近年来生态环境中由类固醇激素类物质引发的野生动物与人类的生殖障碍和发育异常等现象，引起了全世界对环境激素问题的广泛关注。孕激素作为类固醇激素的重要成员，具有良好的疾病防治效果及对动物生长的促进作用，广泛应用于人类日常生活、医学和畜禽养殖中。孕激素经使用后，多以母体或活性代谢产物随粪便或尿液排出体外，进而直接或间接进入环境介质，对生态环境及生物造成潜在威胁。目前，国内外对孕激素在环境中的分布和归趋研究较少，仅涉及几种孕激素物质，特别是孕激素在养殖环境中的污染特征及其降解转化规律还未见报道。因此，本文主要针对孕激素在养殖环境中的污染来源及其环境排放特征展开调查研究工作，并进一步分析了孕激素物质在好氧和厌氧条件下的生物降解转化规律，从而揭示养殖废水和粪便中孕激素物质排放对受纳环境的影响。主要研究结论如下:　　(1)建立了可应用于多种环境介质样品（地表水、自来水、污水处理厂进水和出水、养殖场冲刷水、沉积物、脱水污泥和养殖场粪便）中提取和分析21种常见孕激素物质的前处理方法和UHPLC-MS/MS分析方法。水样样品和固体样品分别采用固相萃取法和超声溶剂法提取，多级硅胶柱净化。该方法针对21种目标孕激素具有高选择性、高灵敏度和高分辨率，以及较低方法检出限和定量限;添加回收实验结果显示大部分目标化合物可获得70-120％的回收率，水样样品的LOQs为0.02-5.80 ng/L，固体样品的LOQs为0.01-6.71 ng/g。　　(2)调查分析了21种孕激素在不同规模养猪场、养牛场和养鸡场环境中的污染特征。养猪场各类型样品中共检出13种孕激素，检出水平为1.51-9330ng/L（ng/g）;养猪场污水处理系统（储污池-沼气池-鱼塘）对孕激素具有很好的去除效果，去除率达90％以上。养牛场各类型样品中共检出5种孕激素，浓度为2.51-709 ng/L（ng/g）。养鸡场各类型样品中共检出12种孕激素，浓度为2.20-231 ng/L（ng/g）。养猪场、养牛场和养鸡场饲料中分别检出7、5和3种孕激素，且检出种类和浓度均有差异，表明不同类型的养殖场使用了不同种类和剂量的孕激素。三种养殖环境中，黄体酮、氢化黄体酮和去氢孕酮均为检出率最高的孕激素，周边受纳河流、地下水和土壤中孕激素的频繁检出表明养殖场排放是孕激素物质进入生态环境的主要途径之一。　　(3)通过估算获得了孕激素在养猪场、养牛场和养鸡场的环境排放量。结果表明，养猪场的孕激素主要由冲刷水和粪便排放进入受纳环境，而养牛场和养鸡场中的孕激素则主要通过粪便农用进入土壤环境。基于本研究中孕激素的实测浓度和全国各类型畜禽养殖规模，初步估算了我国每年养猪场、养牛场和养鸡场的孕激素环境排放（废水和粪便）总量为152845、123615和6404 kg/年，表明养殖场废水和粪便是受纳环境中孕激素的重要污染来源。　　(4)解析了养猪废水中孕激素在好氧和厌氧条件下的微生物降解转化规律。首先通过野外小试实验，分析了养猪废水中所含孕激素物质的微生物降解转化速率;然后通过接种养猪废水和添加孕激素标样（黄体酮和去氢孕酮），室内模拟研究了典型孕激素物质的微生物降解转化，分析其降解动力学并驯化分离出降解菌;最后利用单一降解菌对典型孕激素物质进行降解，分析其降解动力学，推断可能的降解中间产物及降解转化路径。结果表明，野外小试实验中天然孕激素的降解转化速率显著大于人工合成孕激素;好氧条件下孕激素的降解转化速率显著大于厌氧条件;厌氧条件下培养110天，去氢孕酮等孕激素仍未完全降解转化。室内模拟实验中，好氧条件下，黄体酮和去氢孕酮均能完全降解转化，分别符合一级反应动力学和零级反应动力学，半衰期分别为7.5 h和64.1 h;驯化分离出21种黄体酮降解菌和14种去氢孕酮降解菌，其中降解菌P19 Bacillus sp.112B-00915和G2 uncultured Bacillus sp.分别对黄体酮和去氢孕酮的降解效率最高;厌氧条件下，黄体酮降解符合一级反应动力学，去氢孕酮没有降解。单一菌降解实验中，黄体酮符合零级反应动力学，半衰期为18.5 h;去氢孕酮符合一级反应动力学，半衰期为31.2 h;基于UHPLC-MS/MS(MRM模式)、LC/Q-TOF（Scan模式）和GC-MS（Scan模式）分析，共推断出8种黄体酮降解中间产物和5种去氢孕酮降解中间产物;根据降解中间产物推断了可能的降解转化路径，主要包括羟基化、去氢和加氢三种降解机制。