原子力显微镜（Atomic Force Microscope,AFM)因具有高分辨率、操作简便、对样品及测试环境无要求等优点已经被广泛应用于材料科学及生命科学等领域，尤其是在膜污染微观作用力解析中的应用，已经成为膜污染解析中的重要方向。但目前研究者大多将羧基（-COOH）、羟基(-OH)或BSA等官能团胶体粘附于AFM无针尖探针微悬臂上进行粘附力的测定，采用这些官能团来模拟不同类型污染物，不仅不能完全反映实际污染物特征，而且这些官能团性质不稳定，对测试保存及制备环境要求严格、容易与测试环境中的其它污染物发生反应，且制作成本高。因此，为进一步探究实际污染物与聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜之间的微观作用力，本研究分别使用物理粘附法和熔融烧结法，结合实验室自制探针制备装置制备了PVDF膜材料探针，并采用溶液浸泡法在PVDF膜材料探针的基础上制备得到不同污染物探针，同时以腐植酸（HA)、海藻酸钠(SA)、牛血清蛋白(BSA)为模拟污染物分别配制不同类型模拟废水，以西安市第四污水厂二级出水中溶解性有机物（EfOM）为实际水样，进行了亲疏水性物质的分离和分子量分布的测定，以分离所得各组分进行膜污染试验，并结合AFM微颗粒探针进行不同种类污染物与膜之间微观作用力的测定，分别从宏观通量衰减和微观作用力角度进行膜污染机理解析，所得结论如下：（1）分别以物理粘附法及熔融烧结法制备得到不同尺寸PVDF微颗粒探针，PVDF微颗粒尺寸范围在5-20μm之间，微颗粒探针尺寸以及结合强度符合实际测量要求，在实际测量中能够满足多次测量的要求；（2）不同模拟污染物在PVDF超滤膜过滤过程的通量衰减顺序为：BSA>SA>EfOM>HA，粘附力测定结果表明，通量衰减越严重，膜与污染物之间的作用力越大，即粘附力大小顺序：BSA-PVDF> SA-PVDF> EfOM-PVDF>HA-PVDF；（3）城市二级处理水中强疏水性组分含量最多，约占51.1~54.5%，亲水性组分和弱疏水性组分含量相当，分别为26.3~27.8%，19.2~21.1%；不同亲疏水性组分有机物对膜通量衰减影响顺序为：亲水性组分>强疏水性组分>弱疏水性组分；粘附力的测定结果表明：三种亲疏水性组分与PVDF超滤膜之间作用力大小顺序与过滤初期通量衰减程度顺序相同，即粘附力越大，通量衰减越严重。（4）城市二级出水中溶解性有机物中小分子物质比例最高，强疏水性、弱疏水性、亲水性三种组分的分子量分布区间比例与二级出水基本相似，即小分子物质含量比例较高，主要集中在<10ku的范围内，且亲水性有机物中<3ku的有机物含量达到近60%，明显大于强、弱疏水性有机物及二级处理水在该分子量区域所占比例；（5）针对同一组分污染物，膜-污染物之间的作用力皆大于相应污染物-污染物之间的作用力，表明膜-污染物之间的作用力是控制PVDF超滤膜污染的关键因素，城市二级出水中不同亲疏水性组分有机物对PVDF超滤膜的污染结果表明，强疏水性组分之间的作用力是控制PVDF分离膜运行稳定期膜污染的关键因素。