四溴双酚A(Tetrebromobisphenon A,TBBPA)是一种广泛使用的溴代阻燃剂,被广泛应用于电子电器(包括电路板)、建筑材料、纺织和塑料等产品材料中。目前不仪在天然水体、二土壤、污泥、沉积物以及大气等环境介质检测到TBBPA,而且在生物体也检测到。TBBPA具有较强的神经毒性,内分泌干扰活性以及细胞毒性,并对动物植物产生氧化胁迫作用。TBBPA由于具有高亲脂性和环境稳定性,它们在环境中日益累积,并对生态环境以及生物体包括人体造成严重的危害。因此关于TBBPA在环境中的行为以及归趋,已引起人们的广泛关注。TBBPA可通过多种方式释放到土壤介质中,能够在土壤中发生降解转化,并形成结合态残留,而结合态残留的稳定性对其环境风险具有很重要的影响;在电子垃圾拆解过程中,伴随着重金属和TBBPA的同时释放,重金属对TBBPA在土壤中的归趋具有一定的影响作用。然而,关于TBBPA在土壤中结合态残留的形成及释放鲜有报道;此外,重金属对TBBPA在土壤中归趋的研究亦十分有限,TBBPA在野外农田土壤中的归趋还未有报道,以及在植物细胞内的代谢未见报道。本文研究了14C-TBBPA在好氧土壤中结合态残留的形成和释放,重金属对14C-TBBPA在好氧土壤中代谢和归趋的影响;TBBPA在野外稻麦轮作以及芦苇田中的代谢归趋:以及14C-TBBPA在水稻悬浮系中的代谢和归趋。主要研究结果如下:1.在好氧条件下,TBBPA在粉质黏壤中结合态残留的形成,以及水稻根系分泌物对结合态残留释放的影响。在试验过程中发现TBBPA的浓度持续降低,在试验结束91 d时只占起始量的3.6 ± 0.08%,生成了 4种弱极性(相对于母体化合物)代谢产物。同时结合态残留显著增加,试验结束时80%的放射性分布在结合态残留上,这些结合态残留主要分布在胡敏素上(69%),并主要有以酯键和醚键的形式形成(44.8%)。在释放试验中,研究加入水稻根系分泌分析对结合态残留释放的影响,加入新鲜土壤培养231 d的过程中,发现加入根系分泌物不能有效促进结合态残留的释放,加入和未加入根系分泌物的处理组,分别检测到了 8.7 ± 0.2%和9.2 ± 0.3%的矿化;在整个试验过程中没有发现有机可提取态的显著增加,进一步比较,发现两者没有显著差异;但是发现以酯键和醚键形式结合的残留显著降低。2.分析外源降解菌对TBBPA结合态残留稳定性的影响,结合态残留释放试验中分别持续加入活性TBBPA降解菌Ochrobactrum sp.T、失活菌和纯水,好氧培养214 d时,发现加入活性菌和失活菌均能够显著增加结合态残留矿化,分别未6.8%和4.7%,,对照组的矿化量为3.9%。0-91 d的过程中,分析土壤中有机可提取态的量发现,加入活性菌显著增加有机可提取的量(10.9%),高于加入失活菌的处理7.4%;对照组试验结束时有机可提取量为1.9%,在试验过程中未出现显著的变化。分析BRs中胡敏酸、富里酸以及胡敏素的变化,发现加入活性菌和失活菌处理中,胡敏素中含量均显著减少,分别下降到63.0%和66.9%。并且土壤胡敏酸中的结合态残留显著增加,分别增加到14.7%和13.1%,土壤中富里酸的含量没有显著变化。进一步比较分析加入活性菌处理组和失活菌处理组,发现活性菌更显著促进结合态残留的释放。在试验中加入活性菌处理组和加入灭活菌处理组分别不再加入活性菌和灭活菌后,可提取态的量随之降低,矿化速率显著降低,但是胡敏中的含量下降不显著,胡敏酸的含量急剧增加。分析3个处理组酯键和醚键的变化,没有发生显著变化。3.不同Cu2+浓度对TBBPA在好氧土壤中归趋的影响。在试验过程中,发现Cu2+对TBBPA的矿化具有显著的抑制作用,对照处理组的矿化量8.70 ± 0.08%,Cu2+(400 mg·kg-1)处理组的矿化量为6.57 ± 0.64%;试验结束时,复合污染处理组(400 mg·kg-1)的结合态残留高于对照处理组。比较各处理组的物理包裹,以及酯键和醚键结合的结合态残留,分析发现没有显著差异。4.在野外试验中,分析TBBPA在稻麦轮作以及芦苇田地中的代谢归趋。结果表明TBBPA在土壤中,在处理92 d后,在表层土以下土层未检测到TBBPA。在稻麦轮作土壤中、芦苇地土壤中以及空白土壤中经过1年的处理,均检测发现80%的TBBPA消失,处理3年后,发现有机可提取TBBPA的量低于0.5%。4 M NaOH处理结合态残留,在第一年的结合态残留中检测到TBBPA,说明TBBPA在土壤中消失可能是形成了结合态残留,但是在第3年的结合态残留中并未检测到TBBPA。在试验过程中,土壤的条件经历“淹水-干旱”的缺氧-有氧交替。GC-MS分析可提取态,检测到脱溴的产物三溴双酚A,双酚A,TBBPA的单环和双甲基醚产物。本野外试验证明了室内TBBPA的厌氧还原脱溴、好氧断裂,以及在好氧条件下生成双甲基醚。5.TBBPA在水稻悬浮系内的分布、代谢及转化。研究发现高浓度的TBBPA对水稻悬浮细胞的细胞壁有损伤,呼吸活性有一定的抑制,低浓度的条件下,毒性与对照相比没有显著差异。TBBPA在水稻悬浮系内能够发生矿化(3.6%),以及代谢生成DBHPA(50%)。TBBPA以及代谢产物能够在水稻细胞内形成结合态残留(46.4%),发现母体化合物和代谢产物主要在细胞壁上形成结合态残留(>70%),而在细胞器上分布较少。在灭菌组中,未检测到矿化,亦未发现代谢产物,放射性被吸附到细胞表面。表明TBBPA能够在水稻悬浮细胞内发生迁移转化,并且与细胞壁形成结合态残留。形成结合态残留是细胞对异源物质解毒的有效方式,这就我们进一步分析TBBPA在植物体内的迁移转化提供一定理论基础。