镉通过微生物的适应性变化及生物地球化学过程，提高了稻田中甲基汞的含量

《Environmental Science & Technology》：Cadmium Elevates Methylmercury Levels in Rice Paddies via Microbial Adaptation and Biogeochemical Alterations

　　甲基汞在稻米中的健康风险与镉污染的关联机制研究。通过103块稻田调查和盆栽实验，发现镉浓度与稻米甲基汞水平显著正相关。研究揭示镉通过改变土壤氧化还原电位和溶解有机碳，同时重塑微生物群落并促进汞甲基化相关基因的水平转移，从而加剧甲基汞的积累。建议多金属协同管理以降低健康风险。

　　

大米中的甲基汞（MeHg）对以大米为主食的人群构成重大健康风险。虽然稻田土壤中的镉（Cd）污染现象普遍存在，但其对大米中甲基汞积累的影响机制尚不明确。我们结合了全国范围内的103个稻田调查以及控制实验（包括盆栽实验和培养实验），来研究镉如何影响土壤和稻米中的甲基汞含量。通过分析土壤地球化学参数、微生物群落组成以及功能性基因的水平基因转移（HGT），以厘清其中的生物学和地球化学机制。研究发现，在不同田块中，镉浓度与大米中的甲基汞含量呈正相关，且这一关系与总汞含量无关。盆栽实验和培养实验均证实，镉暴露会提高土壤和稻米中的甲基汞含量。这种增强的效应通过微生物和地球化学途径共同实现：镉改变了微生物群落结构，促进了赋予细菌抗汞能力的基因转移（HGT），同时改变了土壤的氧化还原状态和溶解有机碳含量，从而为汞的甲基化过程创造了有利条件。我们的研究结果表明，镉是此前被忽视的大米农业生态系统中甲基汞风险的重要影响因素。鉴于全球水稻种植区普遍存在镉和汞的污染问题，需要采取综合管理措施来降低人们通过食用大米而摄入甲基汞的风险。