天然腐殖酸可以对多环芳烃的性质产生重要影响,干扰多环芳烃的环境生态效应,二者之间的作用引起普遍重视,但天然腐殖酸结构的复杂性给研究带来困难。本文以具有腐殖酸局部结构特征的腐殖酸片段模型物质为研究对象,包括含芳香羧酸的苯甲酸、邻羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸,含脂肪酸的3-苯丙酸,含氮杂环的邻二氮菲,以及脂肪酸与含氮杂环共存的叶酸等,用紫外差光谱和红外光谱法考察了这些结构特征明确的腐殖酸片段模型物质与典型多环芳烃.葸之间的作用方式,用荧光猝灭法测定了结合比和结合常数,并对这些腐殖酸片段模型物质所反映出来的腐殖酸特征局部结构与多环芳烃蒽之间的作用进行了初步讨论。芳香羧酸是腐殖酸分子混合物中体现腐殖酸酸性的主要官能团,实验结果显示,芳香羧酸与多环芳烃之间存在强的特异性分子间作用,作用模式具有结构和环境依赖性。芳香羧酸质子与多环芳烃之间存在π-H非常规氢键作用,但这种作用易受溶液酸度以及羧酸所在芳香环上其它取代基的种类和位置的影响。当pH大于羧酸的pK_a时,羧酸质子解离导致π-H氢键作用破坏,芳香羧酸的芳香环与多环芳烃之间作用方式转化为π-π电子给体受体作用。弱给电子基羟基与羧基共存时,羟基的影响因取代基相对位置不同而不同,当羟基处于羧基的邻间位时,不会对羧基与多环芳烃之间的作用方式产生影响,但会减弱二者之间的作用强度;但当羧基与羟基分处芳香环的对位时,其特殊的D-π-A型分子之间易生成平面多分子聚集体而与多环芳烃之间以π-π作用相结合,作用方式不受酸度影响,且作用强度明显增强。实验结果还表明,腐殖酸分子中的含氮杂环与多环芳烃蒽之间以π-π电子给体受体作用方式相结合,酸度升高使氮原子质子化而荷正电,从而使π-π作用增强。含氮杂环的主要质子化来源为脂肪酸,脂肪酸借助单键的可变形性通过弯曲变形接近氮原子使其质子化。故脂肪酸虽然不能直接与多环芳烃发生作用,但是间接的通过使含氮杂环质子化而增强含氮杂环与多环芳烃之间的特异性π-π电子给体受体作用。