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聚苯乙烯(Polystyrene，PS)是苯乙烯单体的聚合物，为全球四大通用塑料之一，广泛使用在一次性杯子、包装材料、电子电器等方面。在其制品废弃之后，PS大量进入环境。由于降解极其缓慢，PS在环境中大量堆积，污染环境。因此研究PS的降解途径对降低其环境风险有重要意义。PS的降解途径一般有热降解、催化降解、生物降解等，其中生物降解因降解彻底且不产生二次污染物而备受人们关注。但是PS的生物降解比较缓慢，常规检测方式难以检测到其中的微小变化。14C放射性同位素示踪技术具有检测快速、灵敏等优点，能够准确定量物质发生的微小变化，但是由于放射性物质价格昂贵，有些物质市面上没有出售，因此限制了这种方法的应用。我们在实验室用相对容易得到的物质合成了不同位点14C标记的PS，即苯环标记[ring-14C]-PS和支链标记[β-14C]-PS，为PS的降解研究提供原料。氧化处理是提高难降解物质降解速率的有效途径，其中臭氧因其较高的氧化能力与不产生二次污染的优点而广泛应用。青霉菌（Penicilliumvariabile）是环境中一种常见的真菌，能够在含有PS的培养基中生长，为了验证其降解PS的能力，同时提高PS生物降解效率，我们采用臭氧氧化前处理与生物降解相结合的方法，利用14C同位素示踪技术，研究了不同处理的14C-PS在P.variabile中的降解、转化。 放射性标记物合成之前，需要用非放射性物质优化合成条件。我们经过多次模拟实验，得到每步反应的最佳条件后，用放射性原料14C-丙二酸与一定量的苯甲醛反应，合成得到支链标记[β-14C]-肉桂酸，接着用[β-14C]-肉桂酸合成得到支链标记[β-14C]-苯乙烯，再聚合得到支链标记[β-14C]-PS。苯环标记[ring-14C]-PS是以苯环标记的14C-肉桂酸为起始原料合成的，首先合成得到苯环标记14C-苯乙烯，再聚合得到苯环标记[ring-14C]-PS。 降解实验在含有P.variabile的液体培养基中进行，培养过程中定期收集产生的14CO2。实验结束后，分析剩余PS的分子量及表面形态变化。臭氧化处理是在14C-苯乙烯被放入培养基之前，在臭氧发生器中氧化3小时或6小时。 培养实验进行16周，我们发现了如下结果: (1)未经臭氧化处理时，分子量较小的[ring-14C]-PS矿化率显著(p＜0.05)高于分子量较大的[ring-14C]-PS;苯环标记[ring-14C]-PS矿化率显著(p＜0.05)高于支链标记[β-14C]-PS。 (2)臭氧化处理之后，[β-14C]-PS矿化率显著(p＜0.01)高于未臭氧化处理的处理组;不同臭氧化时间处理的[β-14C]-PS之间无显著差异;培养基中加入碳源酵母提取物(yeast extract)或蔗糖(sucrose)之后，[β-14C]-PS矿化率有轻微降低;甲醇提取臭氧化之后的[β-14C]-PS，甲醇提取物的矿化率显著(p＜0.01)高于剩余[β-14C]-PS。 扫描电镜结果显示在含有P.variabile培养基中培养16周后，[β-14C]-PS表面出现深浅不一的孔隙;红外光谱结果显示，[β-14C]-PS臭氧化之后会产生-C=O基团，且在含P.variabile的培养基中培养之后，-C=O含量降低。凝胶渗透色谱分析发现，[β-14C]-PS的分子量降低，且在P.variabile作用下，[β-14C]-PS中小分子含量少于不加菌对照组。 根据以上研究结果，我们得出的结论是P.variabile可以降解14C-PS，臭氧化处理之后再进行生物降解比单独生物降解效率更高。本研究解决了因14C标记物质的缺乏而不能使用14C放射性示踪技术的限制，找到了一种可以提高PS生物降解效率的方法，同时也为PS污染环境的修复提供了理论依据和技术支撑。