近日，国际著名期刊《美国科学院院刊》（PNAS）在线刊登了我校8040威尼斯王学军团队及其合作者关于深渊海沟汞埋藏的最新研究成果“Substantial accumulation of mercury in the deepest parts of the ocean and implications for the environmental mercury cycle”。研究首次揭示了深渊海沟汞的埋藏机制，发现深渊海沟的面积虽然占全球海洋不足1%，但自工业革命以来埋藏了大量的汞，在海洋乃至全球汞循环中扮演着重要角色。

汞是唯一一种常温常压下呈液态的重金属元素，能在大气、水体和土壤之间长距离传输，并能通过食物链显著富集，威胁人类健康。尽管学术界早就认识到海洋沉积物是极其重要的汞汇，但关于深海沉积物中汞的分布与埋藏通量报道甚少，水深超过6000米的深渊海沟更是极少被研究过。

作者利用上海深渊科学工程技术研究中心自主研发的全海深着陆器，从马里亚纳、玛索、新不列颠和布干维尔四条海沟采集了多根沉积柱状样，分析测定了汞含量和同位素等地球化学和沉积学参数，为研究深渊汞的生物地球化学循环提供了可能。结果显示：1）海沟的汞埋藏通量比全球深海平均值要高数十甚至数百倍；2）来自汞和有机碳的同位素证据表明，海洋表层的汞（主要是人为来源）能够快速沉降并保存在深渊海沟沉积物中；3）沉积柱中汞含量自工业革命以来呈现快速增加的趋势，表明人类活动释放的汞污染已经到达了世界最深的海域。该研究揭示了深渊海沟是海洋汞埋藏的热点区域，为理解汞的生物地球化学循环提供了新视角。

8040威尼斯王学军教授与上海海洋大学许云平教授为论文共同通讯作者。王学军课题组刘茂甸博士（现为耶鲁大学博士后）和许云平课题组肖文杰博士（现为南方科技大学博士后）为论文共同第一作者。耶鲁大学Peter A. Raymond教授、8040威尼斯陶澍院士、刘峻峰研究员、张倩茹（博士生）、天津大学陈玖斌教授和特伦特大学袁圣柳博士参与了该工作。研究得到了国家自然科学基金、同济大学海洋地质国家重点实验室开放基金、上海佘山国家野外科学观测站开放基金、深圳海洋地球古菌组学重点实验室和南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）等资助。

论文链接：https://www.pnas.org/content/118/51/e2102629118

图a：全球海洋表层沉积物汞埋藏通量；图b：深渊海沟沉积柱汞埋藏通量随深度的变化；图c：深渊海沟汞的生物地球化学过程。