极地地区是对全球变化响应和反馈最敏感的地区之一，近年来POPs的迁移转化机制也受到了极地气候环境快速变化的影响，模型揭示了贮存在不同时空尺度“储库”中的历史残留污染物可能释放出来，但是缺少观测数据的支撑。本研究分别从海—气交换、陆—海相互作用、水团传输几个方面对上述科学问题进行探讨。通过依托我国极地科考平台进行大洋走航采样（北冰洋和南极边缘海）、北极黄河站陆地站基（斯瓦尔巴群岛王湾）近岸冰川峡湾沉积物采样，并通过开展国际合作，在加拿大群岛地区的湖泊和近岸海域布放大气和表层水体污染物被动采样聚乙烯（PE）膜，同时创新性的将污染物被动采样PE膜加载在弗拉姆海峡（北大西洋-北冰洋间的唯一深水通道）的深海锚系监测系统上。研究成果揭示了多氯联苯（PCBs）和有机氯农药（OCPs）作为工农业化学品使用了~150年、并被禁用~20年以及全球气候变化的背景下，其在北冰洋的环境行为和源—汇格局已经发生改变，其迁移转化的响应机制表现为以下几个方面：首先，通过将北极海冰覆盖面积数据与北极大气中OCPs含量数据相联系，研究证明了海冰覆盖面积变化对北极大气污染物变化趋势的扰动，特别是以往贮存在冰雪环境中污染物的二次挥发效应，有效减缓了北极大气中一些历史“残留”OCPs的浓度下降；其次，研究发现北极近岸海域和湖泊（斯瓦尔巴群岛王湾和加拿大群岛地区）传统POPs夏季随冰雪消融和地表径流向近岸海域的输入、放大和埋藏，且夏季其海—气交换状态从净沉降转为净挥发；第三，传统POPs从表层海水逐渐迁移到深层海水并富集，这与PAHs呈现显著差异性，且即使北冰洋从某种程度上表现出“北大西洋化”，一些已禁用OCPs（如六六六（HCHs）和六氯苯（HCB））随水团的输运过程已经从北大西洋向北冰洋的净输入转为从北冰洋向北大西洋的净输出，而PCBs仍表现为从北大西洋从北冰洋的净输入，即某种程度上北冰洋已成为传统POPs的“二次污染源”。最后，对南极边缘海传统OCPs研究结果表明，海冰覆盖面积和温度差异对东南极和西南极边缘海溶解态OCPs分布的调控作用，证明了历史残留释放和新鲜污染源输入对南极传统有机氯农药仍均存在潜在贡献，并以普里兹湾海域为代表，证明了污染物随生物泵耦合沉降和随水团的物理输运过程。
 

极地,气候变化,持久性有机污染物,环境行为