徐良，賀靜，林明蘭，林田*

( 1.上海海洋大學(xué) 海洋生態(tài)與環(huán)境學(xué)院，上海 201306)

1 引言

持久性有機(jī)污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）因其具有持久性、長(zhǎng)距離遷移性而廣泛存在于各種環(huán)境介質(zhì)中，甚至在極地等偏遠(yuǎn)地區(qū)也可被普遍檢出[1]。大多數(shù)半揮發(fā)持久性有機(jī)污染物，如多氯聯(lián)苯（Polychlorinated Biphenyls，PCBs）、有機(jī)氯農(nóng)藥（Organochlorine Pesticides，OCPs）等可以在全球范圍內(nèi)遷移、沉降而最終到達(dá)遠(yuǎn)離陸地的海洋環(huán)境中。研究表明，大氣沉降和地表徑流被認(rèn)為是POPs從陸地進(jìn)入海洋的主要途徑[2]。

目前為止，海洋因其規(guī)模龐大、樣品不易獲取且難以痕量分析等，成為全球范圍內(nèi)研究較少的持久性有機(jī)污染物儲(chǔ)存庫(kù)。1989年，第一項(xiàng)涵蓋世界海洋的全球研究報(bào)告稱，PCBs和OCPs通過(guò)氣?水交換吸收是進(jìn)入大西洋的主要途徑[3]。然而，由于傳統(tǒng)的PCBs和OCPs在全球范圍內(nèi)被廣泛的限制或禁用，使得各種環(huán)境介質(zhì)（大氣、土壤以及水體）中有機(jī)物污染背景值呈現(xiàn)逐年降低的趨勢(shì)[4]，開(kāi)闊大洋遠(yuǎn)離大陸又無(wú)明顯的污染源，所測(cè)濃度基本代表著全球環(huán)境背景值，其與大氣?水?沉積物界面關(guān)系（氣?粒分配、水?氣交換和水?沉積物分配）基本處于相對(duì)平衡狀態(tài)[5]。此時(shí)，海洋洋流（比如黑潮水團(tuán)）運(yùn)移對(duì)于遠(yuǎn)離大陸偏遠(yuǎn)海域中POPs的分布將會(huì)產(chǎn)生重要的影響。水體環(huán)境對(duì)POPs的儲(chǔ)庫(kù)能力主要取決于其分配能力，其環(huán)境行為不僅受生物地球化學(xué)動(dòng)力學(xué)的影響，同時(shí)也受物理因素的驅(qū)動(dòng)。具體而言，水團(tuán)大范圍運(yùn)移和混合過(guò)程中溫度、鹽度、壓力以及顆粒物、營(yíng)養(yǎng)鹽濃度變化等，對(duì)POPs的再分布及源匯效應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生重要的影響[6]。在20世紀(jì)90年代，Harner等[7]在北冰洋東部深水海域中發(fā)現(xiàn)了六氯環(huán)己烷（Hexachlorocyclohexanes，HCHs）的垂直分布；21 世紀(jì)初，Carrizo 等[8]在北冰洋中部盆地采集的樣品中，發(fā)現(xiàn)了PCBs和滴滴涕（DDTs）濃度隨深度增加而增加的垂直剖面；Sun等[9]也報(bào)道了熱帶大西洋和北大西洋PCBs和OCPs滲入深海的現(xiàn)象。這些研究結(jié)果強(qiáng)烈表明了水團(tuán)的長(zhǎng)時(shí)間大尺度運(yùn)移在海洋POPs分布和歸趨中扮演著重要角色。

黑潮是北太平洋西部流勢(shì)最強(qiáng)的暖流，為北赤道暖流在菲律賓群島東岸向北轉(zhuǎn)向而成。沿臺(tái)灣東海岸及琉球群島西側(cè)向北流動(dòng)，直達(dá)日本群島東南岸。附近與千島寒流相遇，在盛行西風(fēng)吹送下，再折向東成為北太平洋暖流。黑潮具有流速快、流量大的特點(diǎn)，厚度為500～1 000 m，寬度約200 km，其將大量高溫、高鹽的海水從低緯度海域輸送到副熱帶西北太平洋的廣大近海區(qū)，向高緯度海域輸送大量的熱量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及各類污染物[10]，從而對(duì)其流經(jīng)區(qū)域污染物的生物地球化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生重要影響。如此有影響力的黑潮，卻很少有POPs的相關(guān)報(bào)道。故本文選取西北太平洋黑潮區(qū)域不同深度的水體作為研究對(duì)象：（1）黑潮區(qū)水體中OCPs和PCBs的濃度水平及與其他國(guó)內(nèi)外水域研究比較；（2）水體中目標(biāo)污染物的組成特征及來(lái)源解析；（3）探究黑潮對(duì)其流經(jīng)海域污染物生物地球化學(xué)過(guò)程的潛在影響。

2 材料與方法

2.1 樣品采集

本研究海水樣品分別采集于2015年4月執(zhí)行中國(guó)近海及西北太平洋海域調(diào)查的“科學(xué)三號(hào)”科考船以及2019年9月作業(yè)的“淞航號(hào)”科考船。2015年4月航次期間，停船作業(yè)時(shí)，在科考船前甲板用鋼桶采集表層水（50 L），采樣深度為2～5 m；2019年9月航次期間，停船作業(yè)時(shí)，在科考船前甲板用鋼桶采集次表層水（50 L），采樣深度約為150 m，在船上的濕處理實(shí)驗(yàn)室立即對(duì)采集水體進(jìn)行處理，采樣站位見(jiàn)圖1。

圖1 西北太平洋黑潮區(qū)水體采樣點(diǎn)Fig.1 Sampling sites in the Kuroshio area in the Northwest Pacific Ocean

2.2 樣品處理

水樣首先通過(guò)孔徑為0.45 μm的玻璃纖維濾膜過(guò)濾（Pall，USA），去除懸浮顆粒物及其他細(xì)微雜物。過(guò)濾后的水樣采用固相萃取法（XAD樹(shù)脂）進(jìn)行濃縮富集，具體實(shí)施方法參見(jiàn)文獻(xiàn)[11]。固相萃取柱（15 cm（長(zhǎng)）×1.5 cm（內(nèi)徑））填料為XAD-2以及XAD-4混合物（質(zhì)量比為1∶1，約12 g）。固相萃取柱事先用20 mL正己烷（液相色譜柱）淋洗。過(guò)濾后的水樣以0.5 L/min的流速過(guò)柱。萃取完畢后，將萃取柱帶回實(shí)驗(yàn)室并儲(chǔ)存于?20℃冰箱中以待進(jìn)一步分析。樣品采集結(jié)束后，將萃取柱置于冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行冷凍干燥，去除萃取柱中殘留的水分。將干燥后的樹(shù)脂用抽提處理過(guò)的濾紙筒緊密包裹，分別在底部和上端加蓋一層無(wú)水硫酸鈉，用二氯甲烷索氏提取48 h。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮提取液，并將溶劑替換成正己烷。氮吹儀再次濃縮后將提取液流經(jīng)從下至上依次填充了3 cm氧化鋁、3 cm硅膠、1 cm無(wú)水硫酸鈉的層析柱（直徑為8 mm），并用二氯甲烷和正己烷的混合溶液（體積比為1∶1）進(jìn)行洗脫。最后再用氮吹儀濃縮并轉(zhuǎn)移至細(xì)胞瓶中待測(cè)。

2.3 儀器分析

OCPs和PCBs采用電離（EI）離子源的安捷倫8890氣相色譜串聯(lián)7000D質(zhì)譜（GC-MS/MS）系統(tǒng)測(cè)定。GC-MS/MS系統(tǒng)采用不分流進(jìn)樣的方式，進(jìn)樣體積為1 μL。載氣為氦氣，流速為2.25 mL/min，離子源和傳輸線溫度為280℃。色譜柱為DB-5MS（30 m（長(zhǎng)）×250 μm（外徑）×0.25 μm（內(nèi)徑））。氣相升溫程序如下：初始溫度為70℃，保持1 min，隨后以10℃/min升至160℃，再以 5℃/min上升至 280℃，保持 5 min，再以20℃/min上升至300℃，保持5 min，質(zhì)譜采用多重離子掃描模式（MRM）。OCPs測(cè)定的目標(biāo)化合物有：滴滴涕（DDTs，包括p,p′-DDD、p,p′-DDE 和p,p′-DDT）、六六六（HCHs，包括α-HCH、β-HCH 和γ-HCH）和氯丹（CHLs，包括α-CHL 和γ-CHL）共 8 種；PCBs測(cè)定的目標(biāo)化合物有：三氯聯(lián)苯（Tri-CBs），包括 PCB18、PCB17、PCB31、PCB28 和 PCB33；四氯聯(lián)苯（Tetra-CBs），包括PCB52、PCB49、PCB44、PCB74和 PCB70；五氯聯(lián)苯（Penta-CBs），包括 PCB95、PCB101、PCB99、PCB87、PCB110、PCB82、PCB118和 PCB105；六氯聯(lián)苯（Hexa-CBs） ， 包 括 PCB151、 PCB149、 PCB153、 PCB152、PCB138、PCB158、PCB128、PCB156和 PCB169；七氯聯(lián)苯（Hepta-CBs），包括 PCB187、PCB183、PCB177、PCB171、PCB180、PCB191和PCB170；八氯聯(lián)苯（Octa-CBs），包括 PCB199、PCB195、PCB194和 PCB205；九氯聯(lián)苯（Nona-CBs），包括 PCB208和 PCB206以及十氯聯(lián)苯（Deca-CBs），包括 PCB209，共 41 種。本研究中測(cè)定的OCPs 和PCBs 濃度指水體中溶解態(tài)OCPs（OCPs=DDTs+HCHs+CHLs）和 PCBs（∑41PCBs）濃度，在后面結(jié)果和討論以及結(jié)論部分都統(tǒng)一用OCPs 和PCBs 濃度表述。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用監(jiān)測(cè)目標(biāo)化合物的回收率來(lái)對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)量保證與質(zhì)量控制。同時(shí)增加1個(gè)方法空白，結(jié)果未檢出目標(biāo)污染物。空白實(shí)驗(yàn)包括溶劑質(zhì)量空白和實(shí)驗(yàn)流程空白。通過(guò)兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)得出，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染不影響樣品中OCPs以及PCBs的定量分析。樣品回收率如下：OCPs回收率指示物TCMX的回收率為（85±10）%、PCBs回收率指示物13CPCB208的回收率為（73±12）%。所有監(jiān)測(cè)結(jié)果均滿足OCPs與PCBs分析要求。

3 結(jié)果與討論

3.1 黑潮區(qū)水體中OCPs和PCBs的污染水平及與其他水域研究比較

如圖2所示，2015年西北太平洋黑潮表層水體中HCHs、DDTs和CHLs濃度范圍分別為30.7～68.8 pg/L、6.16～23.8pg/L和1.07～5.75 pg/L，平均濃度分別為（43.2±14.4）pg/L、（11.7±5.25）pg/L 和（2.66±1.44）pg/L。2019年黑潮次表層水體中HCHs、DDTs以及CHLs濃度范圍分別 27.3～68.4 pg/L、7.06～14.1 pg/L和0.518～10.1 pg/L，平均濃度分別為（48.8±13.8）pg/L、（11.5±2.32）pg/L 和（5.13±2.86）pg/L。結(jié)果表明，西北太平洋黑潮表層和次表層水體中污染物濃度水平基本相當(dāng)，這可能與黑潮本身為龐大的均勻水團(tuán)有關(guān)。此外，不同水層水體中OCPs的濃度由多到少依次為HCHs、DDTs、CHLs。全球范圍內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)的HCHs使用量大約為9 700 kt，其中，中國(guó)、印度和前蘇聯(lián)是使用量最多的3個(gè)地區(qū)[12]；1950?1993年間全球DDTs總使用量估算大約為2 600 kt[13]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，30多年來(lái)，我國(guó)累計(jì)施用DDTs約40萬(wàn)t，占國(guó)際用量的20%[13]；主要用于白蟻控制的CHLs，在1945?1988年間全球總使用量大約是87 kt[14]，調(diào)查結(jié)果顯示，黑潮水體中OCPs的組成特征基本反映周邊地區(qū)歷史使用量；此外，其本身的物理化學(xué)屬性也是重要原因，HCHs具有更高的水溶性，它的親脂性和對(duì)顆粒物的吸附能力都比DDTs低[15]，故更容易溶解于水中，DDTs往往更易于隨著食物鏈或者食物網(wǎng)在生物體的脂肪組織中累積和放大；CHLs不溶于水且一旦被釋放進(jìn)入陸地生態(tài)系統(tǒng)，其往往會(huì)和土壤顆粒緊密結(jié)合在一起，而不易進(jìn)入水體。

圖2 西北太平洋黑潮區(qū)水體中 HCHs（a）、DDTs（b）、CHLs（c）及 PCBs（d）濃度分布Fig.2 Concentration of HCHs (a), DDTs (b), CHLs (c) and PCBs (d) in the water of the Kuroshio area in the Northwest Pacific Ocean

2015年西北太平洋黑潮表層水體中PCBs濃度范圍為 49.8～124 pg/L，平均值為（87.2±23.7）pg/L；2019年黑潮次表層水體中PCBs濃度范圍為34.1～68.4 pg/L，平均值為（48.7±9.11）pg/L。結(jié)果表明，黑潮表層水體中PCBs的濃度高于次表層水體。

目前文獻(xiàn)對(duì)開(kāi)闊大洋中OCPs和PCBs的研究較少，為了能對(duì)西北太平洋水體中OCPs和PCBs的污染水平有更好的了解，本文將其海域水體中OCPs和PCBs的分析結(jié)果與其他水域的研究結(jié)果進(jìn)行比較。由表1所示，相較于沿海海域及河口，開(kāi)闊大洋水體中OCPs濃度要低得多，這表明研究區(qū)域水體中所測(cè)污染物可能來(lái)自于沿海徑流和排放污水，在洋流的長(zhǎng)距離輸送下到達(dá)遠(yuǎn)海，在輸運(yùn)過(guò)程中不斷稀釋導(dǎo)致較低濃度。此外，相較于其他開(kāi)闊大洋，西北太平洋黑潮水體中OCPs濃度較低，這可能是黑潮主要來(lái)自于赤道干凈的海域有關(guān)。

表1 西北太平洋水域水體中OCPs與其他水體的比較Table 1 Comparison of the levels of OCPs in the Northwest Pacific Ocean and those in others sea areas

與OCPs檢測(cè)結(jié)果一致，研究區(qū)域水體中PCBs濃度顯著低于表2中所列及近海水體中PCBs的濃度。從全球范圍來(lái)看，北半球PCBs的使用量約占全球總產(chǎn)量的97%，其中大部分的使用是在30°～60°N之間；美國(guó)、日本是歷史上PCBs使用量最高的國(guó)家[25]。盡管從20世紀(jì)70年代末到80年代初，PCBs就已被全球禁用，但目前其環(huán)境水體中高殘留濃度表明PCBs造成的污染會(huì)長(zhǎng)期存在。

表2 西北太平洋水域水體中PCBs與其他水體的比較Table 2 Comparison of the levels of PCBs in the Northwest Pacific Ocean and those in others sea areas

3.2 西北太平洋水體中OCPs和PCBs組成特征及來(lái)源探討

一般而言，環(huán)境中的 HCHs的來(lái)源主要有兩種：一種是工業(yè)六六六，包括4種同分異構(gòu)體，其占比分別為 65%～70%（α-HCH）、12%～14%（γ-HCH）、6%（δ-HCH）和 5%～6%（β-HCH）[39]；另一種俗稱林丹（Lindane），其γ-HCH 濃度達(dá) 99% 以上。其中，α-HCH和γ-HCH在一定條件下均可轉(zhuǎn)化為β-HCH。 西北太平洋黑潮表層水體中γ-HCH的濃度范圍為10.6～37.3 pg/L，均值為（19.3±8.32）pg/L，占 HCHs總濃度的34%～56%；β-HCH和α-HCH的濃度范圍分別為5.97～20.4 pg/L 和5.36～19.2 pg/L，均值分別為（12.8±4.63）pg/L和（10.9±3.97）pg/L，分別占總濃度的 18%～37%和14%～40%。黑潮次表層水體中γ-HCH的濃度范圍為 12.1～43.8 pg/L，均值為（25.6±10.9）pg/L，占 HCHs總濃度的31%～65%；β-HCH和α-HCH的濃度范圍分別為6.36～21.7 pg/L和6.64～18.3 pg/L，均值分別為（11.1±4.55）pg/L 和（12.1±3.67）pg/L，分別占總濃度的14%～37%和13%～42%。結(jié)果表明，西北太平洋黑潮表層和次表層水體中γ-HCH濃度均高于α-HCH和β-HCH，而后兩者濃度相當(dāng)。如圖3所示，表層水體中α/γ-HCH 的比值范圍為 0.26～0.99（均值為 0.60），次表層水體中的比值范圍為0.20～1.11（均值為0.50），這和Wu等[24]于2015年從東海沿著西北太平洋采集水體的比值結(jié)果相當(dāng)。一直到2019年，林丹被允許從中國(guó)出口并用于對(duì)白蟻的控制，而日本允許將其用作木材防腐劑，與此同時(shí)，東亞持續(xù)存在的大量工業(yè)六六六的儲(chǔ)備以及一直埋藏于土壤中“舊”的林丹都導(dǎo)致了γ-HCH持續(xù)釋放，表明其水體可能受到來(lái)自于周邊東亞國(guó)家林丹輸入的影響；另一方面，在大氣長(zhǎng)距離遷移傳輸過(guò)程中，水溶性較高的γ-HCH會(huì)比α-HCH更快地通過(guò)降解或者濕沉降從大氣輸入到水體中，致使遠(yuǎn)海中的γ-HCH濃度偏高。

圖3 西北太平洋黑潮區(qū)表層和次表水體中OCPs各異構(gòu)體比值Fig.3 The ratio of OCPs in surface and subsurface water of the Kuroshio area in the Northwest Pacific Ocean

工業(yè)生產(chǎn)的滴滴涕中由75%的p,p′-DDT、15%的o,p′-DDT、5% 的p,p′-DDE 以及濃度低于0.5% 的o,p′-DDE、o,p′-DDD、p,p′-DDD 組成[40]。環(huán)境中p,p′-DDT與o,p′-DDT可以在有氧條件下通過(guò)氧化作用脫去氯化氫而降解為p,p′-DDD 和o,p′-DDE；厭氧條件下，則通過(guò)還原作用脫去氫降解為p,p′-DDD 和o,p′-DDD[41]。因此，研究者常用DDD/DDE（濃度比，后同）與（DDD+DDE）/DDT來(lái)示蹤環(huán)境中DDT的代謝轉(zhuǎn)化及降解程度，并根據(jù)比值進(jìn)一步判定研究區(qū)域是否有新的DDT 輸入。若（DDD+DDE）/DDT＜1.0，表示該區(qū)域內(nèi)有新的滴滴涕農(nóng)藥源的輸入；若（DDD+DDE）/DDT＞1.0，表示該區(qū)域無(wú)新的滴滴涕農(nóng)藥源輸入，即DDTs多為歷史殘留[42]?；谝陨戏治觯瑩?jù)檢測(cè)結(jié)果可知，黑潮表層和次表層水體中（DDD+DDE）/DDT比值范圍分別為1.73～3.82和1.57～3.56，均值分別為2.52和2.47，表明該區(qū)域表層水體及次表層水體中均基本無(wú)新的滴滴涕農(nóng)藥輸入，DDTs的檢出多為歷史使用殘留。

西北太平洋黑潮表層和次表層水體中γ-CHL的殘留量分別為0.24～1.97 pg/L和0.21～4.21 pg/L，均值分別為（0.84±0.69）pg/L 和（2.08±1.13）pg/L；α-CHL的殘留量分別為0.66～4.07 pg/L和0.26～7.11 pg/L，均值分別為（1.82±0.93）pg/L 和（3.06±1.92）pg/L。工業(yè)生產(chǎn)的氯丹主要用于防治白蟻對(duì)木質(zhì)建筑以及地下電纜的破壞，成分有13%的γ-CHL、11%的α-CHL、5%的七氯等其他30余種化合物組成，因此工業(yè)合成的氯丹中γ-CHL/α-CHL的比值通常為1.17～1.18。由于γ-CHL相較于α-CHL更易降解，當(dāng)比值小于1.17時(shí)，則意味著污染物為歷史的殘留；反之，表明有近期的輸入[43]。在本研究中，西北太平洋表層和次表層水體中其比值范圍分別0.31～0.97和0.35～0.97，均值分別為0.47和0.76，其值均小于1（圖2），意味著研究區(qū)域中的CHLs污染屬于歷史使用殘留，無(wú)近期輸入。

如圖4所示，兩航次期間西北太平洋黑潮水體中PCBs組成均主要以三氯聯(lián)苯為主，這和李敏橋等[26]對(duì)東海水體的調(diào)查結(jié)果一致，同時(shí)三氯聯(lián)苯和五氯聯(lián)苯是我國(guó)主要生產(chǎn)和使用的多氯聯(lián)苯類型，水體PCBs的調(diào)查結(jié)果與我國(guó)多氯聯(lián)苯歷史使用情況吻合，表明研究區(qū)域水體中所測(cè)污染物可能來(lái)自于我國(guó)的沿海徑流、排放的污水以及大氣沉降等，隨著水團(tuán)的遷移和輸送到達(dá)遠(yuǎn)海。此外，隨著氯原子取代個(gè)數(shù)的遞增，多氯聯(lián)苯的比例遞減（從四氯聯(lián)苯到七氯聯(lián)苯），其中，黑潮表層和次表層水體中七氯聯(lián)苯均值分別只有0.9 pg/L和1.6 pg/L，兩者占總濃度比例均小于2%。造成這一結(jié)果的原因可能如下：一是低氯代PCBs比高氯代PCBs更易揮發(fā)和長(zhǎng)距離傳輸，故輸入到偏遠(yuǎn)大洋海域的低氯代PCBs會(huì)更多；二是相較于高氯代PCBs，PCB31和PCB28此類低氯代多氯聯(lián)苯水溶性較高，辛醇?水分配系數(shù)（Kow）和有機(jī)碳?xì)w一化分配系數(shù)（Koc）偏低，使得低氯取代的PCBs不易被土壤和沉積物吸附而持續(xù)存在于水中。然而，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，表層水體中四氯聯(lián)苯和五氯聯(lián)苯濃度明顯高于次表層水體，六氯聯(lián)苯和七氯聯(lián)苯略高于次表層水體，尤其是PCB101、PCB110、PCB138、PCB153和PCB180等單體化合物濃度明顯高于次表層水體。原因可能是第一次航次期間采樣站點(diǎn)更靠近日本海域，且以冬季西北風(fēng)為主。日本是歷史上PCBs使用量最高的地區(qū)之一，而工業(yè)使用多氯聯(lián)苯是多種不同氯代聯(lián)苯的混合物，其中以Aroclor1254（五氯聯(lián)苯為主，占71.4%）、Aroclor1260（六氯聯(lián)苯、七氯聯(lián)苯為主，分別占43.3%和38.5%）為主要成分，鄰近日本海域的黑潮表層區(qū)水體可能受到其大氣輸入、沿海徑流輸入的影響。

圖4 西北太平洋黑潮區(qū)表層（a）和次表層（b）水體PCBs各組分組成Fig.4 Composition of PCBs in surface (a) and subsurface (b) water of the Kuroshio area in the Northwest Pacific Ocean

3.3 探究黑潮對(duì)水體中污染物生物地球化學(xué)過(guò)程的潛在影響

在開(kāi)闊海域中，大氣干濕沉降是水體中污染物的主要來(lái)源，且通過(guò)水體上下流動(dòng)而使污染物繼續(xù)往深水區(qū)遷移。因此，表層水體中的污染物濃度要遠(yuǎn)高于深水區(qū)。Lohmann等[44]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，海洋表層POPs濃度要高于水柱深處的濃度。對(duì)埃及的亞歷山大港海域的研究表明，其表層水體中的16種多環(huán)芳烴（PAHs）的濃度為 103～523 ng/L，深層濃度為 13～120 ng/L[45]；Lim 等[46]研究顯示，表層海水中 PAHs濃度是深層海水環(huán)境污染物濃度的500倍。

黑潮是北太平洋副熱帶反氣旋式大洋環(huán)流系統(tǒng)中的重要組成部分，對(duì)周邊地區(qū)的海洋、大氣狀況以及氣候變化有著重要的影響。由于黑潮具有流量大、流速快的特點(diǎn)，其將大量高溫、高鹽的海水從低緯度海域輸送到副熱帶西北太平洋的廣大海區(qū)。此時(shí)，大量海水的運(yùn)移且其自身攜帶的污染物可能會(huì)對(duì)流經(jīng)區(qū)域產(chǎn)生重要的影響。本研究中，黑潮表層區(qū)水體中HCHs、DDTs和CHLs濃度與次表層水體無(wú)明顯差異，這與Lohmann等[44]和Carrizo等[8]的研究結(jié)果不一致。其中的原因可能是黑潮本身就是一個(gè)500～1 000 m厚，寬度約200 km的均勻水團(tuán)，因此水體中濃度水平并沒(méi)有隨著深度發(fā)生顯著變化，甚至可能由于溫度降低、壓力增加而提升深層水體的污染容量。與此同時(shí)，黑潮帶來(lái)的高溫和高營(yíng)養(yǎng)鹽適合浮游植物的生長(zhǎng)，在表層水體環(huán)境中，溶解態(tài)的污染物往往很容易與浮游藻類結(jié)合，水相中污染物的濃度因此而降低，從而打破污染物在氣?水交換中的平衡狀態(tài)，促使大氣中的污染物不斷進(jìn)入水體并與藻類等顆粒物結(jié)合，隨著這些浮游藻類的生長(zhǎng)、死亡，從而產(chǎn)生沉降行為，這種生物泵效應(yīng)提升POPs向下遷移效率，促使其在上下水體濃度保持相對(duì)穩(wěn)定。

大規(guī)模水團(tuán)的運(yùn)移對(duì)其流經(jīng)海域生物體內(nèi)的污染物的富集同樣產(chǎn)生重要的影響。Lohmann等[44]通過(guò)對(duì)大西洋的水樣采集顯示，在6°～11°N之間PCBs濃度相當(dāng)穩(wěn)定，在9.7°～11°N之間采集的樣本受到亞馬遜河與奧里諾科河排放水團(tuán)影響，致使該區(qū)域金槍魚(yú)體內(nèi)PCBs濃度升高。本研究中，北太平洋西部是魷魚(yú)的重要生活區(qū)域，黑潮帶來(lái)的高溫和高營(yíng)養(yǎng)鹽水體促進(jìn)著浮游生物的生長(zhǎng)，使得這一區(qū)域成為全球重要的魷魚(yú)漁場(chǎng)。研究表明，浮游藻類控制著有機(jī)污染物的分布和積累[47]，認(rèn)為浮游生物的吸收是POPs從水體轉(zhuǎn)移到魚(yú)體的一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程，影響POPs在水環(huán)境中的遷移[48]；同時(shí)黑潮本身帶來(lái)的污染物也會(huì)通過(guò)直接吸收和交換進(jìn)入魷魚(yú)體內(nèi)，并且魷魚(yú)的生活環(huán)境通常在50～150 m區(qū)域內(nèi)，因此黑潮影響下污染物濃度垂向均一性的特征，增加了魷魚(yú)體內(nèi)的污染富集，進(jìn)而增加魷魚(yú)消費(fèi)人群的暴露風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)論

（1）西北太平洋黑潮區(qū)表層水體中PCBs、HCHs和DDTs濃度分別為49.8～124 pg/L、30.7～68.8 pg/L和6.16～23.8 pg/L，均值分別為87.2 pg/L、43.2 pg/L和11.7 pg/L；次表層水體中PCBs、HCHs和DDTs濃度分別為34.1～68.4 pg/L、27.3～68.4 pg/L和7.06～14.1 pg/L，均值為48.7 pg/L、48.8 pg/L和11.5 pg/L，該濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于沿海海域，總體上處于較低的污染水平。

（2）水體中OCPs的濃度由多到少依次為HCHs、DDTs、CHLs。源解析結(jié)果表明，西北太平洋黑潮區(qū)水體可能受到周邊國(guó)家林丹輸入的影響，DDTs和CHLs污染主要為歷史殘留。水體中PCBs組成均以三氯聯(lián)苯、四氯聯(lián)苯為主，這與2015年?yáng)|海水體中的調(diào)查結(jié)果一致，且與我國(guó)多氯聯(lián)苯的使用歷史吻合，表明研究水域中該污染物可能來(lái)自于我國(guó)的沿海徑流和大氣輸入，隨著水團(tuán)的輸運(yùn)到達(dá)遠(yuǎn)海。此外，通過(guò)對(duì)比黑潮區(qū)表層和次表層水體中PCBs的污染濃度，推測(cè)靠近日本的黑潮表層水體可能受到日本沿海徑流以及大氣輸入的影響。

（3）黑潮帶來(lái)的高溫、高營(yíng)養(yǎng)鹽水團(tuán)以及污染物的垂直分布均一性可能會(huì)提高該海域次表層水體中POPs污染物的生物富集。