新烟碱类杀虫剂造成的水环境污染在全世界范围内非常普遍。其污染问题已经得到了广泛的研究,但其在环境中的光化学转化产物可能引起的环境风险相关的研究尚处于空白阶段。因此,对该类化合物的光化学转化产物及相应的光致毒性进行研究不仅具有相应的环境学研究价值,也对该类农药以及其他相关农药的环境转化风险评价、正确合理的施加和管理管制政策的制定有着重要的现实价值和指导意义。本文通过对一系列新烟碱类杀虫剂在室温下进行模拟太阳光照射,并在不同照射时间间隔取样分析,测定了十一种新烟碱类杀虫剂在水中的光解规律,鉴别了降解产物,测定了加入溶解性有机质（DOM）和活性氧（ROSs）捕获剂对光解速率的影响,并测定了不同溶液环境下该类化合物对明亮发光杆菌（Vibrio Fischeri）的毒性变化。本论文的目的是,通过对十一种新烟碱类杀虫剂溶液的光照实验及毒性检测,测算该类化合物在模拟太阳光下的光解速率和光致毒性,推导其光解路径,填补光致毒性数据的空白;并通过对光解速率、毒性数据以及分子描述符的整合,进行结构活性相关分析,探讨相关的光解机理和光致毒性机理。主要研究结果如下:（1）光解实验结果表明,所选的十一种新烟碱类杀虫剂均会在模拟太阳光下发生光解,且均可通过（伪）一阶动力学方程拟合。其中含硝基烯胺结构的（烯啶虫胺、环氧虫啶）表现出较快的光解速率（半衰期小于30 min）,含硝基胍的（吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺、氯噻啉、氟吡呋喃酮）表现出相对慢的光解速率（半衰期介于100到240min）,含氰基或氰基脒的（噻虫啉、啶虫脒、氟啶虫胺腈）表现出最慢的光解速率（半衰期大于720 min）。（2）通过加入DOM和ROSs捕获剂的光解实验表明,吡虫啉、烯啶虫胺、噻虫嗪、噻虫胺、呋虫胺、氯噻啉和氟啶虫胺腈的光解反应为直接光解,在DOM环境下会因遮光效应减缓母体的光解而捕获ROSs不会对光解造成影响。噻虫啉和啶虫脒的光解反应为羟基自由基（·OH）进攻,因而加入DOM会促进其光解,捕获单线态氧（~1O2）不影响其光解速率,但捕获·OH会抑制其光解。环氧虫啶和氟吡呋喃酮的光解反应既有直接光解又有ROSs参与,加入DOM和ROSs捕获剂都会减缓相应的光解速率。（3）根据液质结果分析,鉴定了十一种新烟碱类杀虫剂的光解产物。结合检出结构的相对丰度变化与光解液毒性的变化,以及产物标准品的毒性检测,确定了导致十一种新烟碱类杀虫剂产生光致毒性的光解产物。确认了光解过程的中间产物的转化需要ROSs的参与。在此基础上推导了十一种新烟碱类杀虫剂的光解路径,通过Gaussian 09计算了相应反应的能量变化和分子描述符。（4）明亮发光杆菌毒性检测结果表明,十一种新烟碱类杀虫剂都会表现出光致毒性,但因光解反应不同,生成ROSs能力的差距以及产物毒性的差异,导致光致毒性曲线变化各不相同。吡虫啉、噻虫嗪、噻虫胺和烯啶虫胺纯水中的高毒性产物生成量较低,致使相应的光致毒性抬升幅度较低。在DOM环境下会促进光致毒性而捕获ROSs的环境下会抑制光致毒性;啶虫脒和噻虫啉的光致毒性均由·OH进攻生成的产物引起,因而在DOM环境下会因增加·OH的量而促进光致毒性,捕获·OH会明显抑制相应的光致毒性;呋虫胺、氟吡呋喃酮、环氧虫啶、氯噻啉和氟啶虫胺腈会表现出强烈的光致毒性。DOM环境下因减少高毒性产物的积累导致光致毒性下降。捕获~1O2会抑制呋虫胺、氯噻啉、氟吡呋喃酮和环氧虫啶高毒性产物的生成而降低光致毒性,但会抑制氟啶虫胺腈高毒性产物的转化而促进其光致毒性。捕获·OH抑制了呋虫胺和氯噻啉的光致毒性,但会促进氟吡呋喃酮和氟啶虫胺腈的光致毒性。捕获·OH会先促进后抑制环氧虫啶的光致毒性,这是由于其光解产物中存在着至少两种高毒性的产物且这两种产物在光解路径中存在着转化关系,捕获·OH后阻断了第一种高毒性产物向第二种高毒性产物的转化。（5）新烟碱类杀虫剂的光致毒性受其ROSs的生成能力的直接影响,表现出强烈光致毒性的新烟碱类杀虫剂都具有较大的可激发化合物的光量子总量。通过简化的化合物转化计算公式以及独立毒性作用的设定建立了一个光致毒性变化曲线的理论模型,该模型可以准确地描述和解释各新烟碱类化合物的光致毒性曲线的变化。