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    人體無機汞暴露來源解析和汞同位素分餾取得新進展

    發布時間:2021-01-14

    汞是毒性最強的重金屬之一,毒性與其形態密切相關。無機汞具有腎臟毒性,可能導致急性腎小管壞死、急性腎功能衰竭,甚至出現少尿、無尿、尿毒癥等癥狀。對普通居民而言,食用食物、飲用水、呼吸和皮膚接觸均可導致無機汞暴露。一般情況下,尿液汞含量可以用來指示人體無機汞的暴露水平。目前居民無機汞暴露途徑及貢獻份額認識不夠準確,這制約了人體無機汞暴露的風險識別和風險防控。  

    基于課題組前期開發的低濃度樣品汞富集及同位素測定方法,本研究選擇貴州萬山礦區、貴陽市區及長順背景區居民作為研究對象,系統測定大氣、食用食物(大米、魚肉和蔬菜)和尿液汞含量和汞同位素組成,分析無機汞在人體代謝過程的分餾特征,以定量計算尿液汞的來源。結果顯示,尿汞δ202Hg相較大氣產生?1.01‰?1.6‰的質量分餾,相較大米產生?1.01‰0.80‰的質量分餾(圖1),這表明輕的汞同位素更易在腎臟富集并通過尿液排出。一般而言,食物無機汞Δ199Hg基本為0,而貴陽城市居民尿汞Δ199Hg值明顯偏正(圖1),人體汞的新陳代謝過程不會產生非質量分餾,因此基于Δ199Hg的二元混合模型計算食用魚肉對人體無機汞暴露的貢獻,并與經典膳食法結果進行比較。結果表明,貴陽城市居民尿液汞22%來自于食用魚肉,而膳食模型計算結果僅為2.8%;貴州萬山礦區和長順背景區居民食用魚肉無機汞暴露的貢獻較少。貴陽城市居民由于食用魚肉較多,魚肉甲基汞具有明顯偏正的Δ199Hg,部分甲基汞被腸道微生物去甲基化形成無機汞并通過尿液排出,而生成的無機汞保留了魚肉甲基汞Δ199Hg信號,導致居民尿汞Δ199Hg明顯偏正。汞穩定同位素是研究人體無機汞的來源和新陳代謝過程的有力工具,不僅可以準確識別人體無機汞的暴露來源,而且為理解人體汞的新陳代謝過程提供獨特視角。  

    相關成果發表在環境科學領域1區期刊Environment InternationalDu B., Yin R., Fu X., Li P.,* Feng X.,* Maurice L. Use of mercury isotopes to quantify sources of human inorganic mercury exposure and metabolic processes in the human body. Environ. Int. 2021, 147, 106336. 博士生杜布云為第一作者,環境地球化學國家重點實驗室李平研究員和馮新斌研究員為共同通訊作者。研究受到中國科學院前沿重點項目、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、中國科學院西部之光項目及中國科學院高層次人才項目共同資助。  

      

     


    1. 居民尿液汞同位素分餾特征 

    (馮新斌課題組/供稿) 

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