Abstract Mercury (Hg) concentrations and isotopic compositions in a range of sample types collected from the legacy Abbadia San Salvatore Mine (ASSM) area were used to evaluate the distribution of Hg in the region. The district generated more than 100,000 metric tons of Hg releasing extensive amounts of gaseous Hg emissions and producing large amounts of mine waste calcine from which Hg can be mobilized into the local and regional environments. Direct and indirect impact from cinnabar ore mining and processing resulted in elevated Hg concentrations in the calcine, soils, lake and stream sediments, and fish samples collected at and downstream of ASSM. The contribution of Hg from the different sources and processes resulted in a wide range of δ202Hg and Δ199Hg isotopic compositions (−2.25 to 0.96‰, −0.12 to 0.72‰, respectively). Fish samples resulted in negative values for δ202Hg (−0.53 to −1.21‰) and positive Δ199Hg (0.12–0.73‰). Primary cinnabar ore and present-day geothermal water and precipitate showed distinctly negative δ202Hg (−0.96 to −2.25‰), whereas waste calcines were enriched in 202Hg (δ202Hg from about −1 to +1‰); soils and sediments show intermediate compositions, reflecting different extents of contributions from the various Hg sources and processes. These sources and processes of Hg include weathering cinnabar, gaseous Hg emissions from ore processing, and geothermal activity to a lesser extent. Hg speciation in concert with Hg isotope ratios can better ascertain source attribution and assist in identifying Hg pathways into the environment to distinguish the more bioavailable forms of Hg entering the ecosystem.

中文翻译：

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使用同位素分馏法对意大利托斯卡纳遗留矿区附近和下游的汞工艺和来源进行同位素分馏评估汞分布

摘要 利用从遗留的 Abbadia San Salvatore 矿 (ASSM) 地区收集的一系列样品类型中的汞 (Hg) 浓度和同位素组成来评估该地区的汞分布。该地区产生了超过 100,000 公吨的汞，释放出大量的气态汞排放物，并产生大量的矿渣煅烧，汞可以从中转移到当地和区域环境中。朱砂矿石开采和加工的直接和间接影响导致在 ASSM 及其下游收集的煅烧、土壤、湖泊和河流沉积物以及鱼类样本中的汞浓度升高。来自不同来源和过程的 Hg 的贡献导致了广泛的 δ202Hg 和 Δ199Hg 同位素组成（分别为 -2.25 至 0.96‰、-0.12 至 0.72‰）。鱼类样本的 δ202Hg 为负值（-0.53 至 -1.21‰），Δ199Hg 为正值（0.12-0.73‰）。原生朱砂矿和现今地热水和沉淀物显示出明显的负 δ202Hg（-0.96 至 -2.25‰），而废煅烧物中富含 202Hg（δ202Hg 从约 -1 至 +1‰）；土壤和沉积物显示出中间成分，反映了各种汞来源和过程的不同贡献程度。这些汞的来源和过程包括风化朱砂、矿石加工产生的气态汞排放以及较小程度的地热活动。汞形态与汞同位素比率相一致可以更好地确定来源归属，并有助于确定汞进入环境的途径，以区分进入生态系统的生物利用度更高的汞形式。21‰) 和正 Δ199Hg (0.12–0.73‰)。原生朱砂矿和现今地热水和沉淀物显示出明显的负 δ202Hg（-0.96 至 -2.25‰），而废煅烧物中富含 202Hg（δ202Hg 从约 -1 至 +1‰）；土壤和沉积物显示出中间成分，反映了各种汞来源和过程的不同贡献程度。这些汞的来源和过程包括风化朱砂、矿石加工产生的气态汞排放以及较小程度的地热活动。汞形态与汞同位素比率相一致可以更好地确定来源归属，并有助于确定汞进入环境的途径，以区分进入生态系统的生物利用度更高的汞形式。21‰) 和正 Δ199Hg (0.12–0.73‰)。原生朱砂矿和现今地热水和沉淀物显示出明显的负 δ202Hg（-0.96 至 -2.25‰），而废煅烧物中富含 202Hg（δ202Hg 从约 -1 至 +1‰）；土壤和沉积物显示出中间成分，反映了各种汞来源和过程的不同贡献程度。这些汞的来源和过程包括风化朱砂、矿石加工产生的气态汞排放以及较小程度的地热活动。汞形态与汞同位素比率相一致可以更好地确定来源归属，并有助于确定汞进入环境的途径，以区分进入生态系统的生物利用度更高的汞形式。原生朱砂矿和现今地热水和沉淀物显示出明显的负 δ202Hg（-0.96 至 -2.25‰），而废煅烧物中富含 202Hg（δ202Hg 从约 -1 至 +1‰）；土壤和沉积物显示出中间成分，反映了各种汞来源和过程的不同贡献程度。这些汞的来源和过程包括风化朱砂、矿石加工产生的气态汞排放以及较小程度的地热活动。汞形态与汞同位素比率相一致可以更好地确定来源归属，并有助于确定汞进入环境的途径，以区分进入生态系统的生物利用度更高的汞形式。原生朱砂矿和现今地热水和沉淀物显示出明显的负 δ202Hg（-0.96 至 -2.25‰），而废煅烧物中富含 202Hg（δ202Hg 从约 -1 至 +1‰）；土壤和沉积物显示出中间成分，反映了各种汞来源和过程的不同贡献程度。这些汞的来源和过程包括风化朱砂、矿石加工产生的气态汞排放以及较小程度的地热活动。汞形态与汞同位素比率相一致可以更好地确定来源归属，并有助于确定汞进入环境的途径，以区分进入生态系统的生物利用度更高的汞形式。土壤和沉积物显示出中间成分，反映了各种汞来源和过程的不同贡献程度。这些汞的来源和过程包括风化朱砂、矿石加工产生的气态汞排放以及较小程度的地热活动。汞形态与汞同位素比率相一致可以更好地确定来源归属，并有助于确定汞进入环境的途径，以区分进入生态系统的生物利用度更高的汞形式。土壤和沉积物显示出中间成分，反映了各种汞来源和过程的不同贡献程度。这些汞的来源和过程包括风化朱砂、矿石加工产生的气态汞排放以及较小程度的地热活动。汞形态与汞同位素比率相一致可以更好地确定来源归属，并有助于确定汞进入环境的途径，以区分进入生态系统的生物利用度更高的汞形式。