喷施化学农药以防治病虫害是农作物增产的必要措施之一。然而,农药的不恰当使用及其对于食品安全和人类健康所构成的高风险隐患始终是备受全世界关注的焦点问题。因此,人们亟需开发出降解农药残留的适用方法。臭氧水作为一种新颖的处理形式,可实现农残部分降解,并具备广谱性、高效性、操作简便、成本较低、安全性较高、能更好地保证原料质量等优点。本研究选择了中国特有的绿叶蔬菜——小白菜（Brassica rapa）,以及具有代表性和普适性的农药马拉硫磷和丁硫克百威来进行试验。研究结论如下:（1）臭氧水对小白菜中残留农药的降解作用在浓度筛选试验基础上,选择采用2.0 mg/L浓度的臭氧水处理小白菜,通过Qu ECh ERS前处理、结合超高效液相色谱（UPLC）-三重四极杆（TQD）质谱联用技术检测了小白菜样品中两种农药的含量,结果表明15 min后农药马拉硫磷和丁硫克百威均有不同程度的降解,降解率分别为53.0%和33.0%。在农药降解的一级反应基础上,构建了“一+一”级反应动力学模型,模型R~2＞0.9,能够很好地拟合两种农药的降解过程。本研究还针对两种农药的降解差异性进行了广泛讨论,除了上述模型中的k值外,臭氧水处理条件下农药的降解也与农药种类、化学结构、是否具有内吸性和农残污染程度等因素相关。（2）臭氧水对纯农药溶液的降解作用通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）检测后发现,经2.0 mg/L臭氧水处理15 min的马拉硫磷和丁硫克百威纯溶液的农残降解率分别高达76.9%和63.1%。这要比上述降解小白菜中残留农药的效果显著,即虽然小白菜的叶子稀薄,与臭氧水的接触面积较大,反应相对充分,但仍存在基质干扰。与此同时,本研究所建立的“一+一”级新型反应动力学模型依然可以用来预测农药的变化趋势,R~2＞0.9。（3）臭氧化降解产物及其降解机制通过GC-MS图谱分析和化学结构解析,本研究鉴定到了两种农药的臭氧化降解产物并分析了降解过程。臭氧水溶液对于农药的氧化可经由亲电加成的直接攻击和自由基的间接攻击而发生。丁硫克百威在氮硫键（=N-S-）断裂后生成了中间产物克百威,而克百威在羟基化后又生成了二次产物呋喃酚;马拉硫磷的次甲基（≡CH）和二甲基硫（DMS）（-S-）之间的断裂,经羟基化后形成了丁二酸和磷酸,反应还可能通过氧原子取代硫原子,将其关键结构硫代磷酸（P=S）转化为P=O键,即马拉氧磷的出现。尽管臭氧化过程中会伴随着某些降解产物的生成,但GC-MS检测到的浓度是痕量的、存在是瞬态的,且它们本身也不是稳定化合物,所以仍能被臭氧水继续分解,不存在降解产物问题,说明应用臭氧水降解农药残留是安全可靠的。（4）小白菜经臭氧水处理后的品质影响臭氧化后的小白菜未发生肉眼可见的形态学改变,重量、软硬、颜色、气味和味道等方面均无明显变化,但通过扫描式电子显微镜（SEM）观察,首次发现保卫细胞变得饱满肿胀。同时,臭氧水处理在基本保证小白菜原有品质的前提下,还能保持较好的杀菌保鲜效果（与自来水相比菌落总数减少0.59 lg CFU/g）、延缓成熟（可溶性固形物含量（SSC）减少0.2%）、以及改善细胞膜的通透性（相对电导率（REC）减少2.8%）,但抗坏血酸（ASA）含量有所下降（减少了4.0 mg/100 g）。（5）小白菜经臭氧水处理后的调控机制通过植物的转录组测序（RNA-seq）和类靶向代谢组学技术,揭示了含农药小白菜在臭氧水介入后对于植物细胞内核糖体的结构组分和分子活性的积极反馈作用,且农药导致了钙离子结合和RNA结合。MYB、AP2/ERF和WRKY等转录因子（TFs）主要参与防御反应,影响茉莉酸（JA）代谢途径,使得差异代谢物JA大量合成。小白菜在活性氧（ROS）的激发下会由植物激素JA产生氧化应激,还会刺激磷酸戊糖途径（PPP）、甘油磷脂和甘油脂的代谢,以及促进黄酮和黄酮醇的生物合成,达到保护叶片组织形态的目的。另外,小白菜被残留农药污染后,光合作用大大增加,占据主导地位,促进了碳水化合物生物合成,并经由三羧酸（TCA）循环和氧化磷酸化提供能量;经臭氧水处理后,呼吸作用占主导（呼吸强度22.3 mg CO2/kg·h）,促进碳水化合物和CO2代谢,由PPP和糖酵解途径释放能量。此外,农药残留造成小白菜谷胱甘肽（GSH）和ATP结合盒（ABC）转运的转录和代谢上调,意味着植物自身防御机制可以减少农药的影响,且加入臭氧水后植物的这种自身防御作用并未受到影响。