多氯联苯(PCBs)是环境中广泛分布的持久性有机污染物(POPs)。我国表层土壤监测分析表明，在工业化程度高、经济相对发达的东部地区，PCBs污染残留水平较高，威胁土壤生态系统安全与人体健康。污染物的生物有效性和有效态浓度是环境风险评估的重要科学依据。本论文围绕PCBs的生物有效性，以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为土壤模式生物，模拟黄棕壤中PCBs的富集动力学过程，探讨单室模型拟合动力学过程的适宜性和不同PCBs在土壤固相-土壤孔隙水相-生物体有机脂相间迁移、富集行为的发生途径和分子机制，测定PCBs的生物富集因子(BSAFs);通过量子化学、分子力学等相关理论方法优化PCBs的电子结构，计算结构特征参数，并以PCBs生物有效性实验数据为基础，借助多元线性回归分析(MLR)、偏最小二乘分析(PLS)和比较分子力场分析(CoMFA)、比较分子相似性指数分析(CoMSIA)方法等，构建有关黄棕壤中PCBs生物有效性的定量构效关系(QSARs)。通过QSARs模型分析，预测PCBs生物有效性，从微观层面阐释影响PCBs富集过程和生物有效性的结构内因与分子机制，并结合潮土与红壤的富集实验，进一步揭示土壤有机质含量对PCBs生物有效性的影响，为其潜在生态风险甄别与评价提供理论方法和科学依据。　　研究结果概述如下:　　1)典型土壤中PCBs富集动力学过程研究表明，单室模型能够较好地描述中、低氯代PCBs的蚯蚓富集动力学过程，在30d和15d内的富集能够达到整个动力学过程的近平衡状态。中低氯代PCBs分子体积相对较小，使得污染物能够在土壤固相-土壤孔隙水-生物体有机脂相间自由迁移而达到平衡分配。中、低氯代PCBs的生物有效性BSAFs在5.34～35.67之间，与前人相关研究结果趋于一致。　　2)高氯代（七～十）PCBs的富集动力学过程在30d内没有达到平衡或近平衡状态。其原因可能在于高氯代PCBs在土壤颗粒上吸附作用强、分子体积大且不能穿透生物膜，使其在土壤固相-土壤孔隙水-蚯蚓有机脂相间的自由迁移受到阻碍，平衡分配过程所起的作用也随之减弱，单室模型不适用。高氯代PCBs的富集过程可能主要依赖于蚯蚓吞食、肠道吸收等途径，这可在探寻适宜描述高氯代PCBs富集动力学模型的基础上予以进一步研究。　　3)由于单室模型不适宜描述高氯代PCBs富集动力学过程，致使以单室模型测得的生物有效性偏差较大。因此，本研究仅构建了基于相似分子机制的中低氯代PCBs生物有效性的定量构效关系，即2D/3D-QSARs模型。统计学分析表明，中低氯代PCBs生物有效性的QSARs模型具有较好的拟合性能、稳定性和预测性能，可用于中低氯代PCBs生物有效性的预测，预测偏差较小，且具有较高的应用域(AD)和预测精度覆盖范围。　　4) QSARs模型不仅可以用于未知性质的预测，还可用于分子机制的分析。模型分析表明，中低氯代PCBs分子总能量和极化率在很大程度上影响生物有效性的变化，即分子越稳定，越有利于促进PCBs进入土壤孔隙水相而为生物体有机脂相富集;与分子体积密切相关的极化率越大，PCBs和环境介质之间的疏水作用、色散作用将越显著，从一定程度上也有利于提高生物有效性。　　5)基于CoMFA和CoMSIA分析构建的3D-QSARs模型，进一步验证了2D-QSARs模型的分析结果。中低氯代PCBs与环境介质之间的静电作用，包括电子转移和π-π叠合作用等在最大程度上影响生物有效性的变异;其次，PCBs的立体效应和分子大小，及其与之相关的疏水作用和色散作用等也在一定程度上影响生物有效性。就取代位置而言，间位(meta-)和(para-Cl)取代，有助于提高PCBs与环境介质之间的静电作用、立体效应和疏水作用，利于增大PCBs的生物有效性;ortho-Cl取代效应则反之。　　6)不同土壤（潮土、红壤）中PCBs富集实验表明，PCB18、20、28、44和52的生物有效性随土壤有机质含量的增加而降低，呈线性负相关关系，表明土壤有机质含量越高，土壤中的高能吸附点位结合PCB的能力越强，致使PCBs生物有效性下降;土壤有机质含量对氯代数目多、分子体积大的PCBs生物有效性影响显著。