中文摘要：

多溴联苯醚（PBDEs）已成为环境中普遍存在的新型持久性有机污染物。目前，PBDEs在水环境中的污染控制研究主要集中在光解和化学降解，而生物降解的研究尚缺乏。本项目在前期探索中，已自主富集到PBDEs厌氧还原脱溴菌群，但存在PBDEs降解速率缓慢、脱溴不完全等问题。本项目拟利用纳米零价铁（NZVI）的高还原反应活性与供氢特性，构建NZVI/厌氧微生物复合体系，协同降解PBDEs。通过研究对该体系的三个影响因素不同NZVI投配剂量、不同电子供体以及协同菌属对供氢体竞争，最终提高PBDEs还原脱溴降解速率与脱溴完全性。在此基础上，阐明PBDEs在NZVI/微生物复合体系下还原脱溴机制，利用分子生物技术解析在化学－生物体系下PBDEs还原脱溴菌群的结构演变规律。本项目为水环境中PBDEs的污染控制提供新思路，为促进PBDEs污染的原位修复和生态风险评价提供理基础。

结论摘要：

基金工作重点集中在开展了nZVI法及厌氧微生物还原法对卤代持久性有机污染物的脱卤研究。首先利用液相合成法制备了nZVI，并研究不同表面活性剂类型对nZVI还原脱溴降解PBDEs的促进作用与影响。结果表明，表面活性剂对PBDEs还原脱溴的促进作用依次顺序为非离子表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚（Triton-X）>阳离子表面活性剂氯化十六烷基吡啶（CPC）>阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDDBS）。除SDDBS外，对还原脱溴的促进作用与表活剂浓度正相关，直到达到临界胶束浓度。建立了在缺乏全系标准样品的情况下PBDEs降解产物的有效分析方法。通过将实验测得的各PBDEs相对保留时间与数据库中的相应的相对保留时间指数拟合，得到三次回归方程，即数量结构保留关系（QSRR）模型。利用该模型定性分析降解产物，推导得出nZVI对octa-BDE的还原降解途径。结果表明，nZVI对PBDEs的逐级脱溴过程中，间位的溴原子最容易被取代。PBDEs脱溴过程符合类一级反应动力学方程，中间产物的降解过程符合连串反应。通过模型拟合，得到得到母体octa-BDE和中间产物六溴、五溴和四溴PBDEs的反应速率常数k分别为1.24×10-1 h-1，8.97×10-2 h-1，6.50×10-2 h-1 和2.37×10-3 h-1。本研究采用微宇宙的培养方法, 通过富集培养, 得到可高效还原降解 Aroclor1260微生物无土菌液GD1。GD1可在120 d降解Aroclor1260，其中六氯、七氯PCBs脱氯效率最高，分别达到了78.3% 和65.5%。分子生物学分析发现菌液GD1中亦存在主要脱氯菌群Dehaloccoides。该菌与Dehaloccoides sp. BAV1有99.8%的相似性。证实了Aroclor1260中的PCBs还原降解主要由Dehaloccoides进行。Dehaloccoides的细胞增殖率约为5. 58？108？ 0.35？108/？mol Cl。本研究对阐明卤代POPs降解机制与环境归趋具有重要意义，同时也为PBDEs的快速降解提供了有效方法和理论基础。本研究的重要研究成果分别发表在J Hazard. Mat.和《环境科学》等国内外重要研究期刊，另有文章已投稿到Chemosphere。申请专利一项。部分成果亦在“POPs论坛-2014”会议上报告。