多氯联苯（Polychlorinated biphenyls,简称PCBs）,根据其氯原子位置和数量的不同将其分为209种同系物,该类分子具有稳定的物理化学性质,极高的环境持久性、毒性、生物富集性以及远距离迁移性。曾以绝缘油或阻燃剂的形式被广泛应用于各类设备及产品中,对环境造成了极大的污染。据估计,全球商业PCBs累计生产量达到1.3×106吨,同时PCBs作为其他含氯化合物或含氯化工品的副产物依然在不断流入环境。土壤作为PCBs最大的汇集环境,富集了环境中已有PCBs的93.1%,在未来的数十年甚至几个世纪我们仍将暴露在含有这些污染物的土壤环境中,因此,寻找一种高效且无二次污染的方法修复PCBs污染土壤,在土壤环境污染治理和维护生物健康方面具有重要的现实意义。目前,缺乏强化植物-微生物联合修复技术的机理研究,需要对PCBs在植物体内的环境效应特征影响机理进行揭示。此外,现在多针对PCBs单一POPs环境效应特征开展研究,没有进一步探究其多种环境效应特征对污染物的综合影响机理,具有一定局限性,因此,本研究以PCBs的多种环境效应特征为切入点,首先探究PCBs多种环境效应特征的综合影响机理,同时开展PCBs转化产物环境效应特征分析及其潜在环境风险评价,探究开展PCBs污染土壤植物降解技术强化的必要性,进行PCBs植物降解性及植物毒性的机理分析,并从内部和外部两个角度探索改善措施。最后基于上述工作基础,开展土壤中PCBs植物-微生物联合修复技术的强化方法研究。本研究首先利用分辨度为V的分式析因实验设计方法辅助的3D-QSAR模型及对数函数法和比重法修正的综合效应3D-QSAR模型分别对PCBs生物富集性（logBCF）、迁移性（KOA和PL）综合效应、毒性和阻燃性综合效应的机理进行初步探究,打破了传统3D-QSAR模型不能综合表征多种环境效应的局限性,并基于分子虚拟修饰手段,结合分子对接、分子中的原子理论（AIM理论）对PCBs环境效应特征的影响机理开展进一步的分析及验证。研究表明代表PCBs生物富集性的logBCF值主要受静电场影响,而氢键供受体场对其无影响。对PCBs生物富集性影响显著的单修饰位点排序为:间位＞对位＞邻位,双修饰位点为（2,6）、（2’,3’）、（2’,6’）、（5,6）和（2,3’）,三修饰交互作用位点为（2,5,6）。PCBs与受体蛋白结合位点附近的非共价作用力及分子与其亲/疏水性氨基酸残基的匹配程度决定着PCBs的生物富集性大小;PCBs迁移性综合效应主要受基团的立体场和静电场影响;PCBs毒性和阻燃性综合效应同样主要受静电场影响,其中PCBs电子密度和势能密度及其亲电性是影响PCBs毒性和阻燃性的关键。本研究还补充构建了 PCBs植物毒性和生物毒性3D-QSAR模型,结合已构建的PCBs环境效应特征模型筛选出其转化产物环境风险上升较大的转化路径,进而从PCBs虚拟修饰衍生物中选择改性效果较好的部分衍生物及其母体分子作为前驱体分子,模拟推导该转化路径下的转化过程并进行环境风险评价。研究表明PCBs植物降解转化产物的环境风险最大,上升幅度高达421.71%,说明需要进一步提高植物对PCBs的降解能力,植物降解技术具有一定强化的必要性。此外,进行植物降解路径下的PCBs虚拟修饰衍生物的环境风险评价,发现仍有部分PCBs降解转化产物的环境风险存在升高现象,表明传统分子修饰方法还不能完全解决污染物的潜在环境风险,其污染物替代品降解转化产物的环境风险评价不容忽视。本研究构建了 PCBs植物毒性与植物降解性的2D-QSAR模型,结合敏感度分析实现其主要结构参数对植物毒性与植物降解性影响的机理分析,同时构建正弦归一化方法修正的PCBs植物毒性与植物降解性综合效应3D-QSAR药效团模型,初步开展影响PCBs植物毒性与植物降解性综合效应的机理分析。此外,从添加外部刺激条件角度和内部修饰角度,制定减缓PCBs植物毒性与强化PCBs植物降解性措施,并利用分子动力学方法、分子对接技术、定量分子表面分析等方法进一步开展其影响机理分析及验证。添加外部环境刺激条件后,7种典型PCBs分子整体与植物毒性酶和植物降解酶的结合能分别改善5.79%和7.32%,抗坏血酸、生育酚及胡萝卜素可以一定程度上达到利用EHOMO为主要参数进行PCBs植物毒性减缓的目的,磷酸酯和尿素可以达到利用logP为主要参数增强PCBs植物降解性的目的。在上述研究工作基础上,开展土壤中PCBs的植物-微生物联合强化修复技术研究。利用分子对接和分子动力学方法探究土壤环境中植物吸收、植物降解及微生物矿化PCBs的能力,结果表明3种酶均对PCBs具有降解能力,其中PCBs整体与植物降解酶结合作用最强,因此,以植物降解酶结构为模板,采用氨基酸重组和定点突变方法共构建6种兼具吸收、降解、矿化三种功能作用的多功能植物降解酶,并且6种多功能植物降解酶与突变基酸突变的亲和性及其自身结构的热稳定性发生上升,7种典型PCBs整体与6种多功能植物降解酶对接后的结合能改善为2.10-2.38倍。此外,结合田口正交实验设计方法和分子动力学方法筛选出促进修复PCBs污染土壤的最适宜外部环境刺激条件,适宜条件下7种典型PCBs整体与所设计的多功能植物降解酶的结合作用可显著增强达2.69倍。多功能植物降解酶的应用性评价表明,多功能植物降解酶降解PCBs的优先性及适用性能力基本相当,且4种类二噁英PCBs单体、整体与3GZX-1多功能植物降解酶的作用呈现协同效应。