在持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）形成全球分布的过程中，大气长距离迁移是其跨区域传输的主要途径。POPs因其疏水性、半挥发性和高辛醇-水分配系数（K_OW），以气态和颗粒态的形式进入大气环流，挥发性较强的化合物易传输至高纬度地区，挥发性较弱的化合物则倾向于沉积到中纬度地区。本研究所主要关注的多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）作为半挥发性有机物（Semi-Volatile Organic Compounds，SVOC），亦可从中低纬度地区到达极地，随后发生沉积和挥发，这在北极地区也正在引起人们的关注。

      POPs在上层海洋发生的关键界面过程包括海-气交换、相态分配、颗粒输出等过程，对海洋吸收或释放POPs具有重要调节作用。海-气交换过程被视为影响POPs源汇变化的主要机制之一。POPs可在海-气界面扩散，其中气态和水中溶解态的分子可在逸度梯度的驱动下进行扩散迁移。POPs海-气浓度差和理化性质、温度和风速等因素均可影响POPs海-气交换过程。真光层颗粒输出对POPs的海-气交换具有重要调控作用。其中，POPs与浮游植物的结合使其表层海水浓度降低，进一步驱使大气中的POPs向海洋沉降，此动力机制被称为“生物泵”效应，系水柱POPs在海-气交换、相态分配、颗粒输出、深海传输、沉积物传递过程中的关键环节。