稻田生态系统中甲基汞（MeHg）的积累是威胁粮食安全和人类健康的重要环境问题。近年来，稻田重金属协同污染现象日益突出，尤其是镉（Cd）污染的广泛存在可能显著影响汞的生物地球化学过程。然而，Cd如何影响稻田土壤中甲基汞的生成以及甲基汞在稻米中的富集，仍不清楚。

为探明这一关键科学问题，中国科学院地球化学研究所冯新斌研究员团队基于大量的野外野外调查结果，并结合盆栽实验和室内培养试验，揭示了Cd通过微生物适应进化与地球化学过程耦合显著促进稻田土壤甲基汞的生成，并进一步促进甲基汞在稻米中的富集。研究发现，Cd可改变土壤氧化还原条件与溶解有机碳含量，从而提高汞的生物可利用性。同时，Cd污染驱动微生物群落结构重组，并促进携带汞甲基化基因（hgcA）的细菌获得Cd抗性基因（czcA），增强其甲基化能力。该团队进一步提出了“Cd驱动的微生物–地球化学双通道增强模型”，揭示了Cd污染通过微生物水平基因转移（HGT）机制强化汞甲基化潜力的新路径。

图1. 镉通过微生物适应与地球化学变化提升稻田甲基汞水平

该研究明确了Cd作为活跃调节因子在稻田汞循环中的关键作用，阐明了多金属协同污染条件下甲基汞生成的生物地球化学机制，对保障稻米安全及制定污染控制策略具有重要意义。

上述成果以“Cadmium Elevates Methylmercury Levels in Rice Paddies via Microbial Adaptation and Biogeochemical Alterations”为题发表于国际环境科学领域重要期刊Environmental Science & Technology。研究得到了国家自然科学基金项目（42394092和42207164）和贵州省重大专项项目（黔科合重大[2025]002）的联合资助。

论文全文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.5c12718

（蒲强/供稿）