稻田生态系统无机汞与甲基汞的汞同位素分馏特征存在显著差异。水稻植株各部位无机汞的δ202Hg及Δ199Hg值差异明显，其无机汞的来源各不相同（图1a，b）。根据无机汞的汞同位素非质量分馏特征及模型计算，发现根系无机汞17-42%来自土壤、58-83%来自灌溉水，叶片和果实的无机汞几乎全部来自大气（~100%），而水稻茎同时受到土壤、灌溉水和大气汞的影响。不同生长周期水稻植株各部位的甲基汞汞同位素特征（δ202Hg和Δ199Hg）较为接近且逐渐趋向土壤甲基汞（图1c，d），水稻根部从土壤吸收甲基汞的过程以及植株各部位之间的甲基汞传输不存在明显的汞同位素质量分馏和非质量分馏。根据水稻植株各部位与大气、土壤、灌溉水甲基汞的汞同位素非质量分馏特征推断，水稻植株中的甲基汞均来自于灌溉水-土壤系统。这与团队前期研究结果一致，而汞同位素研究提供了更为直接有力的证据。
研究系统揭示稻田生态系统甲基汞和无机汞的汞同位素分馏特征（图2），并定量计算灌溉水、土壤和大气对水稻植株各组织甲基汞和无机汞的贡献比例，展示了形态汞同位素应用于环境研究的潜力，为理解水稻富集甲基汞和无机汞的机制以及稻田土壤汞污染控制和修复提供科学依据。相关研究成果以Isotopic Fractionation and Source Appointment of Methylmercury and Inorganic Mercury in a Paddy Ecosystem为题，发表在Environmental Science & Technology上。地化所博士生覃重阳为论文第一作者，地化所研究员李平和冯新斌为论文共同通讯作者，研究工作受到中科院前沿科学重点研究项目、国家自然科学基金和中科院青年创新促进会的资助。