有机磷农药是国内外应用最广泛的一种高效杀虫剂，并且使用量有逐年上升的趋势，由此产生的环境问题以及对人们的健康影响等问题已引起足够的重视。但是有机磷种类繁多，如果一一测试其在环境中的毒性效应或理化性质，会占用大量的资金与时间。考虑到分子是构成物质的基础单位，化合物内部分子结构特征及分子间的组合方式等结构信息决定了化合物所表现的性质，因此可以通过研究有机磷农药的分子结构与其性质、活性之间的定量关系而达到对其理化性质和生物活性的掌握，建立起结构—性质/活性之间的关系纽带，从而对已进入环境的污染物及尚未投入使用的新化合物的环境过程机制和行为规律进行预测、评价和筛选。主要研究结果简述如下：　　 1.运用多元线性回归分析方法对43种有机磷化合物的拓扑参数、量子化学描述符以及综合参数与其在固定相上的色谱保留值之间的关系进行了系统地分析。并通过对43种有机磷化合物分成7类后建模，得到一系列精度较高的可用于预测的有机磷农药色谱保留值的QSPR模型。交叉验证结果表明，所构建的磷酸酯、硫逐磷酸酯等有机磷化合物的QSPR模型均具有较强的预测能力，预测精度可达97％以上，相应的模型分析表明：有机磷化合物在具有相同结构特征的条件下，由于分子总能量的下降导致能量对色谱保留值的影响力减弱，硫逐磷酸酯的色谱保留值要高于磷酸酯，空间结构特征的变化对硫逐磷酸酯在固定相上的色谱保留值的影响逐渐增强。　　 2.运用多元线性回归分析及最佳子集回归分析对36种有机磷农药的水解速率与其不同类型的结构参数之间建立回归模型。交叉验证结果表明，所构建的综合参数模型均具有较强的预测能力，用最佳子集回归方法构建的模型要比多元线性回归方法构建的模型在稳健性与预测性上具有优势。模型分析表明：有机磷农药的水解速率主要与其空间结构因素有关，并受有机磷分子电性强弱的控制。　　 3.以碘化硫代乙酰胆碱为底物，二硫代二硝基苯甲酸为显色剂，采用分光光度法测定了21种有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的半数抑制浓度(IC50)。运用回归分析以及参数间的自相关分析技术成功建立有机磷农药对乙酰胆碱酯酶抑制作用的OSAR模型：IC50：2.775—1.711*(MATS6P)+2.661*(SPH)—4.506*(R6m+)—0.320*(η)模型中四个结构参数的含义分别为：用原子极化率表征2D自相关描述符，分子的空间球体程度，用原子质量表征GETAWAY描述符，轨道能之差。统计分析结果表明，模型具有优良的稳健性与预测能力。模型阐释了有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制作用主要受其分子结构中特定方向上的原子极化率及原子的电拓扑状态的影响，是多因素综合作用的结果。　　 4.为研究二元有机磷农药对乙酰胆碱酯酶活性的影响，用等毒法测定了二元有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的联合抑制作用。结果表明有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的联合抑制作用主要表现为协同作用、相加作用，颉颃作用较少发生。量子化学参数分析表明具有相似电子效应的二元混合有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制主要表现为协同作用，而电子效应相差较大的二元混合有机磷农药对乙酰胆碱酯酶的抑制主要表现为颉颃作用。　　 5.有机磷农药在农业上的大量使用对水生动物的负面影响日渐突出，通过有机磷农药对典型水生动物鱼(Cyprinus carpio)、蝌蚪(Bufo vu-lgaris formosus)的半数致死剂量并结合其结构参数，运用回归分析技术得到不同毒性程度的有机磷农药对鱼、蝌蚪的构效关系模型。模型分析表明，低毒(LC50＞2.5 mM)有机磷农药的空间结构特征、电子特征以及亲腊性对鱼的毒性机制起着关键的作用；有机磷分子中氢原子最大净电荷、空间自相关系数以及疏水性常数对蝌蚪的毒性机制起重要作用。定量阐述了有机磷农药在两种水生动物间致毒机理的相同与相异之处，并验证了P=S型有机磷农药要在水生动物体内转化为P=O型构型后才会发生毒性作用机理，首次从模型的角度推导了有机磷农药在水生生物体内的活性转化过程。　　 6.在外界条件一致的情况下，有机磷农药在土壤中的消解规律与其自身的结构特征有直接的因果关系。采用最佳子集回归分析技术对有机磷农药的理论线性溶剂化能、拓扑参数、物理化学性质、量子化学描述以及Dragon描述符与其在不同土壤条件下的半衰期之间的关系进行了系统的分析比较，构建了一系列QSAR模型。通过对各个模型的稳健性及预测能力的分析，得到由Dragon描述符构建的模型对有机磷农药在土壤中的消解机理解释最好；模型分析表明，有机磷农药无论在土壤淹水或缺水环境中，其空间特定方向的拓扑结构对其消解过程起关键作用。