稻米甲基汞污染问题及其产生的人体暴露风险是近年来国际汞研究领域的热点。稻米中的甲基汞主要来源于土壤中无机汞的甲基化过程。因此，厘清稻田土壤中不同形态汞的转化过程尤为重要。氮肥是用于提升农田土壤肥力的重要肥料之一，而氮肥施加对于稻田土壤中汞的形态转化及其影响机制尚不清楚。本研究通过外源添加三种氮肥（尿素、氯化铵和硝酸铵），并结合单一富集稳定汞同位素示踪技术（Multi-compound specific Hg isotope labeling technique），使用无机汞同位素（²⁰⁰Hg^II）、甲基汞同位素（Me¹⁹⁸Hg）以及零价汞同位素（²⁰²Hg⁰）作为示踪剂，分别揭示不同种类氮素添加对稻田土壤中汞甲基化、去甲基化、氧化以及氧化的影响。在此基础上，通过对不同形态氮的测定（NH₄⁺-N、NO₃^--N和NO₂^--N）以及氮转化（nirS、narG和amoA）和汞转化（hgcA、merA和merB）过程功能基因的测定，探讨不同种类氮素对稻田土壤中汞形态转化的影响机制。研究发现，稻田土壤中氮的形态转化主要是在微生物介导下完成，且以硝酸盐的异化还原过程为主。硝酸盐通过抑制硫酸盐还原过程，同时抑制了无机汞的甲基化反应和甲基汞的去甲基化反应，表明硝酸盐不仅与汞甲基化微生物竞争电子供体，还与参与去甲基化微生物竞争电子供体。尿素显著促进了汞的还原过程，这可能与厌氧氨氧化过程有关。吉布斯自由能计算结果暗示，上述反应在理论上是可以进行的。此外，本研究还发现相对于硝酸盐和氯化铵，尿素添加处理甲基汞的净生成量最少。相关研究成果，提高了人们对稻田生态系统氮-汞耦合循环的认识水平，同时为汞污染稻田修复治理提供新了新的视角。

稻田土壤,氮-汞耦合