有机氯农药（OCPs）作为典型持久性有机污染物，具有强挥发性、长距离迁移性和生物累积性，其在全球海洋中的分布传输及生态影响一直是环境科学领域的研究热点。西太平洋作为全球生物地球化学循环中的关键污染物汇，其OCPs污染现状与迁移机制尚缺乏系统认知。近期，中国科学院烟台海岸带研究所海岸带环境过程研究组（唐建辉研究团队）联合多方力量，通过海上科考、分级过滤采样及多维度数据分析，首次系统阐明了西太平洋OCPs的空间分布特征、不同粒径颗粒吸附规律及涡旋富集机制，明确了海洋动力过程、污染物理化性质等关键调控因素，为全球持久性有机污染物的海洋环境风险评估与污染防控提供了重要科学依据。

图 1航次采样站位分布：表层水及分级过滤采样站位（图左）；大气采样站位（图右）

研究团队搭乘"科学"号科考船，开展了从青岛至印度尼西亚北部海域的大范围采样调查（图1），分析了22种OCPs在表层海水和边界层大气中的分布规律。结果显示，西太平洋表层海水中OCPs浓度介于62-3394 pg/L之间，大气中浓度为19-605 pg/m³，且开阔海域存在显著的浓度异质性——涡旋边缘区域（A16站点）的OCPs浓度高达3394 pg/L，是周边区域（A15 站点，130 pg/L）的10倍以上，揭示了海洋中尺度涡旋的强效富集效应（图2）。进一步分析表明，表层海水中OCPs以异狄氏剂（48.96%）和艾氏剂（21.25%）为主，二者合计占总浓度的70%以上；大气中则以百菌清（25.3%）、α-六六六（13.8%）和七氯环氧化物（13.2%）为主要组分，这种差异反映了不同OCPs的来源特征与环境行为差异。

图 2西太平洋哈马黑拉暖涡（Halmahera Eddy，HE）周边站位OCPs组成与浓度

研究团队通过自行设计的大体积海水（>2700L）分级过滤系统，首次揭示了OCPs在>5µm、5µm~ 200nm、200nm~ 5nm颗粒相和 <5nm的溶解相的分布规律（图 3）。结果表明，超过23%的OCPs吸附于5 nm以下的纳米胶体颗粒，而5 nm-5 μm的胶体和细颗粒是OCPs的主要载体，仅4%的OCPs与5 μm以上的大颗粒结合。不同理化性质的OCPs表现出明显的粒径选择性吸附特征：水溶性较低的强疏水性OCPs（如艾氏剂、环氧七氯）更倾向于吸附在小粒径颗粒表面，而中等水溶性的毒死蜱则在各粒径颗粒和水体中分布相对均匀。这一发现修正了传统认知——常规采用的0.7 μm滤膜会将大量纳米胶体结合态OCPs误判为溶解相，导致空气-水交换通量等关键环境参数计算出现显著偏差。上述发现可为后续监测方法的标准化提供了重要参考。

图 3分级过滤装置、不同粒径颗粒中OCPs的分布及HE暖涡周边的叶绿素分布卫星图

海洋动力过程对OCPs迁移的调控作用是本次研究的另一重要发现（图 3）。研究证实，中尺度涡旋是塑造OCPs空间分布的核心驱动力：反气旋涡旋边缘存在强烈的水平辐合作用，如同“天然陷阱”般截留并富集周边水体中的颗粒结合态OCPs，形成高浓度污染带；而涡旋中心的强下沉流则导致表层OCPs浓度显著降低。在哈马黑拉涡旋区域的观测显示，涡旋边缘站点的OCPs浓度3394 ng/L远高于中心站点482 ng/L（图 3），此外，气旋气流对大气中OCPs的分布也具有显著影响，风暴外围的气旋环流可高效汇聚周边区域的大气污染物，使局部浓度大幅升高。这种动力分选效应不仅改变OCPs的浓度分布，还会影响HCHs异构体组成，导致相邻站点C22，C24，C25的指纹特征出现极大差异（图4）。

图 4基于HCHs组成特征对西太平洋大气OCPs样本的非度量多维尺度（NMDS）分析

综上，西太平洋 OCPs 的迁移富集过程呈现“动力调控、粒径分选、区域分异”的多维特征，该研究不仅填补了西太平洋OCPs基础监测数据的空白，更完善了持久性有机污染物的海洋环境行为理论。未来可进一步结合数值模拟与长期观测，深入解析涡旋等动力过程对OCPs迁移的定量影响，同时优化监测技术标准，为全球海洋持久性有机污染物的精准管控提供更有力的科学支撑。

相关研究成果以“Enrichment and transport mechanism of organochlorine pesticides in the Western Pacific Ocean: Particle size distribution and eddy accumulation”为题发表于期刊Environmental Pollution。山东医药大学郭超教授为第一作者，烟台海岸带所唐建辉研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金等专项基金的资助。

参考文献：

Guo, C., Li, Y.F., Tang, J.H.,*Liu, X.Q., Zhen X.M., and Liu, T.X., 2026. Enrichment and Transport Fate of Organochlorine Pesticides in the Western Pacific Ocean: Particle Size Distribution and Eddy Accumulation. Environmental Pollution. 397, 127996.