溶解腐殖质在云母界面上吸附聚集行为的原子力显微镜观察

腐殖质作为天然颗粒物有机质的主要成分, 其结构形态直接影响有机污染物在天然颗粒物表面上的吸附、解吸以及在环境中的迁移、传输性能等一系列环境行为和过程. 对官厅和天津两种不同来源和组成的腐殖质样品在云母界面上的吸附聚集行为进行了原子力显微镜成像观察. 结果表明, 官厅腐殖质在云母界面上呈不规则链环结构, 链平均宽度为40 nm; 而天津腐殖质则呈致密的球形颗粒, 直径为250~330 nm. 在不同浓度条件下, 两种腐殖质可通过界面自组装形成多孔片层、球形颗粒聚集体、疏松海绵状结构、支链及条带状致密晶态有机质等多种界面聚集体形态. 与天津腐殖质相比, 官厅腐殖质的聚集体结构较疏松, 且结构形态变化更丰富, 这可能与官厅腐殖质中含有较多的极性物质有关. 有萘共吸附条件下官厅腐殖质在云母界面上的支链状结构明显变窄, 呈多孔片层状的局部放大结构变得更加致密, 孔结构趋向减少, 并同时观察到有凝胶团块状结构出现, 表明萘分子与溶解腐殖质分子发生了相互作用, 并使腐殖质分子之间的联系进一步加强, 结合更加紧密. 同时, 腐殖质多孔链环结构的中心有可能作为疏水性吸附区域与萘分子发生相互作用, 从而促进了萘在天然颗粒物界面上的吸附和聚集.