十溴联苯醚(BDE-209)是目前使用最广泛的溴代阻燃剂之一,其在环境中的污染问题不容忽视。土壤是环境中多溴联苯醚PBDEs污染最重要的汇,深入认识BDE-209进入土壤后在不同作物中的迁移转化和生物效应,是科学评价其环境安全性和针对性制定污染防治策略的基础。本研究通过对BDE-209的关键分子骨架进行14C标记,将放射性示踪和现代仪器分析技术有机结合,研究了[14C-U-Benzene]-BDE209在水稻-蔬菜轮作体系中的残留动态分布、迁移转化和代谢降解规律;并针对土壤中[14C-U-Benzene]-BDE209的强持留性特征,初步开展了电子束辐照降解土壤中PBDEs的研究。主要结论如下:1.不同水稻品种对[14C-U-Benzene]-BDE209的吸收、富集存在差异。相对于渔稻1号(YD1)和宁粳3号(NJ3),黄华占(HHZ)更容易吸收[14C-U-Benzene]-BDE209。然而,三个品种中,HHZ籽粒里的14C富集量最低,[14C-U-Benzene]-BDE209 在HHZ、YD1和NJ3中的浓度分别为421.8、454.2 和 967.0ng g-1。BDE-209在不同水稻品种中的代谢速率和代谢产物组成差异显著,HHZ,YD1和NJ3籽粒中的母体降解率分别为10%、69%和50%。成人通过食用水稻籽粒,每日BDE-209摄入量低于美国环境保护署(U.S.EPA)建议可供人类食用的安全限值。上述研究表明:在BDE-209污染严重的土壤中种植水稻,可以通过选择合适的水稻品种降低相关的膳食风险;同时,在进行多溴联苯醚的膳食风险评估或利用植物修复土壤中多溴联苯醚污染时,有必要考虑植物品种之间的差异。2.不同蔬菜对[14C-U-Benzene]-BDE209及其代谢物的吸收、富集存在差异。14C在茄子和朝天椒根部的浓度高于花生,而花生果实中14C的浓度含量显著高于茄子和朝天椒(P<0.05),花生的转运系数高于茄子、朝天椒。根据蔬菜的膳食评估,试验中三种蔬菜成人每日BDE-209等量摄入值范围为0.01到0.07 μg kg-1 bw day-1,远低于美国环境保护署建议的安全摄入值(7 μg kg-1 bw day-1)。3.水稻-蔬菜轮作可以显著促进土壤中BDE-209的降解与消减(P<0.05)。与前茬种植水稻相比,经过花生、茄子和朝天椒轮作种植后,土壤中BDE-209的摩尔百分比含量分别下降了22.9%、22.6%和24.8%;消减量分别提高了19.0%,4.0%和19.3%。在种植蔬菜的土壤中,主要降解产物为二溴联苯醚。在对照组土壤中,主要的降解产物为五溴联苯醚。BDE-209在土壤中不容易形成结合残留,其含量<3%,主要以可提态残留的形式存在(>73%),可提态BDE-209及其代谢物的生物利用度并不高(<0.23%)。该研究证实了水稻-蔬菜轮作可以促进土壤中BDE-209的降解与消减,为修复土壤中类似有机污染物污染问题提供了一种思路。4.电子束辐照处理可以有效降解土壤中的BDE-209,电子束辐照剂量与BDE-209母体降解率之间符合假一级动力学关系。电子束辐照处理水稻-茄子(RES)、水稻-花生(RPS)和水稻-朝天椒(RCS)轮作土壤,非淹水条件下BDE-209 降解率为 5 0%时所需的辐照剂量分别为 4.32、7.24 和 3.61 kGy;淹水条件下分别为10.16、13.00和12.30kGy。电子束辐照技术可以使BDE-209发生还原脱卤,形成低溴代谢产物。但电子束辐照很难使PBDEs发生开环矿化作用,大于86%的14C依旧持留于土壤中。该研究初步证实了电子束辐照处理土壤中PBDEs污染的可行性,为科学有效地处理土壤中的PBDEs污染提供了新思路,同时为环境中其他难降解有机污染物的治理提供可资借鉴的方案。