有机污染物在地质环境中的吸附行为，是直接影响有机污染物在环境质量迁移、 转化及其归宿的重要因素^[1]. 土壤对有机物的吸附是由土壤中的矿物组分和土壤有机碳两部分共同作用的结果^[2]，实际上，土壤中有机、 无机组分往往相互结合，形成“有机-矿质复合体”，改变了无机矿物的表面性质和有机质的形态结构，这理论上会影响土壤对污染物的吸附性能^[3]. 但是，已有研究大部分致力于地质吸附剂中有机质的物理形态或有机组分对吸附行为的影响，而致力于地质吸附剂中有机物与无机矿物相互作用对吸附行为的影响的研究较少^[1]. 近年来学者们通过研究提出的土壤中有机质与矿质的相互作用模式主要为如下四类: 大颗粒有机质聚集体通过多种机制与矿质表面相结合^[4]、 有机质在矿质表面进行双分子层叠加^[5]、 有机质在矿质表面进行多分子层垂向叠加^[6]、 液相有机质与矿质表面有机质对溶液中有机化合物的吸附有竞争作用^[7]. 关于有机-矿质复合体对有机污染物的吸附作用，苏思慧等^[1]的研究表明，对于腐殖酸-蒙脱土复合体，蒙脱土与其表面直接接触的腐殖酸发生相互作用，改变了腐殖酸的性质，使之吸附三氯乙烯的能力增强，而外层叠加的腐殖酸则保留原有的性质不发生改变; 张小亮等^[8]和韩璐等^[9]的研究表明，随着三氯乙烯初始浓度的增加，复合体中腐殖酸的吸附贡献上升，矿质的贡献率下降，二者对三氯乙烯的吸附竞争减小. 张坤峰等^[10]的研究表明，随着有机-矿质复合体的形成，矿质表面内层有机质碳链发生卷曲、 压缩作用，使得有机质内部孔隙度变小.

本实验以地下水中常见有机污染物三氯乙烯^[11](trichloroethylene，TCE)代表典型疏水性有机污染物，以不同质量比的腐殖酸(humic acid，HA)和高岭土(Kaolin，KL)制备成高岭土-腐殖酸复合体样品，探究不同有机质-矿质质量比(organic/mineral，O/M)的复合体对TCE的吸附行为影响，从而分析复合体样品形成过程中有机质与矿质之间的相互作用，以期为进一步阐明天然土壤中有机组分与无机矿质组分相互作用的机制提供依据. 1 材料与方法 1.1 模拟有机-矿质复合体的制备

以高岭土代表地质吸附剂中的无机矿质，以商用腐殖酸代表地质吸附剂中的有机质，制备高岭土-腐殖酸复合体模拟样品.

高岭土购自国药集团化学试剂公司，化学纯，CAS: 1332-58-7; 腐殖酸购自国药集团化学试剂公司，化学纯，CAS: 1415-93-6; 三氯乙烯购自北京化工厂，分析纯，其标准溶液质量浓度为0.98mg ·mL^-1; 甲醇购自Burdick & Jackson公司，色谱纯.

高岭土-腐殖酸复合体的制备: 称取9份各50.00 g的高岭土，分别与1.00、 2.00、 3.00、 4.00、 5.00、 6.00、 8.00、 10.00、 12.00 g腐殖酸混合，各加入150 mL超纯水(预调pH值=9.0)摇匀，在25℃、 200r ·min^-1条件下平置振荡7 d后，冷冻干燥. 将获得的复合体样品用玛瑙研钵均匀研磨，过250目筛，编号HA-1、 HA-2、 HA-3、 HA-4、 HA-5、 HA-6、 HA-8、 HA-10、 HA-12，密封保存.

样品矿物成分采用日本理学电机公司(Rigaku)D/MAX 2500型X射线衍射仪测定，工作条件: 烘箱控温60℃、 样品自然干燥、 扫描范围2.6°~45°(全岩分析)，扫描速度6(°) ·min^-1.

以上样品各具体参数见表 1. 1.2 TCE溶液的配制

因TCE溶解度小，并易挥发，故先配制高浓度的TCE甲醇储备液，密封低温保存. 吸附批实验时再用超纯水稀释成50、 100、 200、 400、 800、 1 200、 1 600、 2 000 μg ·L^-1这8个浓度的TCE溶液，从而保证了甲醇体积占溶液总体积的比例小于0.1%，避免共溶效应.

表 1(Table 1)

表 1 各样品参数 Table 1 Parameters of samples 样品 矿物种类和含量/% 非晶质及黏土矿物总量/% fom1)/% 有机元素成分含量/% 石英 方英石 莫莱石 N C H S HA-1 1.90 0.70 25.83 71.57 1.96 0.10 1.00 0.24 0.09 HA-2 1.43 0.57 20.50 77.50 3.85 0.11 1.81 0.14 0.09 HA-3 1.77 0.50 21.53 76.20 5.66 0.15 2.79 0.14 0.10 HA-4 1.27 0.37 14.63 83.73 7.41 0.15 3.27 0.15 0.11 HA-5 — 0.47 23.30 76.23 9.09 0.18 3.97 0.18 0.09 HA-6 — 0.47 21.27 78.27 10.71 0.10 4.58 0.24 0.08 HA-8 — 0.37 14.97 84.67 13.79 0.16 5.11 0.29 0.08 HA-10 — 0.33 15.50 84.17 16.67 0.21 7.39 0.44 0.09 HA-12 1.47 0.43 20.00 78.10 19.35 0.25 9.00 0.55 0.11 纯KL 1.70 0.47 16.67 81.17 0.00 0.09 0.15 0.08 0.06 纯HA 100.00 1.22 48.30 3.44 0.61 1) fom为样品有机质质量分数

表 1 各样品参数 Table 1 Parameters of samples

向各个20 mL顶空瓶中投加准确称取的50.00 mg吸附剂样品，每一编号的吸附剂样品都进行上述8个浓度TCE溶液的吸附实验，溶液投加量为20.00 mL，从而使顶空瓶上部空余体积尽可能小，保持TCE停留在液相中，减少挥发，压盖密封. 不同的吸附剂样品和TCE浓度都设置两组平行样，且每一TCE浓度组另设一空白样(不投加吸附剂样品，其它操作相同). 在25℃、 200 r ·min^-1条件下平置振荡吸附48 h后，以2 000 r ·min^-1离心15 min，取上清液5 mL注入10 mL顶空瓶中，压盖密封. 用气相色谱法测定TCE浓度，空白样测试浓度作为实际初始浓度以扣除挥发、 操作等误差，其余样品测试浓度作为液相平衡浓度. 1.4 分析测定方法

TCE的分析测定采用美国安捷伦带有7694E顶空进样器和Cerity QA-QC化学工作站的Agilent 6820气相色谱仪，检出限为0.05μg ·L^-1，使用灵敏度较高的HP-624气相色谱柱，ECD检测器. 进样口温度160℃，色谱柱柱流量1.0mL ·min^-1，炉温70℃(保持10 min)，ECD检测器温度300℃. 顶空进样器条件: 样品温度为60℃，定量环温度为7℃，传输线温度为80℃^[12]. 1.5 数据处理

平衡时固相溶质浓度Qe(μg ·g^-1)计算方法如下:

Freundlich吸附模型:

假设复合体形成过程中，高岭土与腐殖酸没有发生相互作用，则Qe可看作是高岭土和腐殖酸各自单独作用的吸附量之和，即:

假设复合体、 纯高岭土、 纯腐殖酸吸附TCE都符合Freundlich模型，则可得:

吸附剂样品吸附TCE的Freundlich等温模型拟合参数如表 2所示.

表 2(Table 2)

表 2 高岭土、 腐殖酸和有机-矿质复合体样品吸附 TCE的Freundlich等温模型拟合参数 Table 2 Coefficients and parameters of Freundlich isotherm fitting of TCE adsorption on kaolin,humic acid and organic-mineral complexes 样品 KF N R2 HA-1 0.327 9 1.046 3 0.986 1 HA-2 0.900 0 0.693 5 0.915 1 HA-3 0.053 6 1.167 8 0.990 6 HA-4 0.080 6 1.144 7 0.981 2 HA-5 0.858 7 0.683 0 0.923 2 HA-6 0.026 5 1.236 0 0.989 1 HA-8 0.007 7 1.488 5 0.965 7 HA-10 0.279 0 1.016 8 0.998 1 HA-12 1.823 0 0.558 5 0.779 5 纯KL 0.052 4 1.166 8 0.995 2 纯HA 0.727 7 0.833 2 0.990 1

表 2 高岭土、 腐殖酸和有机-矿质复合体样品吸附 TCE的Freundlich等温模型拟合参数 Table 2 Coefficients and parameters of Freundlich isotherm fitting of TCE adsorption on kaolin,humic acid and organic-mineral complexes

假设复合体制备过程中，高岭土与腐殖酸没有发生任何相互作用和反应，则TCE在复合体上的吸附量应该等于TCE在对应质量比例的高岭土和腐殖酸上的吸附量之和，即为理论叠加计算值. 实际实验结果与理论叠加值之间的差距，可以体现复合体制备过程中，高岭土与腐殖酸之间相互作用所产生的变化.

选取4组典型土样作Qe的叠加值(overlay)与实际值(actual)的对比图(Qe-ce)，如图 1所示，叠加值与实际值皆有一定的差异，故认为复合体形成过程中，高岭土与腐殖酸发生了相互作用.

图 1

Fig. 1

图 1 叠加值与实际值的对比 (Qe-ce) Fig. 1 Contrast of the overlay values and the actual values(Qe-ce)

样品的红外光谱由北京大学分析测试中心Magna-IR 750型傅立叶变换红外光谱仪(美国Nicolet公司)，按1 ∶200的样品KBr比，采用压片法定量分析测定.

腐殖酸的红外光谱图如图 2(a) 所示，分析可知，在1 709 cm^-1处出现羧酸的—C O伸缩振动峰，在3 414 cm^-1处出现游离态仲酰胺的伸缩振动峰，在3 618 cm^-1处出现游离态—OH的小尖峰，而在3 000~3 500 cm^-1处出现缔合态—OH的宽峰，具体各波数(wave number)处的归属列于表 3^{[14, 15]}.

图 2

Fig. 2

图 2 纯腐殖酸样品和纯高岭土样品的红外光谱图 Fig. 2 FTIR spectra of HA and Kaolin

表 3(Table 3)

表 3 腐殖酸纯品红外光谱的特征吸收带归属 Table 3 Assignment of absorption bands in FTIR spectra of humic acid 波数(吸收带位置)/cm-1 归属 波数(吸收带位置)/cm-1 归属 3 650~3 600 游离的醇或者酚 1 612 芳烃骨架振动 3 618 非缔合的—OH 1 380 脂肪烃类中—CH3和—CH2 3 500~3 200 游离的醇或者酚形成氢键 1 265 酯类 3 414 游离的仲酰胺 1 100 仲醇 3 000~2 500 缔合的—OH 1 050 伯醇 1 709 羧酸 900 脂类骨架振动

表 3 腐殖酸纯品红外光谱的特征吸收带归属 Table 3 Assignment of absorption bands in FTIR spectra of humic acid

高岭土的红外光谱图如图 2(b) 所示. 波数为3 697、 3 669和3 653 cm^-1处的高岭石八面体配位的外部O—H键的吸收峰和3 620 cm^-1 处的高岭石结构单元层四面体片与八面体片结合面上OH振动引起的吸收峰是高岭石的特征吸收峰^[16]，从中可见，这几个峰都较弱，说明本实验所用的高岭土样品在生产工艺流程中，其结构受到一定程度的破坏，部分八面体片可能单独存在. 1 103 cm^-1处的最强吸收峰为Si—O键伸缩振动引起的^[17]，912 cm^-1处为Al—(OH ·O)八面体片中的Al—O—H弯曲振动^[16]，说明高岭土样品中可能有部分无序状态的四面体-八面体混层结构和少量的铝氧八面体碎片. 但这并不意味着高岭土结构中与硅氧四面体组成1 ∶1层状结构的铝氧八面体Al—O—H在912 cm^-1处不会出峰，目前尚无法区分残留游离铝氧八面体碎片与结合态，故有待进一步实验研究. 756 cm^-1处的弱峰为石英的Si—Si键伸缩振动引起的^[16]，说明高岭土样品中含有少量石英. 3 400 cm^-1和1 635 cm^-1处的吸收峰是由于附着水振动引起的，一般不作考虑^[16].

由表 1可知，本实验购得的高岭土主要由非晶态物质和一部分莫来石组成，并含有少量方英石，表明此高岭土在加工过程中经历了1 200℃左右的煅烧，非晶态的主要成分是高岭土热分解析出的非晶莫来石、 非晶相二氧化硅、 非晶相氧化铝等物质，莫来石和方英石都是在高温条件下(>1 000℃)从非晶相物质中结晶而来^[18]. 实际土壤中由于微生物和自然环境的作用，高岭土的晶格往往已被破坏，或者转化为混层结构，因而本实验所用的高岭土样品比之严格以结晶完整的高岭石为主要成分的样品更符合实际土壤情况.

由于波数小于1 350 cm^-1处高岭土峰和腐殖酸峰位置重叠，所以此区域复合体的峰不适于分析，选择大于1 350 cm^-1处的腐殖酸典型波数(1 380、 1 612、 1 709、 3 414 cm^-1)，比较对应的复合体峰强，作这4个波数处的峰值(absorbance)-O/M图，如图 3所示，发现在这4个波数处，峰值随着有机质含量升高的变化趋势相同，总体为: O/M 0.02~0.06时峰值增大; O/M 0.06~0.08时峰值减小，说明此时腐殖酸特征官能团被掩藏起来; O/M为0.08~0.016时峰值再次增大，说明此阶段腐殖酸官能团再次暴露出来; O/M为0.016~0.20时峰值略微下降，O/M为0.20~0.24时峰值略微回升.

图 3

Fig. 3

图 3 有机-矿质复合体样品在4种典型波数处的红外光谱峰强-O/M图 Fig. 3 FTIR absorbance of organic-mineral complexes-O/M graph at four typical wave numbers

样品的比表面积和孔分析由北京大学分析测试中心ASAP2010型比表面积(BET氮气吸附法)孔分布测量仪(MICROMETER公司)测定，所有样品预先都经过100℃干燥预处理，环境温度22℃，分析浴温度约-196℃，反应平衡时间10 s，测试结果见表 4.

表 4(Table 4)

表 4 高岭土、 腐殖酸和有机-矿质复合体样品的比表面积、 孔体积和孔径 Table 4 Surface area,pore volume and pore size of kaolin, humic acid and organic-mineral complexes 样品 比表面积/m2 ·g-1 孔体积/cm3 ·g-1 孔径/nm HA-1 8.841 5 0.040 3 18.693 6 HA-2 8.280 4 0.038 93 18.804 1 HA-3 8.594 6 0.039 56 18.412 6 HA-4 11.477 6 0.049 15 17.129 3 HA-5 8.491 7 0.039 34 19.216 6 HA-6 8.301 0.043 76 21.086 2 HA-8 8.812 0.050 28 22.825 1 HA-10 8.331 9 0.042 16 20.241 3 HA-12 7.863 4 0.0451 7 23.620 9 纯KL 8.899 2 0.043 97 20.018 纯HA 3.147 4 0.015 53 21.117 1

表 4 高岭土、 腐殖酸和有机-矿质复合体样品的比表面积、 孔体积和孔径 Table 4 Surface area,pore volume and pore size of kaolin, humic acid and organic-mineral complexes

由表 4可知，高岭土的比表面积和孔体积都约为腐殖酸的3倍，说明对于纯样品，腐殖酸的结构比高岭土致密. 各复合体土样随着腐殖酸含量的增加，比表面积和孔体积保持相对稳定甚至部分增加明显，说明不同于其纯样品，矿质表面的腐殖酸结构变得疏松.

无论是复合体样还是纯品样，孔径都在20 nm左右. 腐殖酸分子聚集体大多为小球颗粒状(平均高度为0.5~2 nm)^{[19, 20]}、 椭球形(直径约50 nm、 厚度8~15 nm)^[21]、 球形颗粒(直径250~330 nm、 厚度8.6 nm)^[21]、 扁平颗粒状(直径8~13 nm)^{[22, 23, 24]}、 链环状(平均宽度40 nm左右、 厚度约为0.5~1 nm)^[21]、 多孔层片状(平均厚度0.916 nm、 加入萘后平均厚度1.217 nm)^[21]、 及环状结构^{[25, 26]}等. 以此推测腐殖酸分子的大小范围为0.5~2 nm. 而本实验测得的各吸附剂样品孔径约为20 nm，TCE分子运动直径为0.73 nm，故不仅TCE可能以孔隙填充的方式被吸附剂样品吸附，腐殖酸分子亦可能以进入高岭土表面孔隙的方式与其结合，这一作用在复合体的制备过程和TCE吸附批实验过程中都有可能发生. 2.2.3 扫描电镜

使用日本HITACHI(日立)S-450型扫描电镜观察各吸附剂样品表面结构，比例尺长度为5 μm. 图 4(a)为高岭土样品的扫描电镜图(×8 000)，总体结构松散，往往为良好的自形晶^[27]，颗粒较小，大部分呈近等度的假六方片(板)状，推测本实验所用的高岭土属于热液蚀变和充填成因的矿物^[27]，其片状结构大小一般为0.2~5 μm，厚度为0.05~2 μm^[28]，与图 4(a)所示的高岭土片状大小相符. 图 4(b)为腐殖酸的扫描电镜图(×8 000)，与图 4(a)相比明显致密，且聚集颗粒块体较大. 图 4(c)为复合体HA-12的扫描电镜图(×8 000)，比较三者，发现HA-12的颗粒大小更接近于纯高岭土样品，说明 在腐殖酸含量高达19.35%的复合体中，腐殖酸分子也不是主要以自我聚集形成大块致密团聚体的形式存在，而是相对均匀和分散地分布在高岭土之间.

图 4

Fig. 4

图 4 高岭土、 腐殖酸、 HA-12的扫描电镜照片 (×8 000) Fig. 4 Scanning electron micrographs(×8 000) of kaolin,humic acid and HA-12

高岭土的主要成分是高岭石，高岭石由二氧化硅四面体片和氧化铝八面体片通过共用的氧原子叠加而成，层与层之间通过氢键相连，因而晶体含有二氧化硅四面体形成的“硅面”、 Al—OH基团形成的“铝面”以及带有Si—OH和Al—OH位点的侧缘sup>[29]. 层间域无阳离子和水分存在，c0=0.737 nm，即一层高岭石单体的厚度加一个层间距为0.737 nm^[28]. 众所周知，在硅酸盐矿物中，Si—O的平均距离为0.16 nm，四面体片的b=0.905 nm，Al—O(OH)八面体片的b=0.801 nm^[27]，两者通过结构内部的晶格扭曲以达到相互匹配的b0=0.893 nm^[28].

近年来对高岭土表面性质的研究表明，硅面的性质为疏水、 不带羟基、 无活性，而铝面带有少量呈弱酸性的羟基，侧缘带有部分硅烷醇基和未配平的Al^{3+[30, 31]}，所以高岭土不同面上与腐殖酸相互作用的机制各异，尤其是边缘面，包含3种机制: 腐殖酸的疏水性芳香核与高岭土表面通过疏水作用相结合、 腐殖酸的羧基、 氨基与未配平的Al³⁺和硅醇基相结合，具体如图 5所示.

图 5

Fig. 5

图 5 腐殖酸分子与高岭土不同面相互作用的主要机制 Fig. 5 Major bonding mechanisms of HA attaching to various sides of kaolin surface

批实验数据拟合Freundlich等温方程得到的N值可指示吸附作用特点，腐殖酸吸附有机物的N值一般小于1，多呈非线性吸附^[32]，故若N值明显小于1时，认为主要是腐殖酸在起吸附作用. 而高岭土等黏土矿物吸附有机物的N值往往略大于1，呈多分子层吸附，本实验测得的纯土样N值与此相符，故作N值和不同TCE初始浓度(μg ·L^-1)下lgQe随O/M变化的对比，如图 6所示. 并作各复合体土样的孔径、 孔体积和比表面积随O/M变化的对比图，如图 7所示.

图 6

Fig. 6

图 6 N值和不同TCE初始浓度下lgQe随O/M的变化 Fig. 6 Graphs of N-O/M and various initial TCE concentrations of lgQe-O/M

图 7

Fig. 7

图 7 孔径、 孔体积和比表面积随O/M的变化 Fig. 7 Graphs of pore size,pore volume and surface area-O/M

当O/M为0.02~0.04时，lgQe和对应的N值都明显减小，比表面积和孔体积略微减小，而平均孔径保持稳定，推测此阶段腐殖酸主要进入高岭土表面的孔隙，使得这一部分腐殖酸被保护起来，不参与吸附TCE，同时这部分被填充的孔隙也减少甚至不参与对 TCE的吸附，因而此时N值小于1，图 3对应处各典型官能团的吸收峰值比O/M为0.04~0.06处的平缓，亦说明此时部分腐殖酸分子的官能团不暴露在外.

当O/M为0.04~0.08时，lgQe和对应的N值增大，比表面积和孔体积也随之增大，而平均孔径略有减小，推测此阶段腐殖酸对高岭土表面的孔隙填充已达到相对稳定，从而继续作用于高岭土表面，形成了第一层腐殖酸分子膜，复合体对TCE的吸附位点增加吸附量增大，因而N值升高且大于1，但由于高岭土表面活性位点不是均匀分布，故腐殖酸分子亦非均匀作用于高岭土表面，位点较多的区域腐殖酸分子聚集较多从而形成疏松的微孔结构，使得平均孔径减小而比表面积和孔体积增大，图 3对应处各官能团的吸收峰值在O/M为0.04~0.06处上升而在O/M为0.06~0.08处下降说明随着第一层腐殖酸膜的趋于稳定，第二层腐殖酸开始叠加至第一层之上，使得第一层腐殖酸分子的官能团暴露量减少.

当O/M为0.08~0.10时，lgQe和对应的N值再次减小，比表面积和孔体积亦减小，平均孔径增大，推测此阶段腐殖酸分子在高岭土表面继续第二层叠加，故图 3对应处各官能团的吸收峰值增大. 且由于第二层腐殖酸分子是通过与第一层相互作用而与高岭土相连，相互作用力较小，所以此层腐殖酸结构相对疏松，平均孔径增大. 但此时第一层腐殖酸被压缩，故表面积和孔体积减小，且第一层腐殖酸的官能团减少暴露，所以对TCE的吸附作用减弱，复合体总体吸附量下降. 由于第一层腐殖酸与高岭土接触紧密，所以此时复合体上主要对TCE起吸附作用的是第二层腐殖酸，故N值小于1.

当O/M为0.10~0.16时，lgQe、 N值、 比表面积、 孔体积和平均孔径都持续增大，图 3对应处各官能团的吸收峰值亦增大，推测此阶段腐殖酸在高岭土表面进行第三层叠加，此层腐殖酸结构更为疏松，官能团暴露得更多，第二层和第三层腐殖酸共同作用吸附TCE，故N大于1.

当O/M为0.16~0.24时，lgQe先增大后减小，N值和比表面积持续减小，孔体积、 平均孔径及图 3对应处各官能团的吸收峰值都呈先减小后增大的趋势，推测此时第3层腐殖酸趋于相对稳定，内层腐殖酸再次被压缩，并可能仍有少量腐殖酸分子和聚集体进行第3层甚至更多层的叠加，且O/M为0.24时复合体上主要对TCE起吸附作用的是最外层腐殖酸，故N值小于1.

据此，作腐殖酸-高岭土复合体的形成机制图，如图 8所示，在复合体形成过程中，腐殖酸分子首先零星分布于高岭土表面的活性位点上，随着腐殖酸含量的增加(O/M为0.02~0.04)，部分腐殖酸分子进入高岭土表面的孔隙，达到相对稳定后，腐殖酸分子继续与高岭土表面活性位点相互接触形成第一层腐殖酸分子膜(O/M为0.04~0.08)，随着腐殖酸含量继续增加(O/M为0.08~0.10)，更多的腐殖酸分子通过与第一层腐殖酸膜相互作用而与高岭土相连，从而开始高岭土表面第二层腐殖酸分子的叠加，同时第一层被压缩而变得相对紧密，第二层腐殖酸分子叠加相对稳定后，仍有部分腐殖酸分子叠加至第二层之上而开始形成第三层腐殖酸膜(O/M为0.10~0.16)，随后内层腐殖酸再次被压缩，且可能仍有少量腐殖酸分子和聚集体继续下一层叠加(O/M为0.16~0.24).

图 8

Fig. 8

图 8 腐殖酸-高岭土复合体形成机制 Fig. 8 Schematic representation of the forming steps of humic acid-kaolin complexes

(1)有机-矿质复合体对TCE吸附量的实际值与理论叠加值有明显差异，说明复合体样品中腐殖酸与高岭土之间存在相互作用.

(2)根据批实验结果和吸附等温模型拟合，综合各类表征结果，推测腐殖酸与高岭土之间的相互作用机制为: 腐殖酸含量较低时，腐殖酸分子首先分布于高岭土表面的活性位点上，随着腐殖酸含量的增加(O/M为0.02~0.04)，部分腐殖酸分子进入高岭土表面的孔隙，达到相对稳定后腐殖酸分子继续作用于高岭土表面形成第一层腐殖酸分子膜(O/M为0.04~0.08)，随着腐殖酸含量继续增加(O/M为0.08~0.10)，更多的腐殖酸分子通过与第一层腐殖酸膜相互作用而在高岭土表面进行第二层叠加，同时第一层被压缩，第二层叠加相对稳定后(O/M为0.10~0.16)，仍有部分腐殖酸叠加至第二层之上进行第三层叠加，随后内层腐殖酸进一步被压缩(O/M为0.16~0.24)，但可能仍有少量腐殖酸分子和聚集体继续下一层叠加.