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新烟碱类农药具有杀虫活性高和广谱性的特点,因此在农业中得以广泛使用。但长期使用新烟碱类农药容易在土壤、水体中逐渐积累,由此造成的生态环境问题也日趋严重。土壤中的溶解性有机质对这些有机污染物的降解去除、迁移转化和吸附解析等环境行为起到重要的调节作用。本文以从东北黑土提取的溶解性有机质(DOM)以及两种新烟碱类杀虫剂吡虫啉和噻虫嗪为研究对象,借助多光谱技术、分子对接和密度泛函理论计算探究了吡虫啉和噻虫嗪与DOM相互作用机制,并利用二维相关光谱技术分析了DOM中不同组分与这两种新烟碱类杀虫剂的结合顺序,为研究吡虫啉和噻虫嗪在土壤中的环境行为归趋提供了参考。主要的研究内容和结果如下:1.探索吡虫啉和噻虫嗪与DOM相互作用的荧光猝灭机制。同步荧光猝灭实验分析可知:吡虫啉和噻虫嗪与DOM中类蛋白和类腐殖质物质结合形成的复合物猝灭机制为静态猝灭,时间寿命数据也证实静态猝灭的发生。2.确定吡虫啉和噻虫嗪与DOM中的两大类组分(类蛋白和类腐殖质物质)的结合能力和结合顺序。根据修正后的Stern-Volmer方程获得结合常数Ka值的结果可知,类蛋白物质与吡虫啉或噻虫嗪结合作用力>类腐殖质物质与吡虫啉或噻虫嗪的结合作用力,分子对接和密度泛函数理论计算也证实了这一结果。但这会导致土壤中类蛋白物质含量降低,土壤结构因此受到破坏。通过二维相关光谱分析可知,吡虫啉和噻虫嗪进入土壤中与类腐殖质物质的结合早于类蛋白荧光物质结合的发生。3.确定类蛋白和腐殖酸类物质与噻虫嗪或吡虫啉的结合模型。通过van’t Hoff方程计算获得的ΔH、ΔS和ΔG值并根据Ross的理论得知这两类组分通过疏水作用力和静电作用力与噻虫嗪或吡虫啉形成复合物,该过程是自发进行的。另外,分子对接中获得的ΔG值与van’t Hoff方程计算的ΔG值相近,说明基于荧光猝灭实验的计算是可靠的。4.证实吡虫啉和噻虫嗪与DOM形成复合物,导致DOM构象以及官能团发生改变。同步荧光光谱的稳态荧光光谱中峰I和峰II出现了红移现象,三维荧光光谱中峰B(类蛋白物质)也出现了红移现象,二者共同明确了吡虫啉和噻虫嗪在与DOM的结合过程中导致其构象的改变。通过傅里叶红外光谱分析吡虫啉和噻虫嗪与DOM结合后,DOM中的羟基、羧基、酰胺II带基团、脂肪C-H发生变化,说明这些官能团作为重要的活性位点参与到他们的结合过程。