汞具有高致毒性、持久性和长距离迁移性等特征，已经成为一种全世界公认的持久性有毒物质(PTS)。汞及其化合物在环境中普遍存在，各形态的汞之间可以相互转化，尤其是无机汞可以通过生物甲基化或者光化学反应等过程形成毒性更大的甲基汞，并可通过食物链最终在人体内富集，严重危害人体健康。虽然现在汞的代谢及毒性受到广泛关注，但是其在生物体内吸收、转化的过程，及其确切的致毒机理尚不十分清楚。本文主要从汞的形态分析、生物有效性及其与生物大分子的相互作用等方面开展了相关研究。　　对石油及其产品中汞的形态分析方法进行了优化，对比了多种萃取体系（盐酸、氢氧化钾-甲醇、四甲基氢氧化铵和酸性溴化钾/硫酸铜）及多种萃取方法（震荡、超声和微波辅助萃取）对有机汞的萃取效率，萃取后的有机汞用高效液相色谱-冷蒸气发生-原子荧光光谱(HPLC-CV-AFS)联用系统进行分离和定量。结果表明以四甲基氢氧化铵作为萃取试剂，60 W的功率微波辅助萃取5 min的方法可以得到最优的提取效果。通过对4个原油样品、3个汽油样品和1个柴油样品进行检测，充分验证了该方法的可靠性。　　中药取材于天然动植物，其中含有的汞等重金属元素使其推广和出口受到了影响，但是仅用汞的总量进行健康风险评价并不全面，还应考虑其生物有效性。对市场上常见的多种中成药中的总汞进行了检测，了解汞的总体含量水平。然后通过模拟消化液提取的方法，对中成药中汞的生物有效性进行分析。结果表明，朱砂是中成药汞超标的主要来源，但是因朱砂的溶解性极差，使得中成药中汞的生物有效性极低，大部分并未被人体吸收。　　为了进一步验证服用含朱砂药物对人体健康的影响，将含有朱砂的同仁安神丸暴露于Wistar模型大鼠，考察其对大鼠健康的影响。结果表明，在各个器官中，肾脏中汞的浓度最高，但是并未影响肾脏的氧化还原状态，肾功能也未受到影响，组织切片的结果进一步表明经同仁安神丸暴露后的大鼠肾脏没有明显的病理损伤。说明含有朱砂的药物虽然总汞的含量高，但是在推荐剂量下并不会对健康造成明显的影响。将暴露后的大鼠用旷场模型进行行为学评价，结果表明同仁安神丸及朱砂确实有显著的镇静作用。　　利用二维高效液相色谱技术(2D HPLC)对正常人体血浆中的蛋白进行了分离，同时通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对蛋白中汞进行在线监测，发现了血浆中的一种汞结合蛋白，然后利用高效液相色谱-线性离子阱-傅里叶变换离子回旋共振质谱(HPLC-LTQ-FT)对该蛋白进行结构鉴定，经过与蛋白质标准谱库进行对比，表明该蛋白为人血清白蛋白(HSA)。利用等温滴定量热法(ITC)等方法对Hg2+与HSA的相互作用进行表征，表明Hg2+主要结合在HSA的Cys34上，且结合后会显著影响HSA的二级结构。这一结果对汞的代谢过程及毒性机制研究具有重要意义。