全球工业化进程不断加快,工业生产迅猛发展,虽然生产效率提升很大,但是向环境中排放大量的有机化合物。不同结构的有机化合物,其表现出的环境行为也千差万别。从分子结构上看,平均键焓大、平均键长短的有机物质其化学稳定性好、反应活性低,降解处理困难。从分子结构的角度,环境有机污染物大体可分为三类：杂环类环境有机污染物、含苯环类环境有机污染物、链式环境有机污染物。对于含有杂环类环境有机污染物、含苯环类环境有机污染物、或者链式环境有机污染物的废水,采用常规水处理技术已不能满足国家对环境质量标准提高的要求。所谓“等离子体”,简单说就是电中性的粒子集合体,它是由正负离子、电子、自由基和各种活性基团组成的集合体。低温等离子体的放电过程中虽然电子温度很高(大于104K),但离子温度可低至300K,整个体系呈现低温乃至室温状态,这是常规化学反应不具备的特点。由于低温等离子体所富含电子、离子、自由基和激发态分子具有很高的反应活性,可以促使常规条件下难以进行的反应得以实现。本文从分子结构、化学稳定性以及毒性等方面,筛选出典型的杂环类、含苯环类和链式环境有机污染物,分别为噻虫嗪(TIHA)、2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)和全氟辛酸(PFOA)。采用低温等离子体技术处理上述三类环境有机污染物,并对污染物的降解动力学和降解机理进行了探究。研究的主要结论如下：1)根据低温等离子体技术的特点,研制了液面循环流动间歇式的介质阻挡放电低温等离子体反应器。该反应器采用辐流式装置,底部中心进水,边上出水,电极设置于水面正上方并形成垂直于水面的均匀、稳定的等离子体区域。等离子体直接轰击水面,在气液界面与难降解有机污染物分子发生反应。2)对低温等离子技术处理不同环境有机污染物的反应条件进行了优化,结果表明,含有杂环类环境有机污染物TIHA、含苯环类环境有机污染物2,4-DCP、链式环境有机污染物PFOA具有类似的最佳反应条件：初始浓度100mg/L,放电电压80V,弱酸性环境(pH=3.5)、低电导率(80μs/cm)和适宜浓度催化Fe2+(25mg/L),同时尽量避免羟基自由基(·OH)抑制剂如乙二醇等物质的存在。3)对不同环境有机污染物的降解机理进行了初步研究。杂环类环境有机污染物THIA以被氧化成小分子物质为主要反应方向,降解过程中有一些弱酸性中间产物产生,导致溶液的pH值逐渐降低；添加·OH抑制剂后,仅有一小部分2,4-DCP被分解,表明·OH在含苯环类环境有机污染物2,4-DCP的分解过程中起了主要作用；加入抑制剂乙二醇降低溶液中·OH含量,会导致链式环境有机污染物PFOA溶液的降解效率降低,仍有一部分链式环境有机污染物PFOA被降解,说明·OH在降解反应中处于主导地位,但不是唯一的氧化物质,存在一定的协同氧化降解作用。4)研究了低温等离子体技术处理水中难降解有机污染物的反应规律,建立了反应动力学方程,为进一步优化反应条件和提高降解效果奠定了理论基础,并可为低温等离子体技术的工程化应用提供一定的技术指导。水中杂环类有机物质THIA和含苯环类有机污染物2,4-DCP的降解过程以一级动力学反应为主。当溶液中pH不大于7时,链式环境有机污染物PFOA溶液的降解过程动力学曲线符合一级动力学方程。但当pn达到9.5时,链式环境有机污染物PFOA溶液的降解过程动力学曲线符合二级动力学方程,这主要是因为溶液中的碱性物质影响了链式环境有机污染物PFOA溶液中活性物质的含量,此时链式环境有机污染物PFOA溶液的降解不但与溶液中链式环境有机污染物PFOA的含量相关,还受到了活性物质的含量的制约。5)通过HPLC-MS分析低温等离子体技术处理水中难降解有机污染物的降解产物,探究了杂环类有机污染物TIHA废水、含苯环类环境有机污染物2,4-DCP废水、链式环境有机污染物PFOA废水的降解过程和作用机理,为低温等离子体技术在有机废水处理领域的应用提供了理论支持。