Methylmercury, total mercury and total selenium in four common freshwater fish species from Ya-Er Lake, China

Snakehead fish (Ophiocephalus argus cantor), silver carp (Hypophthalmichthys molitrtix), crucian carp (Carassius carassius), and common carp (Cyprinus carpio) are four common freshwater fish species in China. In this study, the level of methylmercury (MeHg), total mercury (T-Hg), and total selenium (T-Se) in muscle samples of these four fish species from Ya-Er Lake, China, were analyzed using atomic fluorescence spectrometry coupled with high-performance liquid chromatography, and inductively coupled plasma mass spectrometry. The concentrations of MeHg in all the fish species were significantly correlated with those of T-Hg. Higher T-Hg and MeHg concentrations had accumulated in the snakehead fish, which is a strongly predatory fish, than in the other three species. The concentration ratios of MeHg and T-Hg in the muscles of these four fish species were almost equal. Conversely, there was negative correlation between the concentrations of T-Hg and T-Se, which implies that there is a competition between these two elements with respect to bioaccumulation. It is noteworthy that of all the muscle samples tested, the level of T-Hg exceeded the maximum allowable limit in fish [0.4 mg kg(-1) (w/w) recommended by the World Health Organization] in 38.46% of those of the silver carp, 18.18% of those of the crucian carp, and 100% of those of snakehead fish. These results show that the consumption of contaminated fish is a potential threat to human health and that necessary preventive measures to safeguard public health should be emphasized.

Analytical procedure for total mercury determination in fishes and shrimps by chronopotentiometric stripping analysis at gold film electrodes after microwave digestion

A method for the total mercury determination in fish and shrimps employing chronopotentiometric stripping analysis on gold film electrodes is described. Fish and shrimp tissues were digested using a microwave oven equipped with closed vessels. We developed a microwave heating program which decomposed all the samples employing diluted nitric acid and hydrogen peroxide. The proposed method was validated by analyzing a certified reference material and then applied for different fish species from fresh water and seawater acquired in local markets of São Paulo city, Brazil. The Brazilian legislation establishes 0.5 and 1 mg per kilogram of fish as upper limit of mercury for omnivorous and predator species, respectively. Except for blue shark tissues, the mercury content was situated below 0.5 mu g g(-1) for all the analyzed samples. The detection limit of the proposed method was calculated as 5 ng g(-1) of sample utilizing 5 minutes of electrodeposition (+300 mV vs. Ag/AgCl) on the gold electrode. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Total mercury and total methylmercury during the POLARSTERN cruise ARK-XXVI/3 (TransArc)

Methylmercury (MeHg) is a neurotoxic compound that threatens wildlife and human health across the Arctic region. Though much is known about the source and dynamics of its inorganic mercury (Hg) precursor, the exact origin of the high MeHg concentrations in Arctic biota remains uncertain. Arctic coastal sediments, coastal marine waters and surface snow are known sites for MeHg production. Observations on marine Hg dynamics, however, have been restricted to the Canadian Archipelago and the Beaufort Sea (<79°N). Here we present the first central Arctic Ocean (79-90°N) profiles for total mercury (tHg) and MeHg. We find elevated tHg and MeHg concentrations in the marginal sea ice zone (81-85°N). Similar to other open ocean basins, Arctic MeHg concentration maxima also occur in the pycnocline waters, but at much shallower depths (150-200 m). The shallow MeHg maxima just below the productive surface layer possibly result in enhanced biological uptake at the base of the Arctic marine food web and may explain the elevated MeHg concentrations in Arctic biota. We suggest that Arctic warming, through thinning sea ice, extension of the seasonal sea ice zone, intensified surface ocean stratification and shifts in plankton ecodynamics, will likely lead to higher marine MeHg production.

Mercury exposure Aasessment in fish and humans from Sundarban Mangrove Wetland of India

Present study had documented total mercury levels in six commonly consumed fish species, and performed across-sectional study on local residents to gauge their intake of fish (via dietary survey) and mercury exposure (via hair biomarker analyses). Mean total mercury content in edible composites of locally-caught fishes (topse, hilsa, mackerel, topse, sardinella, khoira) was low and ranged from 0.01 to 0.11 mu g g(-1) mercury, dry weight. In a cross-sectional study of 58 area residents, the mercury content in hair ranged from 0.25 to 1.23 mu g g(-1), with a mean of 0.65 +/- 0.23 mu g g(-1), Flair mercury level was not influenced by gender, age, or occupation. Mean number of meals consumed per week was 3.1 +/- 1.1, and all participants consumed at least one fish meal per week. When related to fish consumption, a significant positive association was found between number of fish meals consumed per week and hair mercury levels.

Elementos-traço (mercúrio total, selênio e cobre) em penas de pinguins do gênero Pygoscelis da Ilha Rei George, Antártica

Este estudo teve como objetivo avaliar a magnitude da exposição de pinguins do gênero Pygoscelis da Antártica ao mercúrio total (HgT), selênio (Se) e cobre (Cu) e verificar a variabilidade destes elementos-traço de acordo com suas características biológicas, para tal foram utilizadas penas do peito de Pygoscelis papua (n=30), P. antarctica (n=21) e P. adeliae (n=48) que corresponderam àquelas coletadas em animais da Ilha Rei George, Antártica. Encontrou-se níveis aparentemente inferiores de HgT e Se em P. papua tendo também sido a espécie que mais se distinguiu das outras duas. Além disto, houve correlação entre os níveis de HgT e Se para as espécies P. antarctica e P. adeliae indicando que é possível que ocorra nos pinguins um processo de destoxificação do mercúrio orgânico por meio do selênio, porém isto não pôde foi confirmado. Ressalta-se que o atual estudo é o primeiro a relatar níveis de HgT em penas do peito da espécie P. antarctica, sendo esta informação relevante para o entendimento e conservação desta espécie de pinguim da Antártica. De modo geral o cobre (8346/32545 ng/g p.s. mín/máx) foi o elemento que apareceu em concentrações maiores se comparado ao selênio (618,7/7923,5 ng/g p.s. mín/máx) e mercúrio total (114,6/1180,2 ng/g p.s. mín/máx). Estas elevadas concentrações de cobre nas penas possivelmente se deve a incorporação via alimentação composta essencialmente de krill, que é um crustáceo de altas concentrações deste elemento essencial. Genericamente foi possível observar que todas as informações reportadas no atual trabalho, tais como as correlações entre os elementos-traço (HgT e Se) e características biológicas, mostram que as três espécies de pinguins analisadas seguem padrões distintos de distribuição de elementos-traço possivelmente porque apresentam dieta diferenciada, além disto, é provável que as características individuais influenciem nestes padrões, e por isto devem ser avaliadas para um melhor entendimento da distribuição dos elementos-traço nestes animais. Observa-se que as concentrações do elemento-traço não essencial HgT aparentemente não constituiu uma ameaça aos pinguins porque foi inferior ao nível considerado prejudicial a aves, enquanto o selênio é um elemento que deve ser constantemente monitorado pois exibiu concentrações próximas àquelas considerada danosa para aves quando incorporadas via dieta. Verificou-se que a presença dos elementos-traço não constitui uma ameaça a saúde dos Pygoscelis da Ilha Rei George, apesar disso, faz-se necessária a realização de um programa de monitoramento constante nesta região, que é uma área ainda considerada como não impactada pela ação antrópica.

Mercúrio total em Orthopristis ruber (Haemulidae) de quatro regiões costeiras do Estado do Rio de Janeiro, Brasil

O objetivo do presente estudo foi investigar as concentrações de mercúrio total (HgT) nos músculos de Orthopristis ruber de quatro ecossitemas costeiros e identificar possíveis correlações existentes entre comprimento, peso, sexo, estação do ano e índices biológicos. O HgT foi analisado nas regiões de Cabo Frio (CF, n=31), Baía de Guanabara (BG, n=61), Baía de Sepetiba (BS, n=43) e Baía da Ilha Grande (BIG, n=32), as quais apresentam diferentes níveis de degradação ambiental. A BG recebe grande quantidade de efluentes domésticos e industriais de toda região metropolitana do Rio de Janeiro e tem sido considerada como uma das áreas mais poluídas do Brasil. Já na BS, a intensa atividade metalúrgica no seu entorno faz com que esta possa ser tida com nível de degradação intermadiária, enquanto CF e BIG são duas áreas vistas como áreas bem preservadas. As concentrações de HgT foram determinadas através de CV-AAS (FIMS - 400,Perkin Elmer) - utilizando boridreto de sódio como agente redutor. Foi utilizado DORM 3 (National Research Council, Canada) como material de referência (média da recuperação DP =99,2 4,9 %). As concentrações médias de HgT DP para BIG e CF foram, respectivamente, 209,8 118,9 ng/g, e 199,9 88,2 ng/g. Estas regiões apresentaram concentrações significativamente mais elevadas, enquanto a BG mostrou concentrações intermediárias (112,9 88,0 ng/g; ANCOVA, p<0,03). Por outro lado, a BS foi a região com as menores concentrações de HgT (11,3 11,5 ng/g). Tais resultados sugerem que, mesmo sendo áreas degradadas, o HgT não está totalmente biodisponível para BG e BS. Ademais, provavelmente as correntes oceânicas são uma fonte de mercúrio para CF e BIG, carreando mercúrio biodisponível para essas áreas. Para BG análises adicionais foram feitas a fim de identificar a acumulação de HgT ao longo do desenvolvimento ontogenético de O. ruber, uma vez que as concentrações do metal foram maiores em adultos do que em juvenis (PERMANOVA, p< 0,0001). As concentrações de HgT foram positivamente relacionadas tanto com o comprimento (Spearman test; r = 0,85; p <0,001) quanto com o peso (Spearman test; r =0,85; p <0,001) dos peixes da BG, mostrando que o O.ruber acumula HgT ao longo da vida. Diferenças entre sexos foram encontradas apenas para os O. ruber da BIG, onde fêmeas (300 ng/g) apresentaram maiores concentrações de HgT que os machos (~150 ng/g). Dentre os índices biológicos analisados, o índice gonadossomático foi o de maior relevância devido sua correlação negativa entre os níveis de HgT com todos os dados em conjunto (p<0.001), tanto para fêmeas (p<0.001) quanto para machos (p<0.02), sugerindo que o mercúrio pode afetar negativamente a reprodução de O.ruber.

Bioacumulação de mercúrio total (HgT) em tecidos de atuns e afins coletados no Sudeste do Brasil

O mercúrio é um metal pesado que vem sendo reconhecido como um poluente potencialmente perigoso no ecossistema marinho devido à sua alta toxicidade e tendência a sofrer bioacumulação nos organismos e biomagnificação através das teias tróficas, podendo ser encontrado em elevadas concentrações em predadores de topo, como os atuns. O objetivo do presente estudo foi utilizar atuns e afins (Thunnus atlanticus, Thunnus albacares, Katsuwonus pelamis, Euthynnus alletteratus, Coryphaena hippurus e Sarda sarda) como indicadores da disponibilidade de mercúrio total (HgT) nas teias tróficas oceânicas do Rio de Janeiro. Os indivíduos foram coletados no período entre Fevereiro de 2009 a Janeiro de 2010, no desembarque pesqueiro da cidade de Cabo Frio, no Estado do Rio de Janeiro, no Sudeste do Brasil. A determinação das concentrações de mercúrio total foi baseada em Malm et al. (1989) e Bastos et al. (1998). As alíquotas de músculo e fígado foram digeridas através de uma mistura de ácidos e as concentrações de mercúrio total foram determinadas por espectrofotometria a vapor frio (FIMS-400, Perkin-Elmer). A precisão e exatidão dos métodos analíticos foram determinadas utilizando os materiais certificados, DORM-3 e DOLT-4, (NRC, Canadá). Os dados foram analisados estatisticamente através do programa STATISTICS 7.0 for Windows. As concentrações de mercúrio total (HgT) encontradas nos atuns e afins variaram significativamente entre as espécies para o músculo e fígado. As menores concentrações foram registradas em Coryphaena hippurus, (0,008 mg. Kg-1 no músculo e 0,003 mg. Kg-1 no fígado), enquanto as maiores concentrações foram reportadas no músculo de Thunnus atlanticus (1,300 mg. Kg-1) e no fígado de Sarda sarda (2,495 mg. Kg-1). Foram encontradas diferenças significativas entre as concentrações de mercúrio total musculares e hepáticas para Katsuwonus pelamis, Euthynnus alletteratus e Sarda sarda, com as concentrações mais elevadas encontradas no fígado. Além disso, o tamanho e o peso dos indivíduos foram fatores importantes, sendo positivamente correlacionados com as concentrações de mercúrio total em todas as espécies, com exceção das concentrações hepáticas encontradas em Katsuwonus pelamis e Euthynnus alleteratus. Ademais, nove indivíduos mostraram altas concentrações musculares, acima de 0,5 mg.Kg-1, limite máximo estabelecido pela Organização Mundial de Saúde (OMS) em peixes predadores para consumo humano. Estes resultados são preocupantes, uma vez que podem representar potencial risco à saúde. Considerando o mercúrio um micro poluente tóxico, as elevadas concentrações encontradas nesses peixes, podem causar efeitos neles e em seus consumidores. Portanto, é importante um contínuo monitoramento de peixes para auxiliar na sua conservação e permitir identificar quais espécies podem ser consumidas e com qual frequência.

Mercury concentrations in Yangtze finless porpoises (Neophocaena phocaenoides asiaeorientalis) from Eastern Dongting Lake, China

Mercury concentrations in some key tissues (liver, kidney, small intestine, stomach, blubber and brain) of five Yangtze finless porpoises (Neophocaena phocaenoides asiaeorientalis), accidentally died in the Eastern Dongting Lake of China between 1998 and 2004, were investigated using Atomic Fluorescent Spectrometry (AFS). Total mercury (T-Hg) concentrations ranged between 0.17 to 181 mu g g wet weight. and varied significantly in different tissues. Liver is the most preferable target organ for mercury accumulation. although the highest T-Hg concentrations were not found exclusively in liver, but also in kidney and small intestine in some individuals. Moreover, it was demonstrated that mercury concentrations increased positively with age of the animals. However, the highest T-Hg concentrations in liver and kidney were both found in a 2-month-old calf, which implied that the transfer efficiency of mercury from mothers to babies in Yangtze finless porpoise is remarkable. And what is more important, it seems that the Yangtze finless porpoise in Eastern Donating Lake had much higher T-Hg levels than those reported for other Phocoenidae species. To be noticed, the T-Hg was accumulated tremendously from aquatic environment to the Yangtze finless porpoise's liver, reaching a bioaccumulation factor (BAF) of 4.3x10(5) in the Eastern Donating Lake ecosystem.

Determination of mercury in biological samples using organic compounds as matrix modifiers by inductively coupled plasma mass spectrometry

A method was developed for the determination of total mercury in biological samples. The effects of aqueous ammonia, ethylenediamine and triethanolamine on Hg signal intensity by inductively coupled plasma mass spectrometry has been evaluated and the possible mechanisms discussed. It has been proved that the signal intensity of Hg significantly increases with adding, in the presence of small amounts of aqueous ammonia, ethylenediamine or triethanolamine. The normalized intensity (the signal intensity ratio with amine and without amine) of Hg increases as the concentration of aqueous ammonia, ethylenediamine or triethanolamine increases, but the degree of enhancement of aqueous ammonia was smaller than that of ethylenediamine and triethanolamine. The normalized intensity of Hg with aqueous ammonia, ethylenediamine and triethanolamine decreases as the nebulizer flow rate increases, but decreasing degree of aqueous ammonia was smaller than that of ethylenediamine and triethanolamine. The higher the RF powers the higher the normalized intensity of Hg at the same nebulizer flow rate. The addition of aqueous ammonia, ethylenediamine and triethanolamine into analytical solutions significantly improved the transport efficiency of Hg. The detection limit of Hg is improved about ten times by the addition of ethylenediamine or triethanolamine under the optimum experimental parameters. The method has been used to determine mercury in biological standard reference materials (SRM). The analytical results are very close to the certified values and the determined values for similar samples.

Overview on the environmental analysis of mercury in China

This paper summarizes some of the research and evaluation studies about mercury analysis in the environment during the past years in China. The main contents is as follows: 1) Determination of total mercury and speciation of mercury in air; 2) Storage and handling of water samples; 3) pre-treatment of solid samples; 4) Determination of total mercury and speciation of mercury in water and solid samples; 5) Certified reference materials.

Mercury presence and speciation in the South Atlantic Ocean along the 40°S transect

Mercury (Hg) natural biogeochemical cycle is complex and a significant portion of biological and chemical transformation occurs in the marine environment. To better understand the presence and abundance of Hg species in the remote ocean regions, waters of South Atlantic Ocean along 40°S parallel were investigated during UK-GEOTRACES cruise GA10. Total mercury (THg), methylated mercury (MeHg), and dissolved gaseous mercury (DGM) concentrations were determined. The concentrations were very low in the range of pg/L (femtomolar). All Hg species had higher concentration in western than in eastern basin. THg did not appear to be a useful geotracer. Elevated methylated Hg species were commonly associated with low-oxygen water masses and occasionally with peaks of chlorophyll a, both involved with carbon (re)cycling. The overall highest MeHg concentrations were observed in themixed layer (500m) and in the vicinity of the Gough Island. Conversely, DGM concentrations showed distinct layering and differed between the water masses in a nutrient-like manner. DGM was lowest at surface, indicating degassing to the atmosphere, and was highest in the Upper Circumpolar Deep Water, where the oxygen concentration was lowest. DGM increased also in Antarctic Bottom Water. At one station, dimethylmercury was determined and showed increase in region with lowest oxygen saturation. Altogether, our data indicate that the South Atlantic Ocean could be a source of Hg to the atmosphere and that its biogeochemical transformations depend primarily upon carbon cycling and are thereby additionally prone to global ocean change.