腐殖酸竟让PFAS更易跑掉？揭秘蒙脱石表面的‘钙桥’吸附真相

本研究聚焦于土壤中全氟/多氟烷基物质（PFAS）的迁移与归趋问题，旨在揭示PFAS在黏土矿物表面的分子吸附行为以及天然有机质（以腐殖酸HA为代表）如何影响吸附机制。通过构建蒙脱石（MMT）与蒙脱石-腐殖酸复合体（MMT-HA）体系，结合批量吸附实验、密度泛函理论（DFT）与分子动力学（MD）模拟进行解析。研究发现，PFAS在MMT上的主导吸附机制以表面结构性Ca2+桥联为核心，同时叠加疏水作用与水桥介导的外层络合；磺酸类PFSA因磺酰基对Ca2+的亲和更强而比羧酸类PFCA更易被固定；链长增加通过更强的疏水作用与分子间聚集推动总体吸附增强。然而，腐殖酸（HA）总体上抑制PFAS在MMT上的吸附，其机制包括覆盖矿物表面、竞争Ca2+结合位点、引入静电排斥和空间位阻，从而可能提高PFAS的迁移风险，尤其对于短链PFAS。