二．主要学术成绩、创新点及其科学意义

近年来，在实验研究方法迅速发展的同时，人们也注意到另外一种同样强有力的研究方法也在扮演着越来越重要的角色——量子化学计算和分子模拟。自然环境中的影响因素复杂多变，只用一般的化学规律难以揭示反应的实质和全貌。污染物在复杂的环境体系中迁移转化，历经各种物理、化学过程。对这些复杂过程的研究需要多学科交叉，多种研究方法的综合运用。量子化学计算和分子模拟在环境科学中的应用是一门交叉学科，而新世纪的科学不可避免地要朝着交叉学科的方向不断发展。随着环境、材料、生命及其它自然科学的研究趋向微观化，量子化学计算和分子模拟作为研究分子和分子间相互作用的最基础学科，在环境科学中起着越来越重要的作用。目前急需解决的许多环境问题，都需要量子化学计算和分子模拟的积极参与。理论与实验相结合可以更深入地揭示和验证一些重要的反应机理。而随着各种新理论、新方法的提出以及计算机技术的快速发展，特别是各种高性能、大容量超级计算机的出现，量子化学计算和分子模拟越来越显示出巨大的优越性。申请人在国内率先开展了量子化学计算和分子模拟在环境科学领域中的应用研究，建立和发展了适合复杂开放型环境体系的新理论模型，获得了原创性的研究成果对环境计算量子化学的建立、发展起到了极大的推动作用。

2.1 二噁英的形成与降解机理及其动力学性质

二噁英是一类典型的持久性有机污染物，已被首批列入《斯德哥尔摩公约》POPs的黑名单中。二噁英的毒性非常大，国际癌症研究中心已将其列为人类一级致癌物, 二噁英极微量摄人人体不会立即引起病变，但由于其稳定性极强，一旦摄入不易排出，引起蓄积毒性和可怕的遗传毒性等。在被《斯德哥尔摩公约》首批指定的十二种POPs物质中二噁英类（二噁英、呋喃、多氯联苯）和hch（六六六）是农药和多氯联苯生产中的伴生物，其余八种也都与二噁英类的生成有关联，因此可以说《斯德哥尔摩公约》的一大重点就是遏制和消除二噁英类物质的发生源。由于二噁英不是人类故意生产的化学产品，不能通过采取禁产和禁用来达到控制的目的，因此二噁英污染控制的关键是源头减排，而要减排则首先需要了解二噁英的形成机理。

1. 氯代苯氧自由基的形成

垃圾焚烧是二噁英的重要源，氯酚是形成二噁英的重要前体物。在高温环境中，氯代苯氧自由基－自由基反应机理是形成二噁英的重要途径。因此氯代苯氧自由基的形成