土壤固相组分和有机污染物的相互作用决定着土壤中污染物的迁移、转化和生物可利用性。矿物是土壤的主要固相组成成分,其与污染物的微观互作,如吸附构型、位点、作用力和基团贡献等对理解有机污染物的界面分子机制起着关键作用。但目前有机污染物-矿物微界面相互作用研究中,由于在实验研究中有时存在如杂质干扰、仪器检测限和分辨能力不足等局限性,仅靠实验仪器分析很难在分子水平上对吸附构型、位点、作用力和反应性基团的贡献进行全面深入解析和量化。密度泛函理论（DFT,Density Functional Theory）和分子动力学（MD,Molecular Dynamics）方法是新兴的和逐步发展壮大的理论研究手段。它们可以从分子和原子水平研究有机污染物与矿物微界面的相互作用,可弥补现有实验手段较难提供的分子、原子和电子微观作用信息。为此,本研究采用典型粘土矿物（高岭石、蒙脱石）、金属硫化物矿物（硫化铁、硫化锌）和几种优先控制的典型有机污染物（双酚A、双酚S、草甘膦和甲基汞）为研究对象,借助DFT计算和MD模拟的方法,深入探讨不同典型有机污染物与矿物之间相互作用的微观机理。所获主要结果如下:（1）明确了双酚A（Bisphenol A,BPA）和双酚S（Bisphenol S,BPS）的基团反应活性及其在蒙脱石（001）面和层间的分子结合机制及其差异。BPS的磺酰基比BPA的羟基有更高的反应活性。BPA在蒙脱石的（001）面和层间主要通过酚羟基和矿物形成Ca离子桥作用。BPS在蒙脱石的（001）面和层间主要通过磺酰基和羟基与矿物的Ca2+和Si O4四面体形成离子桥和氢键共同作用。BPS在蒙脱石（001）面和层间的吸附作用比BPA更强。BPA和BPS吸附在蒙脱石层间比蒙脱石（001）面更稳定。（2）揭示了草甘膦（Glyphosate,PMG）与高岭石和高岭石-腐殖酸复合体互作的吸附构型与不同基团的相对贡献。高岭石-腐殖酸复合体比高岭石对PMG有更强的吸附作用。PMG可以通过氢键平行地吸附在高岭石和高岭石-腐殖酸复合体表面。腐殖酸的羧基和羟基分别与PMG的膦酰基和氨基形成氢键网络,进而增强PMG在高岭石-腐殖酸复合体吸附的稳定性。（3）揭示了甲基汞（Methylmercury,Me Hg）在马基诺矿（Mackinawite,Fe S）表面吸附的晶面依赖性,量化了矿物表面Fe位点和S位点的反应活性及其差异。Me Hg在Fe S不同表面的优先结合顺序为（011）面＞（111）面＞（001）面,增加Fe S（011）晶面的暴露可以提高矿物对Me Hg的吸附性能。Me Hg在Fe S（001）面和Fe S（011）面分别倾向形成单齿的Hg-S和Fe-Hg络合物,而Me Hg在Fe S（111）面更倾向形成双齿的Fe-Hg-Fe络合物。Me Hg吸附在Fe S表面的Fe位点比S位点形成的共价键更强,发生更多的电荷转移。Fe S表面Fe位点比S位点更倾向吸附Me Hg。（4）发现了Me Hg在闪锌矿（Sphalerite,Zn S）表面吸附的晶面依赖性,探明了Fe掺杂和Se掺杂Zn S对Me Hg吸附的影响和机制。Me Hg在Zn S不同表面优先结合顺序为（311）面＞（110）面＞（111）面。Me Hg在Zn S、Se掺杂Zn S和Fe掺杂Zn S表面可以分别形成Hg-S、Hg-Se、Hg-Fe键,其共价键强度和矿物向Me Hg的电荷转移量依次增加。增加Zn S（311）晶面暴露和Fe原子掺杂可以提高闪锌矿对Me Hg的吸附性能。