開拓腐植酸產(chǎn)業(yè)的思考：一分為二與合二為一

許恩光 張慧亮 王順德

(云南中電新能源有限公司 石屏 662203)

近年來，腐植酸行業(yè)迅速發(fā)展，受到業(yè)界廣泛關(guān)注[1，2]。人們對腐植酸寄予重望，贊美腐植酸的聲音不絕于耳，腐植酸似乎是一種十全十美的物質(zhì)。辯證法告訴我們，任何事物都是一分為二的，有優(yōu)點(diǎn)也有不足；同時(shí)，也是合二為一的，統(tǒng)一在優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)的和諧平衡上，腐植酸也不例外。問題的關(guān)鍵是腐植酸一分為二怎么分，主導(dǎo)的是優(yōu)點(diǎn)，還是缺點(diǎn)；合二為一怎么合，優(yōu)缺點(diǎn)如何和諧統(tǒng)一，本文拋磚引玉，以期與廣大讀者交流。

1 腐植酸的優(yōu)點(diǎn)

對腐植酸的評價(jià)，首先要看它的優(yōu)點(diǎn)，它的開發(fā)利用價(jià)值與人類社會進(jìn)步之間的關(guān)聯(lián)[3，4]。古代埃及人把尼羅河漲水后帶來的污泥用作肥料，污泥中就有腐植酸。我國明朝李時(shí)珍用烏金來治人疾病，烏金就是現(xiàn)代的腐植酸。歷史上，腐植酸對促進(jìn)人類社會發(fā)展起到積極地推動作用。隨著人們對腐植酸功能認(rèn)識的深化，腐植酸產(chǎn)品已在70多個專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)獲得很好的效益。二十世紀(jì)六十年代以來，由于大量使用農(nóng)藥與化肥，造成水體與土壤嚴(yán)重污染，人們發(fā)現(xiàn)腐植酸具有改善生態(tài)環(huán)境的作用。因此，腐植酸的優(yōu)點(diǎn)必須給予肯定，并加以總結(jié)、推廣，使其發(fā)揚(yáng)光大，現(xiàn)歸納總結(jié)如下。

1.1 改良環(huán)境

1.1.1 維護(hù)生物多樣性

由于農(nóng)藥、化肥及工業(yè)廢物對土壤、水體的污染，生物多樣性受到很大影響，生物物種的減少和畸形發(fā)展威脅到人類生存。利用腐植酸可以緩解土壤中有機(jī)物質(zhì)(抗生素)污染，如腐植酸明顯促進(jìn)了土霉素的降解，從原來的半衰期40天以上，縮短到10～15天，增強(qiáng)了土壤的凈化能力。同時(shí)，腐植酸可以緩解水體有機(jī)質(zhì)污染，對水體中滅草松(除草劑)的去除效果，可以達(dá)到40%，比對照(20%)高一倍；腐植酸和三價(jià)鐵形成的螯合物可使2，4-D光解速度增加6.6倍，降低其毒性，減少有機(jī)污染物在生物體內(nèi)的富集。腐植酸使土壤與水體得以恢復(fù)，重新出現(xiàn)生物品種的多樣化，從全國各地濕地保護(hù)區(qū)的變化中已得到證明[5～7]。

1.1.2 維持土壤健康

腐植酸可以增加土壤中的有機(jī)質(zhì)和碳肥，提高土壤肥力，促進(jìn)土壤中有益菌群發(fā)展，調(diào)節(jié)土壤酸堿度[8]。它是清除土壤中有機(jī)物污染，重金屬污染的重要物質(zhì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年全國發(fā)生的農(nóng)業(yè)環(huán)境污染事故達(dá)1494，污染農(nóng)田和水面共16.93萬公頃，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)3.4768億元[9]。近年來，我國農(nóng)業(yè)環(huán)境污染事故呈現(xiàn)出數(shù)量增多，頻率加快，危害加劇，經(jīng)濟(jì)損失加重等趨勢。腐植酸能夠加強(qiáng)土壤粘粒對重金屬的吸附，多價(jià)離子形成不溶的螯合物，從而降低土壤污染。

1.2 促進(jìn)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展，維護(hù)食品安全

(1) 眾所周知，腐植酸在農(nóng)業(yè)上具有五大作用：改良土壤、增效化肥、促進(jìn)增產(chǎn)、改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗逆。利用含有豐富腐植酸的純天然資源，可以制造生物有機(jī)肥和有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，生產(chǎn)AA級和A級綠色食品，從而阻止了毒大米、毒豇豆等危害人民健康的有害食品流入市場。

(2) 腐植酸肥料是可以提高農(nóng)作物產(chǎn)值的品質(zhì)肥[10，11]。施用有機(jī)肥可以改進(jìn)作物品質(zhì)。其中，腐植酸在作物代謝中起到了重要作用，有助于為人類提供高品質(zhì)農(nóng)作物產(chǎn)品。

(3) 腐植酸肥具有速效、緩效結(jié)合的特點(diǎn)，符合作物吸收利用營養(yǎng)方式，可以滿足作物整個生長季節(jié)對肥分的需求。

(4) 腐植酸增強(qiáng)作物抗逆性，減少自然災(zāi)害對作物沖擊。施用腐植酸，作物可節(jié)水50%以上，還可防御或減少病蟲害的侵襲，減少農(nóng)田污染。

(5) 腐植酸可制作保水劑、植物生長調(diào)節(jié)劑，配制腐植酸類農(nóng)藥、藥肥等，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有廣闊前景。

(6) 腐植酸在畜禽養(yǎng)殖方面有廣泛的用途，包括飼料、獸藥、動物保健品等各個方面。

(7) 腐植酸在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中取得了良好效果，如腐植酸水質(zhì)改良劑、底質(zhì)改良劑、微生物制劑等在魚、蝦、螃蟹等水產(chǎn)養(yǎng)殖中效果顯著。

1.3 大幅度提高工業(yè)生產(chǎn)效益

腐植酸是以碳為骨架的有機(jī)聚合物，在工業(yè)上可做溶劑、吸附劑、表面活性劑、離子交換劑、氧化還原劑等。

(1) 腐植酸可做水質(zhì)穩(wěn)定劑和廣譜護(hù)壁劑，凈化污水中的重金屬離子和有毒的堿性物質(zhì)雜質(zhì)。

(2) 腐植酸可做陶瓷的解凝劑，起到陶瓷的增強(qiáng)增粘作用。

(3) 腐植酸可做蓄電池中鉛電極的擴(kuò)張劑和硬質(zhì)膠中的填充劑。

(4) 腐植酸可通過微生物作用，用于釀酒行業(yè)。

(5) 腐植酸可做鉆井的泥漿稀釋劑、選礦劑以及處理劑。

(6) 腐植酸還可作為防火(阻火)劑以及一些建筑材料中的填充劑，充分發(fā)揮其各種官能團(tuán)及物理化學(xué)特性。

(7) 腐植酸作為工業(yè)新材料開發(fā)層出不窮。

1.4 保障人類健康

腐植酸可認(rèn)為是中醫(yī)的補(bǔ)充與完善，在醫(yī)藥保健、護(hù)膚品等領(lǐng)域?qū)θ祟惥哂袕V泛的應(yīng)用價(jià)值。

(1) 腐植酸消炎止血、止疼、收斂抗?jié)B透、去腐生肌、鎮(zhèn)疼等。

(2) 腐植酸抗?jié)儭⒔笛?，促進(jìn)血液循環(huán)。

(3) 腐植酸增強(qiáng)人體免疫調(diào)節(jié)作用，活化細(xì)胞，抗衰老，健腦強(qiáng)身。

(4) 腐植酸對于燒傷、皮膚感染、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、五官科病、胃腸道病、心血管病、婦科病、神經(jīng)衰弱、失眠及糖尿病、支氣管哮喘以及內(nèi)分泌和免疫性疾病都有治療價(jià)值。

(5) 可從腐植酸中提取各種維生素和抗生素、氨基酸、糖類、泥炭蠟、甾類活性物質(zhì)，用于醫(yī)藥保健品。

(6) 泥炭浴療法及藥用腐植酸等。

2 腐植酸的缺點(diǎn)或不足

腐植酸的缺點(diǎn)體現(xiàn)在它的自身結(jié)構(gòu)或與周圍環(huán)境物質(zhì)的相互作用之中，主要表現(xiàn)如下。

2.1腐植酸的動態(tài)結(jié)構(gòu)

腐植酸的結(jié)構(gòu)是一個變化過程，它沒有起點(diǎn)與終點(diǎn)，無固定模式，我們找不到兩個結(jié)構(gòu)完全相同的分子。腐植酸的作用與穩(wěn)定性在一定的分子量范圍內(nèi)體現(xiàn)，不可能精確到分子間的相互作用及預(yù)料其反應(yīng)結(jié)果?？茖W(xué)方法的特點(diǎn)是重復(fù)、驗(yàn)證。但目前對腐植酸這類物質(zhì)還未找到合適的分子間科學(xué)驗(yàn)證方法，因此認(rèn)識腐植酸還有難度。

2.2 腐植酸官能團(tuán)復(fù)雜

腐植酸是復(fù)雜的有機(jī)物，在其結(jié)構(gòu)內(nèi)有許多官能團(tuán)，各官能團(tuán)的作用不同，同一官能團(tuán)在不同的母核上作用也不同，官能團(tuán)的數(shù)量與種類對其作用的影響有很大差異，而官能團(tuán)的作用目前我們還認(rèn)識不夠，這恰恰是研究腐植酸的軟肋。

2.3 腐植酸是一把雙刃劍

(1) 腐植酸對水體的作用，如參與污染水體的凈化作用，降低水體的富營養(yǎng)化作用，體現(xiàn)它的有益方面，但另一方面，在一定條件下，水中的腐植酸會引發(fā)人類的大骨節(jié)病，以及它與自來水中氯生成致癌物質(zhì)又是有害的一面。

(2) 腐植酸對金屬的絡(luò)(螯)合作用有益于植物對微量元素的吸收與運(yùn)輸利用，同樣它也能絡(luò)合吸附重金屬，如汞、鉛、鎘等，增加植物體內(nèi)重金屬含量，打擾了植物體內(nèi)原有的離子平衡，使代謝絮亂，影響作物正常生長。大量的重金屬吸入植物體(尤其是樹木)對于清除土壤中重金屬的污染具有有益的作用，也是人類治理土壤污染的重要生物技術(shù)依據(jù)。

(3) 腐植酸的富集作用也具有兩面性，例如富集放射性物質(zhì)在一定條件下給腐植酸的開發(fā)利用造成困難，并對生物與人體有害；另一方面它又富集一些生理活性物質(zhì)，如甾類物質(zhì)(包括雌酮)，又有利于提高其利用價(jià)值與作用效益。

腐植酸的雙向作用特征給我們開發(fā)利用腐植酸帶來一定難度。

2.4 腐植酸的作用方式具有特殊性

推測腐植酸是多項(xiàng)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，產(chǎn)生復(fù)雜的綜合效應(yīng)，很難區(qū)分各組分和各成分間的具體反應(yīng)，很難從中找到規(guī)律，尤其它的活性組成和活性表現(xiàn)方式很復(fù)雜，增加了解其生理生化原理的難度。

2.5 腐植酸的定位(定義)仍有不同認(rèn)識與爭論

腐植酸是否只是有機(jī)碳的聚合體的混合物，是否含有其他化合物？生物腐植酸定義爭論也很大。此外，腐植酸的檢測標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)理論，也有各種不同意見，說明有關(guān)腐植酸研究的基礎(chǔ)理論還不成熟，有待于進(jìn)一步深化。

2.6 腐植酸的檢測方法與標(biāo)準(zhǔn)尚待確認(rèn)

腐植酸的檢測方法尚無國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)定位，如其組分的測定，包括棕腐酸、黑腐酸的檢測標(biāo)準(zhǔn)及提取方法。對于棕腐酸的定位也比較模糊，同時(shí)測量腐植酸的分子量的方法也有待于統(tǒng)一。

2.7 腐植酸的加工提煉水平有待提高

腐植酸的高端產(chǎn)品還不多，多數(shù)企業(yè)以賣原料和初級加工品為主，這對腐植酸資源的開發(fā)是十分不利的，不能做到物盡其用。

2.8 腐植酸對于改良農(nóng)田土壤和綜合生態(tài)利用方面仍有不足

我國大量中低產(chǎn)田改造，土壤荒漠化改造，鹽堿地改造的有關(guān)技術(shù)也亟待提高。同時(shí)，從腐植酸對人類生存環(huán)境作用的多種模式及作用的多樣性中，能看到其優(yōu)劣的兩面性。

總之，認(rèn)識腐植酸的不足，才能發(fā)現(xiàn)存在的問題，才有努力的目標(biāo)?？吹讲蛔阏f明我們在進(jìn)步，只有這樣才能不斷攀登腐植酸的高峰。

3 認(rèn)識腐植酸必須從整體把握

要把優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)放在合適的位置，這就需要我們腳踏實(shí)地，雙向思維，創(chuàng)造性地工作，從動態(tài)過程中去探討它的作用與結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，并且找到平衡點(diǎn)，做到和諧相處，合二為一。

(1) 要合二為一，首先就要雙向比較，先要優(yōu)中選優(yōu)，把優(yōu)點(diǎn)發(fā)揚(yáng)光大，同時(shí)要正視缺點(diǎn)，努力把負(fù)效應(yīng)降到最低；做到一大一小，優(yōu)點(diǎn)要發(fā)揮最大，缺點(diǎn)要降到最小，即揚(yáng)長避短。這才是我們要的腐植酸形象。

(2) 要合二為一，還要雙向調(diào)控，從正反兩個方向去調(diào)節(jié)，把腐植酸的優(yōu)勢與缺點(diǎn)調(diào)控到最佳的平衡點(diǎn)上，使生態(tài)平衡和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)達(dá)到最佳。例如，復(fù)配腐植酸類農(nóng)藥的同時(shí)，我們還可利用生物小分子有機(jī)物，如氨基酸及有些植物次生物質(zhì)來提升生物活性，使腐植酸類農(nóng)藥效果更好。

(3) 要合二為一，還要多方協(xié)調(diào)，雙向探討。指針對其結(jié)構(gòu)變化中出現(xiàn)的正負(fù)兩種作用，認(rèn)真去思考，例如我們可用最新科技手段來強(qiáng)化生物活性研究方法，張彩鳳指出[12]：腐植酸結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，是芳香化合物，多種活性官能團(tuán)，網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)，雙電層等。量子化學(xué)研究腐植酸芳香結(jié)構(gòu)測量上α—H原子非常活躍，反應(yīng)活化能小等。李文軍提出[13]：通過定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)，即通過一定的數(shù)學(xué)模式對分子化學(xué)結(jié)構(gòu)與其他生物效應(yīng)間的關(guān)系進(jìn)行定量解析，從而尋找出結(jié)構(gòu)與活性間的定量規(guī)律。也可用三維定量的構(gòu)效關(guān)系(3D—QSAR)，即是以有機(jī)分子和受體的三維結(jié)構(gòu)特征為基礎(chǔ)，以處理分子內(nèi)能，分子間相互作用的能量變化為依據(jù)，分析與生物活性間的定量關(guān)系，這就有可能從一個新的角度為我們提供一種對腐植酸進(jìn)行研究的新方法與新思維，以達(dá)到接近腐植酸的真實(shí)目的。

我們提出合二為一，就是要把腐植酸的真實(shí)面貌比較全面地反應(yīng)出來，而不是把腐植酸分割成一些支離破碎的物質(zhì)，也不是要神化腐植酸為完美無缺的物質(zhì)。腐植酸是一類活生生的物質(zhì)，它有活性，有多種功能，但并不完美。合二為一是從整體來看問題，要求我們必須實(shí)事求是，而不是脫離實(shí)際；強(qiáng)調(diào)真實(shí)，而不是人為炒作。

4 美麗中國與生態(tài)文明建設(shè)是我們的目標(biāo)

建設(shè)美麗中國是黨的十八大提出的人和生態(tài)環(huán)境和諧的目標(biāo)，是一個既具體又現(xiàn)實(shí)，人們看得見、摸得著的，現(xiàn)實(shí)生活中無處不在的景象。腐植酸在生態(tài)文明建設(shè)和構(gòu)建美麗中國的過程中將起到至關(guān)重要的作用。腐植酸最大的特點(diǎn)就是包容，它可以和各種物質(zhì)共存，它的作用方式比較溫和，充分體現(xiàn)了美麗中國的內(nèi)涵和實(shí)質(zhì)。因此，我們認(rèn)為要正確對待腐植酸就要一分為二，也要合二為一，并把它統(tǒng)一在和諧社會的大旗之下，這樣才能使腐植酸產(chǎn)業(yè)在未來發(fā)揮更大的作用。

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