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表面吸附有某些有机物的颗粒物在不完全燃烧的过程中会产生环境持久性自由基（EPFRs）。研究表明,EPFRs的生成会受到许多因素的影响,诸如,前驱体、载体颗粒物、热解条件、金属氧化物等。但是由于对EPFRs的认识较晚,目前关于EPFRs的研究数据还很有限,同时也缺乏对水生生物毒性的报道。因此,本论文围绕颗粒物热解过程中EPFRs的产生及其对水生生物毒性效应展开。为了更好地了解EPFRs的形成过程,首先,采用邻苯二酚-二氧化硅（CT-SiO2）模拟体系在限氧条件下制备EPFRs,考察了金属离子（Fe、Cu、Ni、Zn）及其氧化物、热解温度和CT/SiO2质量比对颗粒物表面EPFRs生成的影响,并对EPFRs悬浮液中·OH的产生以及对水生生物毒性进行了测定。采用电子顺磁共振（EPR）对制备的EPFRs进行表征的结果表明:金属氧化物能够促进EPFRs的生成,而金属离子则恰好相反;热解温度以及CT/SiO2质量比是EPFRs的生成过程的重要影响因素,对CT-SiO2热解体系中EPFRs的生成浓度和类型具有至关重要的影响作用,EPFRs的生成浓度在热解温度为400℃且CT/SiO2质量比为0.032时达到最高值5.04×1015 spins·g-1。本研究所制备的EPFRs在环境空气中的半衰期,能够达到18-80 d,这可能是因为与颗粒物的结合增加了自由基的稳定性。含有EPFRs的颗粒物能够对发光细菌造成急性损伤,并造成斑马鱼胚胎死亡和幼鱼发育畸形,推测致毒原因可能与EPFRs悬浮液中活性氧物种（ROS）的产生有关。其次,采用CT污染土壤实例在限氧条件下制备EPFRs,考察了热解温度以及CT/S-4质量比对土壤颗粒表面EPFRs生成的影响,并对EPFRs悬浮液中·OH的产生以及对水生生物毒性进行了测定。对土壤分析的结果表明,EPFRs主要存在于土壤的粘土/矿物质/胡敏素组分（S-4）中,约占土壤中EPFRs含量的70%。热解温度以及CT/S-4质量比同样在土壤EPFRs的生成过程的重要影响因素,热解温度为300℃且CT/SiO2质量比为0.004时,EPFRs的生成浓度达到最高值8.01×1017 spins·g-1。土壤中EPFRs的浓度随着紫外线照射时间的增加而逐渐增加并最终趋于稳定,并伴随有·OH的产生,表明土壤中的EPFRs具有较强的风险,并推测可能是发光菌急性毒性产生的原因。综上所述,本研究的结果为EPFRs在环境过程中的形成因素及其生物毒性提供了研究基础,为研究EPFRs的潜在环境风险提供了基础数据。