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新兴溴代阻燃剂四溴乙基环己烷（TBECH）和紫外光过滤剂二苯甲酮（BP-3）是两种常见的内分泌干扰物,它们广泛存在于多环境介质中。尽管它们在环境中往往以微量污染物的形式存在,但是仍然可能对生态系统和人体健康造成持久威胁。人体和生物暴露于内分泌干扰物的途径复杂,其中呼吸、饮用水以及食物链的积累是重要的暴露途径。因此,了解TBECH和BP-3的环境持久性和环境命运对于理解这些物质的风险至关重要。但是,TBECH和BP-3在大气和水生环境中的转化机制和半衰期尚缺乏彻底的研究,尤其是它们在环境中转化产物的潜在环境影响也还不清楚。更重要的是,常规废水处理技术对一些内分泌干扰物的处理效果并不理想,这导致它们在水生环境中的残留。主流的几种高级氧化技术（AOPs）包括基于活性氧物种（ROS）、活性氯物种（RCS）、活化过硫酸盐（SR）和活化过碳酸盐（SPC）的高级氧化技术,它们依赖于高氧化活性的物种,主要包括·OH、1O2、Cl·、ClO·、SO4·-和CO3·-等。它们能够高效降解一些顽固的微量污染物,从而受到越来越多的关注。近年来,高级氧化技术得到广泛研究,并且已被成功地应用于实际水处理过程中。尽管如此,这些高级氧化技术对于处理废水中TBECH和BP-3的有效性仍然需要被评估。水处理技术对于污染物处理的要求不仅仅是降解为更小的分子,而且低毒甚至无毒化也是关键的指标。因此,高级氧化技术对TBECH和BP-3废水处理的有效性需要从目标污染物表现出的半衰期和转化产物的毒性进行评估,这就需要阐明转化机理、动力学和毒理学。本论文采用量子化学计算方法对内分泌干扰物TEBCH和BP-3在大气环境和水生环境中的氧化活性物种引发作用下的转化机理进行了研究。采用过渡态理论（TST）得到了所有引发反应的速率常数,在此基础上对TEBCH和BP-3在大气、地表水、海水以及几种AOPs中的半衰期进行了计算。此外,本论文用计算毒理学方法评估了转化产物的急慢性毒性、发育毒性、致突变性、生物蓄积效应和生物放大效应。本论文研究的内容以及结论包括如下四部分:1.大气中·OH引发的四溴乙基环己烷立体异构体的转化机理及环境影响四溴乙基环己烷（TBECH）作为一种内分泌干扰物,经常在空气中被检测到。由于实验上对大气环境中TBECH立体异构体检测困难,导致理解其环境命运仍然具有挑战性。本研究通过量子化学计算方法和计算毒理学方法探究了TBECH立体异构体在气相中·OH氧化作用下的环境化学行为、环境持久性以及转化产物潜在的生态毒性效应。结果表明,TBECH立体异构体在大气中的转化反应表现出反应的复杂性和产物的多样性。毒性评估表明,所有转化产物对水生生物的毒性都小于TBECH,但部分产物仍被分类为有毒或有害水平。更重要的是,一些转化产物仍然具有致癌和致畸活性。本研究通过理论计算填补了对TBECH在大气中的转化机理及潜在环境影响认识上的空白,研究结果对于理解TBECH的大气化学过程,以及指导TBECH合理的使用和排放具有重要意义。2.地表水和AOPs中活性氧物种引发TBECH转化的化学行为及产物的潜在环境风险TBECH作为一种新兴的污染物,经常在水生环境中被检测到,但人们对每种立体异构体的化学行为和潜在的生态毒性知之甚少。本文用计算化学方法研究了 TBECH立体异构体在ROS（·OH和HO2·）氧化作用下的水生环境化学行为。此外,通过计算毒理学评估了 TBECH和代表性转化产物的生态毒性效应。在地表水环境中,TBECH立体异构体可以在ROS的引发作用下发生转化,但是TBECH立体异构体具备环境持久性。此外,基于·OH的AOPs可以使TBECH快速转化,这从反应动力学角度预测了基于·OH的AOPs处理TBECH废水的有效性。生态毒性评价结果表明,TBECH立体异构体的转化有利于降低毒性。本研究的这些结果有助于理解TBECH在地表水中的环境行为及环境持久性,为高级氧化技术在TBECH废水处理的规模化应用提供了理论借鉴。3.二苯甲酮-3在大气环境和自然水环境中的转化机理及动力学研究二苯甲酮-3（BP-3）是一种广泛存在的内分泌干扰物。然而,人们对BP-3在大气和自然水环境（地表水和海水）中的转化机理、环境持久性以及环境影响缺乏认识。本研究通过理论化学计算,研究了 BP-3在大气和自然水生环境中的化学行为。转化热力学和动力学结果表明,BP-3在地表水域中可以观察到环境持久性,但是在大气和海水中能迅速转化。大气中BP-3的转化产物能够参与大气新粒子以及二次有机气溶胶的形成,从而污染环境和危害人体健康。本研究对BP-3在大气和自然水体中的环境化学行为提供了有价值的见解。4.二苯甲酮-3在几种典型高级氧化技术系统中的降解机理、动力学及毒性评估几种高级氧化技术处理废水中BP-3的降解效率已经通过实验手段被探究,但是降解过程的微观机理以及对基于多种活性氧化物种的AOPs有效性的评价仍然缺乏,特别是基于1O2的AOPs对处理废水中BP-3的有效性的研究仍然空白。本章节利用量子化学和计算毒理学方法对BP-3在四种AOPs（ROS-AOPs、RCS-AOPs、SR-AOPs和SPC-AOPs）中的转化机理、动力学、水生生物毒性、致发育毒性、致突变性以及生物蓄积性进行了研究。结果表明,四种AOPs都能够对BP-3的降解表现高效。部分产物仍然能够表现出毒性,但是它们并不存在生物蓄积效应和生物放大效应。这从另一个角度表明了四种AOPs对废水中的BP-3处理的有效性。本研究为上述四种高级氧化技术处理BP-3废水的工业化应用提供了重要的理论支撑。