海氣擴散通量是公海中多氯聯(lián)苯 (PCB) 的主要來源。海洋生物泵、海流平流和渦流擴散影響PCBs在海洋表面的分布，進(jìn)而影響海氣擴散通量。

生物泵是指浮游植物吸收海水中溶解的多氯聯(lián)苯，然后通過下沉顆粒輸出到深海。洋流從偏遠(yuǎn)地區(qū)帶來不同濃度PCBs的海水，從而改變當(dāng)?shù)豍CBs濃度;渦流擴散作用是降低多氯聯(lián)苯濃度的空間梯度。

西部邊界流，寬度為100-200公里，緊貼陸地流動。由于離陸地很近，陸地上的高排放導(dǎo)致這些西部邊界洋流中 PCB 的氣體濃度很高。因此，這些水流可能含有高濃度的 PCB，并在遠(yuǎn)離陸地時逐漸將 PCB 釋放到空氣中。因此，這些西邊界流可能在全球多氯聯(lián)苯的海氣交換中發(fā)揮重要作用。

在這項發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》( Environmental Science & Technology ) 上的新作品中，為西北太平洋 (NWPO) 開發(fā)了三維水動力-生態(tài)系統(tǒng)-PCB 耦合模型，以模擬四種 PCB 同類物的運輸和生物過程。

在該模型中，使用高分辨率水動力模型(1/12°)再現(xiàn)了真實的西部邊界流;全耦合生態(tài)系統(tǒng)模塊用于表示 PCB 上的生物泵效應(yīng);PCBs 大氣模型的結(jié)果被用作表面邊界條件，以分析海洋 PCBs 濃度的空間和時間變化。

該模型揭示了海氣通量的精細(xì)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對洋流(尤其是黑潮)的存在很敏感。在日本南部的黑潮地區(qū)和日本東部的黑潮延伸區(qū)分別可以發(fā)現(xiàn)強烈的向下和向上擴散通量。敏感性實驗表明，在僅考慮海氣交換的情況下，西邊界強流區(qū)需要~4天，弱流區(qū)需要1~3天才能使表面溶解的PCBs濃度達(dá)到平衡。

另一方面，在僅考慮海洋平流的情況下，表面溶解的 PCBs 濃度的平衡時間在強西邊界流區(qū)域變?yōu)?~1 天，在弱流區(qū)域變?yōu)?3~12 天。因此，弱流區(qū)表面溶解的PCBs濃度主要受海氣交換控制，因為海氣交換的平衡時間比海洋平流短。

同理，西邊界流區(qū)表層溶解的PCBs濃度主要受海洋平流控制，說明黑潮攜帶的上游溶解的PCBs很容易通過破壞與原始空氣的平衡而改變下游溶解的濃度-海洋交換并引發(fā)新的海氣通量。

目前PCBs的全球歸宿模擬多基于多媒體模型，其大洋艙室被簡化為盒模型，忽略了洋流平流對PCBs的直接影響，水平分辨率為~100 km的全球模型過于粗糙，無法重現(xiàn)現(xiàn)實的西部邊界水流。

因此，全球PCBs海洋模擬并未充分考慮西部邊界流對PCBs濃度的影響。一個重要的意義是，在 PCB 的全球分布和歸宿的大氣建模中，應(yīng)考慮西部邊界流對 PCB 的海氣擴散通量的影響。