我国是抗生素生产和使用大国,特别是磺胺类（SAs）抗生素,已造成非常严重的环境问题。目前,已在工业废水和城市污水中检测到了SAs抗生素,而且在海洋和地下水中也不同程度的检测出SAs抗生素。在高纬度地区,冬季水体结冰将会导致SAs抗生素的垂直迁移,给原有的冰下水生态造成破坏。而能量是物质运动的驱动力,水体结冰实际上是一个能量变化的过程。因此,研究结冰过程中的能量变化与SAs抗生素迁移之间的关系具有重要的意义。为探究SAs抗生素在水体结冰过程中的迁移规律及迁移机理,选用磺胺吡啶（SP）、磺胺嘧啶（SD）、磺胺甲噁唑（SMX）、磺胺噻唑（ST）、磺胺二甲嘧啶（SM2）、磺胺喹噁啉（SQ）为研究对象进行室内模拟实验,通过自制的模拟结冰系统探究了不同水深、不同浓度下SAs抗生素在结冰过程中的迁移规律,并通过Gaussian运算,在分子水平上深入探究了结冰过程中SAs抗生素发生迁移的原因,揭示了水体结冰过程中SAs抗生素的迁移机理。研究取得的结果如下:1、为模拟自然结冰过程,研制了一套自上而下的结冰模拟装置,包括超高效液相色谱质谱联用仪连续取样检测系统、温度实时监测系统和冰下水压力实时监测系统。该装置可实现在不影响结冰过程的情况下对冰下水连续取样检测,并对环境温度、冰下水温度以及冰下水压力进行实时监测记录。而且优化了高效液相色谱-电喷雾离子源-串联四极杆质谱联用仪（UPLC-ESI-MS/MS）检测水溶液中6种SAs抗生素（SP、SD、SMX、ST、SM2、SQ）的方法,该方法能够在较短的检测运行时间内达到较好的色谱分离效果。2、不同条件下SP、SD、SMX、ST、SM2、SQ在结冰过程中具有相同的迁移规律,即随着结冰时间的进行,冰下水中SAs抗生素的浓度呈增长趋势,这表明在结冰过程SAs抗生素持续向冰下水体迁移。冰下水中SAs抗生素的浓缩率与初始浓度和溶液水深呈负相关,即随着初始浓度和溶液水深的增加,冰下水中SAs抗生素的浓缩率减小。3、在理论计算实验过程中,273.15 K条件下SP、SD、SMX、ST、SM2、SQ的分子形态发生变化,主要表现在键长和键角的改变,这是因为能量变化所致,也验证了水体结冰是一个能量变化的过程。4、通过量子化学计算,发现SAs抗生素在冰相中的结合能（SAs抗生素分子和冰分子的能量之和减去SAs抗生素分子/冰分子化合后的能量）小于其在水相中的结合能（SAs抗生素分子和水团簇的能量之和减去SAs抗生素分子/水团簇化合后的能量）,正是由于这个能量差导致SAs抗生素在结冰过程中由冰体向冰下水迁移。