随着社会的进步与发展，新兴有机污染物(EOCs)已成为国际环境领域的热点问题。通常，EOCs毒性较低，对环境的危害在短时间内难以察觉。然而经过长期大量使用，一旦发现其具有潜在危害时，它们已经遍布各种环境介质尤其水体中，对生态环境和人体健康造成了不可恢复的影响。甚至环境中的EOCs有可能通过一系列的物理化学反应转化成毒性更强的产物，从而进一步加剧对环境和人体健康的危害。因此，研究EOCs的环境影响、迁移转化和环境归趋，特别是转化产物的毒性演变特征，对其毒害预防、污染控制及消减具有重要意义。　　本论文采用实验研究与理论计算相结合的方法，从分子水平阐述了三类典型EOCs，四种邻苯二甲酸酯（增塑剂）、四种对羟基苯甲酸酯（防腐剂）和三氯生（抗菌剂），在水体环境中的光化学转化和深度氧化(AOPs)降解机理和反应动力学，阐明了主要降解中间体的环境归趋及其毒性演变特征。得到如下有意义的研究结果:　　1、羟基自由基介导邻苯二甲酸二甲酯转化的微观机理研究　　邻苯二甲酸二甲酯(DMP)是一种具有内分泌干扰效应的EOCs。为了有效地治理DMP的环境污染，有必要研究其深度氧化降解机理。结果表明DMP易被AOPs的主要活性物种—·OH氧化降解。在该过程中单电子转移途径发生困难，是主要通过·OH-加成和H-迁移途径，生成间羟基DMP、邻羟基DMP、单酯基邻苯二甲酸和邻苯二甲酸。并通过理论计算详细阐明了从瞬态中间体到降解产物之间具体的形成机理。该理论计算结果不仅成功辅助解决了实验中难以捕获和鉴定降解中间体的难题，还为DMP的污染控制提供了必要的理论基础数据。　　2、邻苯二甲酸酯的光化学转化机理、动力学及产物毒性演变特征的理论研究　　基于上述对模型化合物DMP的研究，我们分别对邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丙酯(DPP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的迁移转化过程进行了进一步系统理论计算研究，从而建立了邻苯二甲酸酯类(PAEs)的结构特征与转化机理及产物毒性之间的相关关系。发现四种PAEs很容易通过·OH-加成和H-迁移途径被·OH氧化降解。除DMP反应以·OH-加成途径为主外，其它三种PAEs均以H-迁移途径为主。毒性研究表明随着侧链烷基碳原子数的增多，PAEs及其转化产物的毒性逐渐增加。·OH-加成产物的毒性高于母体化合物，而H-迁移产物的毒性比母体化合物低，但仍然具有潜在危害。因此，短链PAEs的·OH-加成产物及长链PAEs的所有转化产物对水生生物和人体健康的危害均不容忽视。　　3、对羟基苯甲酸甲酯的深度氧化降解机理、动力学以及产物毒性的理论研究　　对羟基苯甲酸甲酯(MPB)是一种典型的防腐剂类EOCs，广泛用于化妆品及包装食品等，目前已遍布各种环境水体。因此有必要研究其深度氧化降解机理、动力学和产物毒性，从而减少其对环境的危害。结果表明·OH介导的MPB氧化降解主要通过·OH-加成和H-迁移途径。计算毒理学研究发现·OH-加成产物的水生毒性高于H-迁移产物，甚至高于母体化合物。尽管O2的存在能提高MPB的降解效率，但该过程会生成更多的毒性产物。因此，在利用AOPs处理含MPB的废水过程中，不仅需要关注O2的含量，也应当加强监测降解产物及其对水生生物的影响。　　4、对羟基苯甲酸酯类的结构特征与其降解机理和产物毒性之间的关系研究　　为了系统了解对羟基苯甲酸酯类EOCs在水体环境中的迁移转化规律，我们进一步开展了对羟基苯甲酸乙酯(EPB)、对羟基苯甲酸丙酯(PPB)和对羟基苯甲酸丁酯(BPB)的相关研究。结果表明·OH介导对羟基苯甲酸酯的氧化过程均通过·OH-加成和H-迁移途径。其中MPB和EPB的反应是以·OH-加成途径为主，而PPB和BPB的反应是以H-迁移途径为主。计算毒理学研究发现随着其侧链烷基碳原子数的增多，对羟基苯甲酸酯及其转化产物的毒性逐渐增加。·OH-加成产物的毒性大于H-迁移产物。在H-迁移产物中，·OH攻击对羟基苯甲酸酯末端甲基H形成的产物毒性最大。因此，对羟基苯甲酸酯以及其转化产物对水生生物的危害均不容忽视，尤其是其短链·OH-加成产物及长链末端H-迁移产物。　　5、三氯生的水体转化机理、动力学以及产物毒性特征的理论研究　　·OH介导典型抗菌剂三氯生(TCS)的氧化降解以提取酚羟基上的H为主，但·OH-加成反应途径也有一定的贡献。水体环境中·OH浓度对TCS转化产物影响较大。当·OH浓度较低时TCS将转化生成二噁英，从理论角度揭示了·OH介导TCS的光化学转化过程是天然水体中二噁英的来源之一。而在充足的·OH条件下如AOPs体系中，整个过程虽然不会形成二噁英，但一些毒害产物仍然不容忽视。该研究结果阐明了TCS在水体环境中的转化机理，为其毒性评估提供了重要的理论基础，期望能够为今后相关的实验研究以及深度氧化工艺的应用提供理论支持。