多溴联苯醚(PBDEs)是一种曾在全球范围内被广泛使用的溴代阻燃剂，目前在水体、大气、土壤和生物体等环境介质中均有广泛检出。由于其具有半挥发性、生物蓄积性、神经毒性和内分泌干扰效应等，能够严重威胁生态环境和人体健康安全。微生物降解是环境中有机污染物自然消减的主要方法，尤其好氧微生物降解，因其降解周期短、成本低、降解彻底且矿化完全等特点，已成为微生物降解研究领域的新热点。然而，由于PBDEs高效降解菌相对匮乏，目前关于PBDEs好氧微生物降解以及降解机理的研究还不多见。基于与多氯联苯(PCBs)的结构相似性和联苯调控途径-bph上游基因编码酶BphA1酶促降解作用的潜在共性，本研究围绕好氧降解菌LB400对不同溴代模式PBDEs的降解动力学过程及共代谢底物对降解性能的影响研究，结合密度泛函理论(DFT)计算、分子对接模拟和模型发展等技术方法，探讨好氧微生物降解过程中关键基元反应的吉布斯自由能变△Gr与表观速率常数lnk之间的关系，揭示好氧微生物降解过程的热力学机制;通过Surflex-Dock分子对接方法，明确好氧降解菌活性酶BphA1活性空穴中关键氨基酸残基分布特征及其与PBDEs的亲合作用，阐释PBDEs亲合作用对降解性能的影响;通过偏最小二乘(PLS)分析以及比较分子力场/比较分子相似性指数（CoMFA/CoMSIA）分析技术方法，分别构建与PBDEs结构特征和亲合作用相关联的二维/三维定量构效关系（2D/3D-QSARs），预测PBDEs好氧微生物降解性能，并在分子水平上明晰影响好氧微生物降解的微观结构基础和酶促分子作用机制，旨在为土壤等环境介质中PBDEs高效降解菌的选育与污染修复提供科学依据。主要研究结果与结论概述如下:　　1) PBDEs好氧微生物降解动力学实验分析表明，共代谢底物对好氧微生物降解效率具有显著影响。联苯作为底物时，BDE-47降解效率最高。单因素方差分析（ANOVA）表明，120h内PBDEs去除主要来自好氧降解作用，降解效率为38.4％～100％，而PBDEs挥发或化学转化等作用的影响可忽略不计。LB400对PBDEs的降解过程符合一级反应动力学(R2在0.814～0.991之间)。随着PBDEs溴代数目的增加，PBDEs降解平衡时间也随之延长，降解速率常数k下降。　　2) PBDEs好氧降解的热力学受控性分析表明，羟基化反应是PBDEs微生物降解反应的速控步骤;在羟基化过程中，相比于meta/para-取代，活性氧自由基如·OH更倾向于攻击苯环的ortho/meta-位置而发生亲核加成反应，与PBDEs好氧微生物降解中关键产物的检出相吻合。　　3)分子对接研究表明，PBDEs与好氧降解菌活性酶BphA1能够发生有效亲合，亲合作用与降解速率常数lnk之间呈现指数型正相关关系，亲合作用对调节微生物降解性能具有重要意义。调节BphA1活性空穴的关键氨基酸残基A234、M231、L333、F336、F378和F384等的空间分布特征，将显著改善亲合作用，有利于提高微生物降解性能。　　4)为深入探讨并定量表征PBDEs好氧降解性能与微观结构之间的关系，PLS分析构建了有关PBDEs好氧降解性能的2D-QSARs。通过模型性能验证与应用域表征，揭示了PLS构建模型可用于PBDEs结构相似污染物好氧微生物降解性能的预测，具有较好的外延性。模型分析表明，PBDEs化合物与好氧微生物活性酶BphA1之间的静电作用，对于调节其降解性能具有显著影响。PBDEs电负性增强导致芳环体系不容易失电子，发生羟基化反应的难度增大，从而导致降解速率常数的减小。　　5) CoMFA/CoMSIA分析表明，PBDEs与好氧微生物活性酶BphA1之间的静电作用能在很大程度上调控其降解性能，而疏水作用也具有调控意义，这与2D-QSARs和分子对接研究结果相一致。PBDEs取代模式的变化，将显著影响其与BphA1之间的静电作用和疏水作用。间/对（meta/para）位取代，有利于PBDEs在BphA1活性空穴的疏水作用，从而在一定程度上提高降解速率，而邻位未发生溴取代、且在提升C原子电正性的情况下，也将显著提高PBDEs与BphA1的静电作用以及降解速率。PBDEs好氧微生物降解性能预测与分子作用机制阐释，可为土壤环境中高效降解菌的选育与污染修复提供科学依据。