城市与环境学院王学军和刘茂甸课题组发文揭示人类活动与气候扰动正在加速全球最大海洋汞汇的释放
汞是全球性剧毒污染物，可通过食物链大量富集，进而威胁人类健康。海洋沉积物作为汞的最终封存场所，被认为可永久隔离这一危险元素。然而，作为全球最大的海洋汞汇，大陆架沉积物中的汞正面临前所未有的加速释放危机。
北京大学城市与环境学院刘茂甸研究员、王学军教授领衔的国际团队，联合中、美、英、荷兰等4国共8所科研院所的专家学者，在全球汞循环研究领域取得重要进展。研究团队通过构建高分辨率数据集与多过程耦合模型，精确量化全球大陆架汞封存功能，首次揭示拖网捕捞和气候变暖对该汞汇的频繁扰动。该成果以《拖网捕捞与气候扰动威胁全球最大海洋汞汇》（“Fish trawling and climate perturbations threaten the largest marine mercury sink”）为题，于2025年9月25日发表于《自然·可持续性》（Nature Sustainability ）。
研究揭示全球大陆架每年埋藏近1300吨汞，远超此前联合国环境署（UNEP）估算值，相当于深海沉积汞年封存量的2—7倍。这使其以不到10%的面积，承担了全球海洋汞封存总量的约80%。此外，自工业革命以来，大陆架表层沉积物汞浓度已增长3倍，表明其储存了大量人为排放的汞。
“大陆架如同海洋的‘肾脏’，高效滤除了水体中的有毒汞，降低了汞对沿海渔业和人类健康的威胁”，王学军比喻道，“但我们的拖网捕捞船和疏浚活动正变成摧毁肾脏功能的‘手术刀’。”
研究团队进一步量化了人类活动对大陆架汞封存的直接冲击，揭示了底层拖网与疏浚作业通过物理搅拌作用每年扰动5000多吨沉积物中的汞，相当于年埋藏量的4倍以上。其中，地中海、东亚海域仅占全球14%陆架面积，却承受了50%的人为扰动。在欧洲部分陆架，由于拖网与疏浚导致的每年大陆架沉积物汞被输运到外海的量甚至已超过其埋藏量，预示这些海域从“汞汇”向“汞源”的转折（图1）。这将直接威胁占全球渔业产量80%的陆架生态系统，并通过海产品消费放大人类健康风险。
与此同时，气候变化通过温度上升加剧了沉积物汞的溶解和释放。模型模拟显示，若全球升温1.5—5°C，沉积物汞向水体的自然释放将在本世纪末加剧6—21%。海洋变暖预计还会增强沉积物中有机质的降解，进一步促进汞的溶解与释放。这一过程可能与更频繁的风暴等气候事件协同，加剧沉积物汞向水体的释放。
“拖网船犁过海床时，可能会加速海床沉积物中历史汞的释放”，刘茂甸警示，“这些被深埋数十至数百年的‘历史遗留汞’一旦被重新激活，将可能重新进入食物链的恶性循环。”
鸟瞰渔船将渔网扔到海里进行拖网捕鱼，土耳其，Tamer Gunal 摄
作者们研究呼吁多维度协同响应：落实《水俣公约》，进一步削减燃煤、采矿等汞排放源；限制拖网作业，设立污染物敏感海洋保护区；遏制变暖以降低沉积物汞活化速率。“保护大陆架汞汇关乎联合国可持续发展目标（SDGs）的核心——它既是人类健康的盾牌，也是海洋生态的守护者，” 刘茂甸强调，“唯有将汞管理、渔业政策与碳中和目标结合，才能守住这道最后的防线。”
该研究由北京大学牵头，刘茂甸，已毕业博士生张倩茹，王学军为共同通讯作者，刘茂甸，城市与环境学院博士生周诚真，张倩茹为论文的共同第一作者，城市与环境学院沈国锋研究员、朱东强教授、本科生李晓龙、硕士生秦何豪，乌得勒支大学Junjie Wang研究员，卡里生态系统研究所Taylor Maavara博士，耶鲁大学Peter Raymond教授，康涅狄格大学Robert Mason教授和佛罗里达大学Thomas Bianchi教授等为论文重要合作者。该研究得到国家青年人才计划（海外）、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等的资助。
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