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研究背景：文章讨论了水系统中的甲基汞（MeHg）对公共卫生的严重威胁，通过食物网的生物积累影响人类健康。近年来，全球城市附近的河流中MeHg的浓度增加到了令人担忧的水平，但这一增长的原因尚不清楚。研究表明，污水排放可能在提高城市河流中的MeHg水平中起关键作用，但具体机制尚不明确。
研究目的：本研究旨在通过分析全球城市河流中的1300多个公开可用的宏基因组，以及在中国各地的水样实验，来证明污水污染在全球城市河流中增加汞（Hg）甲基化微生物的丰度中扮演的重要角色，并探讨这一增加主要是由于污水中活跃的Hg甲基化微生物通过直接排放或合流下水道溢流（CSOs）迁移到河流中，成为提高河流中MeHg水平的关键因素
主要发现：研究发现，污水污染显著增加了全球城市河流中Hg甲基化微生物的丰度。这一增加主要归因于污水中高丰度的活跃Hg甲基化微生物。研究还发现，污水中的hgcAB基因序列与城市河流中的序列有高度的相似性，表明污水衍生的hgcAB微生物在河水中占主导地位，并在沉积物中持续存在。此外，污水处理厂（STPs）在减少这些微生物进入受纳河流方面发挥了有效作用。
结论：研究得出结论，污水衍生的hgcAB微生物是全球污水污染河流中MeHg水平升高的关键驱动因素。投资污水基础设施，特别是在发展中地区，可以有效减少因MeHg暴露给全球公共卫生带来的负担，有助于实现联合国可持续发展目标（SDGs），包括SDG 3（良好健康与福祉）、SDG 6（清洁水和卫生设施）和SDG 10（减少不平等），最终创造一个更可持续的未来。
水系统中的甲基汞（MeHg）通过食物网的生物积累对公共健康构成严重风险。近年来，全球城市附近的河流中MeHg的浓度增加到了令人担忧的水平，但这一增长的原因尚不清楚。在这里，我们通过分析全球城市河流中超过1300个公开可用的宏基因组，以及在中国各地的水样实验，展示了污水污染在全球城市河流中显著增加了汞（Hg）甲基化微生物的丰度。这一增加主要归因于污水中高丰度的活跃Hg甲基化微生物，它们通过直接排放或合流下水道溢流（CSOs）迁移到河流中，成为提高河流中MeHg水平的关键因素。我们的发现强调了从污水中有效消除Hg甲基化微生物以减轻城市河流中与MeHg相关的公共健康风险的重要性。
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甲基汞（MeHg）是一种全球性的人类健康威胁，因为它是一种强效的神经毒素，广泛分布于全球的水系统中。超过三十亿人通过食用鱼类暴露于高水平的MeHg，据估计仅在中国每年就有超过一万人死亡。近年来，欧洲、北美、南美、亚洲和非洲的城市河流中观察到MeHg浓度显著增加。例如，在人口密集的城市附近的阿杜尔河，平均MeHg浓度比上游更原始的地区高出五倍，峰值达到5纳克/升。这些增加的根本原因仍然不清楚，使得管理变得具有挑战性。污水排放被认为是提高城市河流中MeHg水平的关键因素。然而，污水通常含有1.6-6.5纳克/升的MeHg，估计占接收河流中总MeHg负荷的不到10%。此外，城市中心下游河流中的MeHg/总Hg比例（%MeHg）通常超过10%，这比污水和上游河流中观察到的比例显著更高。这些观察表明，污水排放主要通过促进原位Hg甲基化而不是仅仅通过直接输入MeHg来提高城市河流中的MeHg水平。水系统中MeHg的原位生产是由携带hgcAB基因的微生物介导的。先前的研究表明，污水中的污染物和化学物质促进了接收环境中土著Hg甲基化微生物的生长。污水通常含有大量的有机物，为土著Hg甲基化微生物提供了生长基质。此外，污水处理厂（STPs）的出水中的铁盐已被证明促进了Geobacteraceae的生长，Geobacteraceae是一种关键的铁还原细菌和重要的Hg甲基化微生物。然而，这些观察仍然是非决定性的，污水排放刺激MeHg生产的根本原因目前还远远不清楚。在这里，我们提出了一个假设，即不良的污水处理实践，如直接排放或合流下水道溢流（CSOs），促进了丰富的Hg甲基化微生物从污水中迁移到城市河流中，可能在促进河流MeHg生产中发挥关键作用。为了测试这个假设，我们进行了综合性分析，包括大规模宏基因组调查以及使用污水培养物和污水与河水或沉积物混合培养物的Hg甲基化实验。此外，我们评估了污水处理过程在防止这些微生物迁移方面的有效性。我们的发现增强了对城市河流中MeHg升高生产的理解，并强调了开发污水基础设施的紧迫需求，特别是在发展中国家。
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