哌虫啶是我国自主设计并合成的一种新型烟碱类化合物，主要用于防治同翅目害虫，对稻飞虱具有良好的防治效果，该药剂可广泛用于果树、小麦、大豆、蔬菜、水稻和玉米等多种作物害虫的防治。为正确评价哌虫啶的环境行为，探究其在小麦、水和土壤中降解动态及降解机理，明确影响其环境行为的主要因素，本研究对哌虫啶的残留检测方法、在小麦中的降解及生理生化行为、在土壤中的耗散降解及吸附迁移行为、在水中的光降解和水解动态等方面进行了系统的研究，将为哌虫啶的安全评价和应用提供科学依据。（1）哌虫啶在小麦、水和土壤中残留检测方法的构建。研究采用分散固相萃取（DSPE）/分散液液微萃取（DLLME）-高效液相色谱法（HPLC）分别建立同时快速检测7种烟碱类农药在谷物（小麦、大米、燕麦、玉米）中残留量的分析方法及哌虫啶在小麦、水和土壤中残留量的分析方法。研究结果表明，水用二氯甲烷提取，小麦和土壤用乙腈提取，提取液通过DSPE结合DLLME进行净化，采用HPLC进行检测。7种烟碱类农药在0.02-4.50μg·mL^-1范围内具有良好的线性关系，相关系数R2均大于0.99，加标回收率为73^-120%，相对标准偏差为0.9^-12.6%；检测限为0.002-0.005mg·kg^-1，定量限为0.007-0.018mg·kg^-1；哌虫啶在0.05^-10μg·mL^-1范围内具有良好的线性关系，相关系数R2=0.9999，小麦中加标回收率为92.3-97.94%，相对标准偏差为2.55-3.20%；检测限为0.018mg·kg^-1，定量限为0.030mg·kg^-1。土壤中加标回收率为92.84-95.19%，相对标准偏差为2.02-5.83%；检测限为0.008mg·kg^-1，定量限为0.020mg·kg^-1。水中加标回收率为93.56-95.80%，相对标准偏差为5.42-8.20%；检测限为0.005mg·kg^-1，定量限为0.012mg·kg^-1。本检测方法具有简单、快速、重现性良好的特点。（2）研究哌虫啶在植物体内的降解代谢规律及生理生化行为。研究采用不同浓度的哌虫啶喷施于小麦上，研究其降解动态，均符合一级反应降解动力学方程，降解半衰期为0.92d-2.19d，且浓度越大，降解越快；哌虫啶喷施于农药上后，对小麦造成了氧化损伤，引起了一系列的抗氧化反应，SOD, CAT, POD等酶活性和MDA含量发生了变化。本论文从浓度-依赖关系和时间-依赖关系两方面对小麦抗氧化行为进行研究。结果表明：不同剂量的哌虫啶在喷药初期（0-2d）均对小麦的细胞膜造成氧化损伤，引发脂质过氧化反应，在后期（2-9d）得到逐渐修复；超氧化物歧化酶（SOD）作为抗氧化的第一道防御系统，表现了特别重要的作用。此外，其他一些抗氧化酶系和非酶物质也体现较为重要的协同作用，如过氧化氢酶（CAT）、蛋白质等。结果表明，哌虫啶对小麦植株的生理生化行为产生一定的影响。（3）哌虫啶在土壤中的降解代谢规律。研究了哌虫啶在不同土壤中的耗散降解、吸附滞留、迁移及其影响因素的环境行为。研究结果表明：哌虫啶在土壤中的降解过程均符合一级反应动力学方程，降解半衰期为1.14-8.04d，且其降解半衰期与土壤的pH值呈正相关性，与阳离子交换量（CEC）、有机质（OC）和粘粒含量呈负相关性，土壤水分含量对其没有显著影响。Freundlich方程能够较好的拟合哌虫啶在三种土壤中的吸附过程，且在壤土中为化学吸附，不可逆；在沙土和黏土中为物理吸附，可逆。利用红外光谱技术，对腐殖酸吸附哌虫啶前后及高岭土吸附哌虫啶前后进行光谱分析，解析有机质和粘粒对哌虫啶吸附影响的机理。哌虫啶在三种土壤中的迁移作用较弱，属于中等移动，且其迁移行为与吸附行为呈正相关性。（4）哌虫啶在水环境中的降解代谢规律。分别对哌虫啶在水环境中的光化学降解和水解行为进行了研究。研究结果表明：一方面，哌虫啶在水环境中的光化学降解包括直接光解和间接光解，其中光源和哌虫啶初始浓度对哌虫啶的直接光解影响较大，降解半衰期为3.98h-5.25h，初始浓度越大，降解越慢；在哌虫啶的间接光解过程中，丙酮、双氧水和硝酸根离子均具有敏化作用，半衰期分别仅为1.34h、1.89h、2.68h，相对而言，正己烷和腐殖酸则具有明显的猝灭作用，半衰期分别为57.74h和91.83h。另一方面，哌虫啶在水环境中的水解作用受到pH较大影响，哌虫啶在pH=11.0的水环境中半衰期为29.07d，而在pH=12.0的水环境中半衰期仅为1.85d。此外，腐殖酸、金属离子Cu²⁺和表面活性剂吐温80等环境因子对其降解均有显著的催化作用。最后，本研究选取地下水、雨水、生活污水和河流水作为主要的自然水体，对其进行实际水解过程模拟，结果显示：哌虫啶在四种水体中的降解由快到慢的顺序为生活污水>河流水>雨水>地下水，结合各水体的基本生态参数发现，水体的矿化度与其降解半衰期呈显著负相关性。利用液质联用技术，解析哌虫啶的光降解产物和水解产物，推测其可能的光降解途径和水解途径。