多溴联苯醚(PBDEs)因其具有价格低廉、阻燃效果好等优点,广泛应用于塑料、建筑材料、电子产品及纺织品等工业产品中。然而,作为一种添加型阻燃剂,它们极易通过挥发等多种形式从产品中“逃逸”并进入自然环境。由于具有强亲脂疏水性及高物理化学性质稳定性,一旦进入环境后,PBDEs极易发生长距离迁移并通过食物链进行生物累积。目前,已经在全球包括大气、水体、淤泥甚至极地地区等多种生态环境中频繁检出PBDEs.研究证实,PBDEs能够通过对内分泌及神经等系统的影响产生显著的生物毒性。在PBDEs的209种同系物中,十溴联苯醚(BDE209)的使用量最大,除了本身的生物毒性之外,BDE209进入环境后会在光照及微生物的长期作用下发生降解,生成毒性更高的低溴代联苯醚,对环境和生物体产生极大的危害。因此,关于BDE209污染控制问题必须受到关注。由于BDE209具有强的持久性和稳定性,其无害化处理是一个巨大挑战。目前,还原脱溴是其主要的降解方法,但是随着溴原子个数的减少,PBDEs还原脱溴的难度逐渐增强,导致还原反应过程中脱溴率不高,大量毒性更高的低溴代联苯醚累积。同时由于BDE209强的亲脂疏水性,在降解过程中往往大量使用有毒有机溶剂,对环境造成二次污染。因此本论文重点研究在不含有机溶剂的条件下BDE209的高效氧化降解,并对其机理进行了深入探讨,主要内容如下：(1)建立了监测BDE209降解、脱溴程度以及降解中间产物所需的分析方法,为研究BDE209的降解行为及构建高效氧化降解BDE209提供了有力的分析保障。采用离子色谱法和离子选择电极法,建立了定量分析Br-的方法。采用甲基橙褪色分光光度法和离子色谱法,分别建立了定量分析BDE209降解过程中的中间产物Br2及Br03一的方法：采用高效液相色谱-紫外检测器法,在C18反相色谱柱上,以体积比为97：3的乙腈-水为流动相,建立了定量分析BDE209的方法。利用气相色谱-质谱联用技术,在非极性毛细管色谱柱上,采用程序升温法,使用电子轰击电离检测器,建立了定性与定量分析1-10溴代共42种PBDEs的方法。(2)建立了水相Ti02高效光催化氧化降解BDE209的新体系。在新体系中,以Ti02为催化剂,氖灯为光源,水为溶剂,光催化反应12h后,BDE209的脱溴率可达95.6%。采用红外光谱、高效液相色谱-质谱联用、气相色谱-质谱联用等技术监测了降解过程中的中间产物,未发现任何低溴代同系物产生,而仅在反应液中检测到极少量小分子溴代烯酸化合物,且小分子产物可进一步被降解,表明BDE209发生了深度氧化降解。通过对不同溶剂体系中·OH和光生电子的生成量进行分析,发现BDE209的脱溴率与·OH的生成速率成正相关关系,而与光生电子的浓度无关,这进一步证实了BDE209发生氧化降解。以H20为溶剂,一方面避免了有机溶剂对活性物种的消耗,增强了·OH的产生,另一方面也促进了疏水性BDE209在催化剂表面的吸附,更有利于氧化活性物种直接进攻BDE209,实现其高效无害化处理。(3)建立了以过硫酸钾为磨剂的机械化学氧化降解BDE209的新体系。在磨剂与BDE209摩尔比50：1、球料比50：1、大小球个数比1：4、转速400rpm的条件下,球磨反应3h,BDE209几乎完全去除,脱溴率高达98.3%。在同样的降解条件下,如果不添加过硫酸钾磨剂,BDE209难以发生脱溴降解。采用拉曼光谱监测反应前后固体粉末的变化,发现随着反应的进行BDE209中C-Br、C-O键的特征峰信号强度均逐渐降低甚至消失。采用高效液相色谱-质谱联用、气相色谱-质谱联用技术检测了降解中间产物,未发现任何低溴代同系物产生,仅检测到少量溴代二乙烯醇结构的产物,表明BDE209发生氧化开环降解。通过电子自旋共振技术对体系中产生的自由基的种类进行分析,进一步证明机械球磨过程中产生的高温实现了过硫酸钾的热活化并产生强氧化性的活性物种S04.-,实现了固相中BDE209原位高效氧化降解。(4)建立了以Ti02为磨剂的机械化学氧化降解BDE209体系。以Ti02为磨剂,在球料比100：1、大小球个数比1：4、转速400rpm的条件下,当Ti02与BDE209的摩尔比(n(TiO2)/n(BDE209))为50～750：1时,BDE209的脱溴率随摩尔比的增大而增大,反应1h的脱溴率由8.6%增大到41.4%；当摩尔比进一步增大到1000：1时,脱溴率下降至31.4%。在相同的条件下,向n(TiO2)/n(BDE209)=50:1的体系中添加少量SiO2(与BDE209的摩尔比为50：1),反应1h的脱溴率由8.6%显著提高至81.3%。通过红外光谱、气相色谱-质谱联用及自由基捕获实验等方法探讨了该体系球磨降解BDE209的机理：少量SiO2的加入促进了母体化合物BDE209快速还原降解,而TiO2在机械化学作用下激发产生的·OH等氧化性活性物种则能将低溴代中间产物原位快速氧化降解,两种磨剂的混合使用具有协同作用,加速BDE209深度脱溴降解。