Abstract. This paper provides an up-to-date assessment of global mercury emissions from anthropogenic and natural sources. On an annual basis, natural sources account for 5207 Mg of mercury released to the global atmosphere, including the contribution from re-emission processes, which are emissions of previously deposited mercury originating from anthropogenic and natural sources, and primary emissions from natural reservoirs. Anthropogenic sources, which include a large number of industrial point sources, are estimated to account for 2320 Mg of mercury emitted annually. The major contributions are from fossil-fuel fired power plants (810 Mg yr−1), artisanal small scale gold mining (400 Mg yr−1), non-ferrous metals manufacturing (310 Mg yr−1), cement production (236 Mg yr−1), waste disposal (187 Mg yr−1) and caustic soda production (163 Mg yr−1). Therefore, our current estimate of global mercury emissions suggests that the overall contribution from natural sources (primary emissions + re-emissions) and anthropogenic sources is nearly 7527 Mg per year, the uncertainty associated with these estimates are related to the typology of emission sources and source regions.

BackgroundFish consumption is considered the primary pathway of methylmercury (MeHg) exposure for most people in the world. However, in the inland regions of China, most of the residents eat little fish, but they live in areas where a significant amount of mercury (Hg) is present in the environment.ObjectivesWe assessed concentrations of total Hg and MeHg in samples of water, air, agricultural products, and other exposure media to determine the main exposure pathway of Hg in populations in inland China.MethodsWe selected Guizhou Province for our study because it is highly contaminated with Hg and therefore is representative of other Hg-contaminated areas in China. We selected four study locations in Guizhou Province: three that represent typical environments with severe Hg pollution [due to Hg mining and smelting (Wanshan), traditional zinc smelting (recently closed; Weining), and heavy coal-based industry (Qingzhen)], and a village in a remote nature reserve (Leigong).ResultsThe probable daily intake (PDI) of MeHg for an adult population based on 60 kg body weight (bw) was considerably higher in Wanshan than in the other three locations. With an average PDI of 0.096 μg/kg bw/day (range, 0.015–0.45 μg/kg bw/day), approximately 34% of the inhabitants in Wanshan exceeded the reference dose of 0.1 μg/kg bw/day established by the U.S. Environmental Protection Agency. The PDI of MeHg for residents in the three other locations were all well below 0.1 μg/kg bw/day (averages from 0.017 to 0.023 μg/kg bw/day, with a maximum of 0.095 μg/kg bw/day). In all four areas, rice consumption accounted for 94–96% of the PDI of MeHg.ConclusionWe found that rice consumption is by far the most important MeHg exposure route; however, most of the residents (except those in Hg-mining areas) have low PDIs of MeHg.

The toxicity of methylmercury (Me-Hg) has caused widespread public human concern as a result of several widely publicized disasters. Me-Hg is highly toxic, and the nervous system is its principal target tissue for humans. Although the general population is primarily exposed to Me-Hg through contaminated fish and marine mammals, in Hg mining areas a long history of mining activities can produce serious Hg pollution to the local environment. In a study of 98 persons from the Wanshan Hg mining area, hair Me-Hg levels indicated Me-Hg exposure. Rice, the staple food of the local inhabitants also showed high total Hg (T-Hg) and Me-Hg levels. The geometric mean concentration of T-Hg and mean concentration of Me-Hg in rice samples collected from 3 villages in Wanshan Hg mining area were 36.2 (ranging from 4.9 to 214.7), and 8.5 (ranging from 1.9 to 27.6) µg/kg, respectively, which were significantly elevated compared to the rice samples collected from a reference area, where the mean T-Hg and Me-Hg concentrations were 7.0 (3.2–15.1) and 2.5 (0.8–4.3) µg/kg, respectively. Pork meat, vegetable, and drinking water samples collected in Wanshan Hg mining area contained highly elevated T-Hg, but very low levels of Me-Hg. The relationships between the estimated rice Me-Hg intake and hair Me-Hg levels (r = 0.65, p < 0.001) confirmed rice with high Me-Hg levels indeed was the main route of Me-Hg exposure for the local residents in the Wanshan Hg mining area. From our study, we can conclude that the main human exposure to Me-Hg via food consumption is not restricted to fish, but in some cases in mining areas of China to frequent rice meals.

Using R/V Shiyan 3 as a sampling platform, measurements of gaseous elemental mercury (GEM), surface seawater total mercury (THg), methyl mercury (MeHg), and dissolved gaseous mercury (DGM) were carried out above and in the South China Sea (SCS). Measurements were collected for 2 weeks (10 to 28 August 2007) during an oceanographic expedition, which circumnavigated the northern SCS from Guangzhou (Canton), Hainan Inland, the Philippines, and back to Guangzhou. GEM concentrations over the northern SCS ranged from 1.04 to 6.75 ng m −3 (mean: 2.62 ng m −3 , median: 2.24 ng m −3 ). The spatial distribution of GEM was characterized by elevated concentrations near the coastal sites adjacent to mainland China and lower concentrations at stations in the open sea. Trajectory analysis revealed that high concentrations of GEM were generally related to air masses from south China and the Indochina peninsula, while lower concentrations of GEM were related to air masses from the open sea area, reflecting great Hg emissions from south China and Indochina peninsula. The mean concentrations of THg, MeHg, and DGM in surface seawater were 1.2 ± 0.3 ng L −1 , 0.12 ± 0.05 ng L −1 , and 36.5 ± 14.9 pg L −1 , respectively. In general, THg and MeHg levels in the northern SCS were higher compared to results reported from most other oceans/seas. Elevated THg levels in the study area were likely attributed to significant Hg delivery from surrounding areas of the SCS primarily via atmospheric deposition and riverine input, whereas other sources like in situ production by various biotic and abiotic processes may be important for MeHg. Average sea/air flux of Hg in the study area was estimated using a gas exchange method (4.5 ± 3.4 ng m −2 h −1 ). This value was comparable to those from other coastal areas and generally higher than those from open sea environments, which may be attributed to the reemission of Hg previously transported to this area.

Mercury (Hg) bioaccumulation in aquatic food webs has been much studied, motivated from high Hg levels found in many fish species important for human consumption. Hg bioaccumulation in terrestrial food chains have received little attention and assumed to be of minor importance. However, recent studies showed that rice can be an important pathway of methylmercury (MeHg) exposure to inhabitants in Hg mining areas in China. In this study, 59 sampling sites (including 32 sites from "heavily polluted area", 19 from "less-impacted area" and 8 from "control sites") were selected in a Hg mining area in China and both inorganic Hg (IHg) and MeHg were determined in rice grain (brown rice) and soil samples to evaluate Hg bioaccumulation in rice grain. Bio-Accumulation Factors (BAFs) for IHg ranged from 0.00014 to 0.51 and from 0.71 to 50 for MeHg. BAFs for MeHg were on average more than 800 times higher than those for IHg (maximum: 40 000 times). This study, for the first time, showed that rice grain is an intensive bioaccumulator of MeHg, but not of IHg, which may be trapped by the roots.

The environmental cycling of mercury (Hg) can be affected by natural and anthropogenic perturbations. Of particular concern is how these disruptions increase mobilization of Hg from sites and alter the formation of monomethylmercury (MeHg), a bioaccumulative form of Hg for humans and wildlife. The scientific community has made significant advances in recent years in understanding the processes contributing to the risk of MeHg in the environment. The objective of this paper is to synthesize the scientific understanding of how Hg cycling in the aquatic environment is influenced by landscape perturbations at the local scale, perturbations that include watershed loadings, deforestation, reservoir and wetland creation, rice production, urbanization, mining and industrial point source pollution, and remediation. We focus on the major challenges associated with each type of alteration, as well as management opportunities that could lessen both MeHg levels in biota and exposure to humans. For example, our understanding of approximate response times to changes in Hg inputs from various sources or landscape alterations could lead to policies that prioritize the avoidance of certain activities in the most vulnerable systems and sequestration of Hg in deep soil and sediment pools. The remediation of Hg pollution from historical mining and other industries is shifting towards in situ technologies that could be less disruptive and less costly than conventional approaches. Contemporary artisanal gold mining has well-documented impacts with respect to Hg; however, significant social and political challenges remain in implementing effective policies to minimize Hg use. Much remains to be learned as we strive towards the meaningful application of our understanding for stakeholders, including communities living near Hg-polluted sites, environmental policy makers, and scientists and engineers tasked with developing watershed management solutions. Site-specific assessments of MeHg exposure risk will require new methods to predict the impacts of anthropogenic perturbations and an understanding of the complexity of Hg cycling at the local scale.

To study the sources and transformations of Hg in the rice plant ( Oryza sativa L.), stable Hg isotope variations in different tissues (foliage, root, stem, and seed) of rice which were collected from the Wanshan mercury mine (WSMM, Guizhou province, SW China) were investigated by multicollector inductively coupled plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS). In comparison, Hg isotope compositions of paddy soil, lichen, and direct ambient air samples in WSMM were also analyzed. We observed that mass dependent fractionation (MDF) of Hg differed by up to ∼ 3.0‰ in δ(202)Hg values and that mass independent fractionation (MIF) of Hg isotopes affected the odd Hg isotopes to produce a ∼ 0.40‰ range in Δ(199)Hg (and Δ(201)Hg) values in tissues of rice plant. The 1:1 Δ(199)Hg/Δ(201)Hg ratio in tissues of rice supported the hypothesis that a fraction of Hg in tissues of rice plants has undergone a photoreduction process prior to being accumulated by rice plants. We suggest that the variation of MIF represents a mixing between soil Hg and atmospheric Hg in rice plants. The estimated fraction of atmospheric Hg (f) in tissues of rice followed the trend of f leaf > f stem > f seed > f root. Finally, we demonstrated a significant MDF of >1.0‰ in δ(202)Hg during the processes of absorption of atmospheric Hg by leaf tissues and of absorption of soil Hg by roots. Our study demonstrated that Hg isotopes may represent an important contribution both to the study of Hg transportation in plants and to the understanding of sources of Hg contamination to critical food crops.

Abstract The effect of seafloor cold seeps on the biogeochemical cycling of mercury (Hg) remains enigmatic. Here we demonstrate substantial enrichments of mercury and methylmercury, along with the presence of microbes capable of metabolizing mercury in sediments of the Haima cold seep, South China Sea, by analyzing mercury and methylmercury concentrations, mercury isotopic composition analyses and metagenomic analyses of sediment cores. Compared to the reference area, the sediments in the upper sediment column of the active-seep area were 2.4 times enriched in Hg and 10.5 times in methylmercury. The slope of the capital delta ratio of mercury 199 to mercury 201 (Δ 199 Hg/Δ 201 Hg) with 1.23 ± 0.10 in the active-seep area indicate the occurrence of dark redox reactions. Genes related to mercury methylation ( hgcA ), demethylation ( merB ) and reduction ( merA ) were phylogenetically associated with several bacterial and archaeal linages. We roughly estimated an additional 2,835 Mg mercury and 9 Mg methylmercury are stored in cold seep globally. In summary, we propose that cold seeps globally function as a previously unrecognized sink for mercury and source for methylmercury in the deep ocean.

This research examines the link between environmental regulation and enterprise performance, discovering that environmental regulation negatively affects enterprise performance in the short term while positively affecting it in the long term, with green technology innovation (GTI) acting as an intermediary factor. Moreover, the effects of environmental regulation on enterprise performance vary according to the firms' property rights and geographical locations. This research's findings are confirmed through robustness and endogeneity tests.