Occurrence and Mobility of Mercury in Groundwater

3.4. Microbial transformations
An important transformation of inorganic Hg involves its methylation to monomethyl- or
dimethyl-mercury. Methylation of Hg(II) in soils and surface-water was found to be carried
out under anoxic conditions by dissimilatory sulfate-reducing bacteria (DSRBs) (Gilmour et
al., 1992). Dissimilatory iron-reducing bacteria (DIRBs) later were found to be able to methylate
Hg(II) as well (e.g., Kerin et al., 2006). Populations of both DSRBs and DIRBs have been found
to coexist in stream-bottom sediments where fine-grained sediments were “potential hot spots
for both methylation and demethylation activities” (Yu et al., 2012).
Further, at low sulfate (SO
4
2-
) concentrations, the methylating activity of SRBs is stimulated,
but at high concentrations the methylating activity is inhibited because precipitated sulfides
incorporate the Hg (Ullrich et al., 2001). Concentrations of SO
4
2-
between 0.2 and 0.5 mM (about
19 to 48 mg/L) appeared to be optimum for promoting Hg methylation in freshwater (Gilmour
and Henry, 1991). Barkay et al., (1997) discovered that high concentrations of DOM and salinity
inhibited Hg(II) methylation because the Hg was complexed into forms that were not bioa‐
vailable to the methylating bacteria. The Hg in aqueous HgS complexes, which form in the
presence of dissolved sulfide, was found to be bioavailable to the methylating bacteria,
however (Benoit et al., 1999). Recent research shows that, although DOM can inhibit Hg
bioavailability by complexing the Hg, DOM can also prevent HgS nanoparticles from aggre‐
gating, and thus the nanoparticles are bioavailable (Graham et al., 2012).
Mercury demethylation has also been studied in stream and lake sediments (e.g., Achá et al,
2011; Hintelmann et al., 2000; Pak & Bartha, 1998; Steffan et al., 1988). In experiments using
sediments from southern New Jersey lakes, USA, Pak and Bartha (1998) showed that deme‐
thylation of MeHg is carried out by sulfidogenic and methanogenic bacteria, which are obligate
anaerobes. Although the Hg methylation process was inhibited by low pH (4.4) conditions
(which are common in southern New Jersey surface waters and groundwaters), demethylation
of MeHg did not appear to be similarly affected for the pH range 4.4 to 8; inhibition occurred
at pH < 4.4 (Steffan et al., 1988).