞含量具有顯著效果，而且硒可以降低汞對于水稻的生殖生長毒性(圖3)。Wang等[38]在探索水稻中MeHg與Se拮抗作用機理的實驗中，借助于SRXANES技術(shù)發(fā)現(xiàn)加硒后土壤和水稻中MeHg含量降低的一個重要原因是水稻根際汞和硒發(fā)生反應(yīng)生成難溶性的HgSe復合物，阻滯了汞的甲基化途徑，從而降低了微生物甲基汞產(chǎn)率。

Li等[39]在進一步的實驗中，通過對貴州清鎮(zhèn)汞污染稻田選取一定區(qū)域進行不同劑量硒干預補充后種植水稻，利用SRXRF/XANES結(jié)合ICP-MS分析證明硒與汞在水稻根際及根部皆生成大量的HgSe化合物，從而抑制了水稻對汞的吸收蓄積，降低了稻米中汞的含量(圖4)。對于水稻中硒和汞拮抗作用的分子機制研究，Li等[40]綜合利用SRXRF技術(shù)分析了水稻根部汞和硒響應(yīng)蛋白的種類及其表達量的變化情況，通過SRXRF掃描成像電泳凝膠中硒或/和汞的響應(yīng)蛋白質(zhì)條帶，并對其進行質(zhì)譜分析，結(jié)果表明硒干預可以顯著降低汞與水稻根部小分子蛋白的結(jié)合，促進汞與大分子蛋白質(zhì)的結(jié)合，通過該途徑使汞的活性降低，從而降低汞的植物毒性。

圖4 水稻中硒和汞分布蓄積的SRXRF成像分析[32]注：a，Hg暴露下水稻根尖Hg分布；b，Hg和Se暴露下水稻根尖Hg、Se分布；c，Hg暴露下水稻葉子Hg分布； d，Hg和Se暴露下水稻葉子Hg、Se分布；e，Hg暴露下稻米的Hg分布；f，Hg和Se暴露下稻米Hg、Se分布。Fig. 4 SRXRF imaging of Hg and Se in rice plant [32]Note: a, Hg distribution of rice root tips exposed by Hg; b, Hg and Se distribution of rice root tips exposed by Hg and Se; c, Hg distribution of rice leaf exposed by Hg; d, Hg and Se distribution of rice leaf exposed by Hg and Se; e, Hg distribution of rice exposed by Hg; f, Hg and Se distribution of rice exposed to Hg and Se.

圖5 SRXRF/XANES結(jié)合電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)技術(shù)研究土壤-水稻體系中硒汞拮抗作用的機制[39]Fig. 5 Mechanism of Hg and Se interaction in the soil-rice system studied by SRXRF/XANES combined with inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) techniques [39]

另外，Meng等[41]利用SRXRF發(fā)現(xiàn)Hg、Cd、Se、Mn、Cu、Zn等元素主要蓄積在稻米的果皮和糊粉層，同時結(jié)合SRXAS技術(shù)探知稻米中無機汞主要以跟半胱氨酸或植物螯合肽的結(jié)合形式而存在，推測甲基汞主要以與半胱氨酸等結(jié)合的形式存在于金屬蛋白質(zhì)中。Xu等[42]利用SRXANES結(jié)合HPLC-ICP-MS技術(shù)對甲基汞暴露的水培水稻整體植株進行分析，通過對SRXANES譜圖進行最小二乘法擬合發(fā)現(xiàn)，甲基汞暴露水稻根和莖葉組織中存在大量無機汞化合物，該實驗結(jié)果提示該品種的水稻體內(nèi)可能存在一種甲基汞去甲基化的途徑。

3 總結(jié)與展望(Summary and outlook)

由于汞本身具有高毒性、易遷移蓄積、易吸附和不易降解等特點，一直以來對于環(huán)境介質(zhì)，例如大氣、土壤和水, 中汞及農(nóng)作物組織中汞含量及形態(tài)的分析，不管是樣品前處理過程還是分析方法的建立及儀器分析都有很高要求。同步輻射X射線熒光和X射線吸收譜是目前最有效的微觀成像、元素成分分析的檢測手段之一，且因其獨特的檢測優(yōu)勢，在環(huán)境科學領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛和深入。同步輻射分析無需復雜的樣品前處理過程，可直接對土壤、水和植物組織等介質(zhì)進行原位無損分析，從微觀層面如分子結(jié)構(gòu)、價態(tài)、鍵長、鍵角等到宏觀元素分布分析都可以實現(xiàn)，彌補了常規(guī)儀器測汞的一些弊端，為環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品汞污染生態(tài)毒理評價、污染修復和治理等提供快速準確的分析手段以及有力的實驗證據(jù)。同時，我們也應(yīng)該意識到，同步輻射技術(shù)在環(huán)境汞污染檢測分析方面也有其固有的缺陷性，例如檢出限不夠低、光斑尺寸仍相對滯后于高分辨研究發(fā)展的需要、較難分析部分敏感樣品，如造成動植物組織的輻射損傷等。因此，進一步提高新一代光源的性能和穩(wěn)定性，獲得更高亮度及更小尺寸光斑，既符合研究需要也是大勢所趨。此外，新型能量探測器的改進以及研制有望進一步提高同步輻射光對于汞分析檢測的分辨率和靈敏度?？傊?，隨著科研人員對于環(huán)境及生物體汞污染研究手段要求的提高和對于同步輻射X射線熒光和吸收譜技術(shù)的深入了解和廣泛應(yīng)用，結(jié)合常規(guī)汞分析儀器的實用，這必將使得同步輻射技術(shù)在環(huán)境汞污染的生態(tài)毒性、動植物汞生理毒性評估方面呈現(xiàn)出更大的優(yōu)勢，提高環(huán)境汞污染評估水平。