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持久性有机污染物（persistentorganicpollutants，POPs）因为具有持久性、生物蓄积性以及对人体和动植物的毒害性而备受关注。海洋和湖泊等大型水体被认为是POPs的最终的汇，但是随着POPs一次源的不断减少，海洋也可能成为有机氯农药（organochlorinepesticides，OCPs）和多氯联苯(polychlorinatedbiphenyls，PCBs)等POPs的“二次源”，即储存在水体的POPs可能通过挥发作用进入大气重新参与全球分配。水-气交换和水柱过程对POPs的全球分布具有重要作用。 本论文选取远离人类活动的赤道印度洋和湖光岩玛珥湖为目标区域，通过测定水体低层大气和表层水体中POPs含量评估其在不同类型水体中的水-气平衡状况，利用手性化合物的对映体特征考察了水体低层大气中POPs的来源，同时还探讨了湖光岩玛珥湖中水柱过程对OCPs的影响。 2011年4～5月于赤道印度洋（印度尼西亚经由斯里兰卡至南孟加拉湾）在中国科考船实验Ⅰ号上采集了19对采集了低层大气和表层海水样品，分析了样品中OCPs和PCBs的含量。研究表明，赤道印度洋低层大气和表层海水中α-HCH和γ-HCH呈明显下降趋势，这可能与工业HCH和林丹的禁用有关。斯里兰卡附近水体样品中p,p-DDT、o,p-DDT、TC（反式氯丹）和CC（顺式氯丹）含量显著高于其他采样点，可能是受大陆河流排放的影响。在大部分采样点，α-HCH处于水-气平衡状态，DDT单体、TC和CC则表现为从水体向大气挥发的趋势。本研究通过测定大气和水体样品中α-HCH和o,p-DDT的EF值(enantiomerfraction)示踪大气中这些手性化合物的来源。大气中α-HCH和o,p-DDT以外消旋体或接近外消旋体形式存在，而水体中(+)α-HCH和(+)o,p-DDT被优先降解，尤其是o,p-DDT，其EF平均值为0.310±0.178。赤道印度洋低层大气中24％的α-HCH来自水体挥发，表明长距离迁移仍然是其主要来源。 赤道印度洋低层大气中ΣICESPCBs和HCB的含量低于历史数据。大陆附近采集的大气样品中PCBs含量高于开放海域，表明大陆源外溢可能是其来源之一。水相中∑ICESPCBs和HCB的含量分别为1.4～14pgL-1和0.94～13pgL-1，马六甲海峡采样点∑ICESPCBs和HCB的含量最高。本次开放航线中赤道印度洋PCBs和HCB呈从水体向大气挥发的趋势，交换通量分别为0.45～34ngm-2d-1和0.36～18ngm-2d-1，说明随着“一次源”的减少，水体正开始成为大气中这些化合物的“二次源”。 湖光岩玛珥湖是一个封闭型贫营养型淡水湖泊，OCPs通过大气沉降进入水体。研究表明，2012年5月15日至2013年4月8日，大气样品中氯丹和DDTs的浓度时间变化较小，HCB表现为冬季含量偏高，可能是受冬季北方大陆的供暖燃烧过程的影响。Clausius-Clapeyron方程的计算表明，湖光岩大气中OCPs主要受长距离迁移的影响。水-气交换逸度分数表明，HCB在湖光岩玛珥湖基本达到水-气平衡状态，α-HCH、γ-HCH、p,p-DDT、p,p-DDD、p,pDDE、o,p-DDT、TC和CC主要呈现从大气向水体沉降的趋势，说明对于这些化合物，湖光岩玛珥湖仍然扮演着“汇”的角色。α-HCH和γ-HCH的水-气交换通量大于p,p-DDT、p,p-DDD、p,p-DDE、o,pDDT、TC和CC。表层和中层水相中OCPs含量Pearson显著相关(p＜0.05)且有一致的时间变化趋势，底层水相中OCPs时间变化趋势与表层和中层水相存在差异(p＞0.05)，可能是因为底层水相中OCPs受沉积颗粒物再悬浮的影响。表层水相样品中α-HCH、o,p-DDT、TC和CC的EF值偏离外消旋体的幅度大于大气样品，说明这些化合物通过长距离迁移和大气沉降进入水体后发生了对映体选择性降解。总体而言，湖光岩玛珥湖水体中OCPs的沉降通量表现为:底层＞中层＞表层，体现了OCPs随着生物地球化学泵作用从表层向底层沉降的过程。