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厌氧消化处理有机废弃物不仅能降低环境污染,而且能产生清洁能源,然而部分有机废弃物往往含有影响厌氧微生物产气性能的芳构物。有关研究表明,芳构物的性质是由其分子结构决定,其对厌氧微生物毒性的作用机理可通过微观角度阐述,因此建立芳构物的分子结构参数与其毒性之间的定量构效关系(QSAR)是十分重要的。此外,该QSAR模型能预测具有类似芳构物的毒性,此法不仅能节约科研成本,缩短科研周期,而且为开发新的绿色芳构物提供理论基础。研究内容及其结论主要包括以下三个部分:(1)利用间歇厌氧消化实验,以厌氧微生物为受试生物,研究了基于19种芳构物对厌氧微生物30d累积产气量的影响。此外,通过72h累积产气量获得抑制率与浓度的关系曲线,借助Logistics方程求解72h-EC50值,以该值作为标准比较了19种芳构物毒性的大小。结果表明,9种芳构物能被厌氧微生物降解,余下10种难被厌氧微生物降解,大多数酚类能被降解,而含氯芳构物难被降解;19种芳构物中五氯酚毒性最大,对苯二酚毒性最小。(2)建立单个量子参数与芳构物对厌氧微生物的-lgEC50之间的线性关系。结果表明,-lgEC50与log Kow、α、MR和En均呈正高度线性相关,说明化合物对厌氧微生物的毒性随着这些量子结构参数增大而增强;-lgEC50与logS和TE均呈负高度线性相关,说明化合物对厌氧微生物的毒性随着这些量子结构参数增大而减弱。(3)利用多元线性逐步回归法建立多个量子参数与-lgEC50的QSAR模型,并分析其内部模拟能力、稳定性、外部预测能力。结果表明,QSAR模型由logKow、μ和En 3种量子参数组成,复相关系数R为0.980,VIF介于1~10之间,Q_t~2=0.9653>0.7,说明该模型的内部模拟能力较强、稳定性较高和外部预测能力较高。