新烟碱类杀虫剂是一类人工合成的烟碱衍生物,具有高效、广谱性的特点,在农业生产活动中广泛使用。但新烟碱类杀虫剂半衰期较长,长期、频繁使用容易在土壤和水中逐渐累积,对生态环境造成压力。腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质,分子中含有大量羰基、酚羟基和醌基等官能团,因而可与金属离子、氧化物、矿物质和包括有毒有害物质在内的有机物发生吸附解析、迁移转化和降解去除作用,从而影响和改变这些物质的环境化学行为。本文利用稳态荧光光谱、时间分辨荧光光谱和傅里叶红外光谱等手段结合密度泛函理论计算,探究了三种新烟碱类杀虫剂呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺分别与腐植酸之间的相互作用机制,并利用二维相关光谱技术分析了呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺与腐植酸中不同官能团呋虫胺、噻虫胺的结合顺序和结合能力的强弱,所得结果为研究呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺在环境中的行为提供参考。本论文主要的研究内容和结果如下:1.探索呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺与腐植酸相互作用的荧光猝灭机制。稳态荧光光谱实验中三种杀虫剂与腐植酸相互作用过程发生规律性猝灭,且其与三种杀虫剂的浓度有良好的线性关系,证明呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺与腐植酸结合过程中只存在一种中猝灭机制;时间分辨荧光光谱显示单纯的腐植酸的荧光寿命与腐植酸和呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺结合后的荧光寿命相比较没有发生明显的改变,证实三种杀虫剂与腐植酸之间发生了静态猝灭。2.确定呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺与腐植酸的结合能力。根据修正后的Stern-Volmer方程获得结合常数Ka值的大小可知,三者与腐植酸的结合能力为呋虫胺<噻虫胺<烯啶虫胺,密度泛函理论计算静电势的负电荷为呋虫胺（-37.10 kcal/mol）>噻虫胺（-64.51 kcal/mol）>烯啶虫胺（-82.23 kcal/mol）,说明呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺三者的-NO2与腐植酸络合从而形成氢键能力为呋虫胺<噻虫胺<烯啶虫胺,这也证实了三者与腐植酸的结合能力为呋虫胺<噻虫胺<烯啶虫胺。3.确定呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺与腐植酸之间的热力学常数以及结合作用力类型,通过van’t Hoff方程计算获得ΔH、ΔS和ΔG值。根据Ross的理论得知,腐植酸通过氢键和范德华力与呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺结合,该反应是自发进行的。4.探究不同p H下呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺与腐植酸的相互作用,通过计算不同p H下的结合常数可知,p H为7时结合常数最大,动态光散射测量得到在p H为7时,Zeta电位下降到最低并且腐植酸分子半径达到最大值,说明腐植酸构型扩展,暴露更多结合位点,利于呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺与腐植酸结合。以上三个结果共同得到,中性条件更有利于呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺结合。5.证实呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺与腐植酸形成复合物,导致腐植酸构象和官能团发生改变。三维荧光光谱显示出呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺与腐植酸荧光峰峰B的激发和发射波长的出现了蓝移现象,这说明在加入呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺后腐植酸的构象发生了改变;通过傅立叶变换红外光谱可知在与呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺结合后,腐植酸的羧基、芳香环、酰胺I带以及醌或酮发生变化,这说明这些官能团作为活性位点参与了相互作用的过程。结合红外二维相关分析可知,腐植酸-呋虫胺体系结合能力最强的官能团是芳香环上C-H,最早发生变化的官能团是C-NO2,而腐植酸-噻虫胺体系中结合能力最强的是醌或酮C=O键,结合过程中最早发生变化的是芳香环上的C-H。烯啶虫胺中结合能力最强的官能团是C-O,最早的变化为芳香环上的C-H键。6.探究了呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺对玉米根系分泌物的影响,三维荧光光谱显示:加入呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺后根系分泌物中三个荧光峰的强度降低,并且峰A和峰B都出现红移现象。这说明呋虫胺、噻虫胺和烯啶虫胺都引起了根系分泌物荧光峰的刚性或者构象的改变。