腐植酸相關概念探討

每個行業都應該有科學完備的標準和概念。概念是標準的前提基礎，只有概念明晰、科學，才能制定出專業、適用的標準。因此，概念的建立和發展對促進行業技術進步和發展至關重要。

一、新擬定的腐植酸相關概念和適用范圍

1. 腐植酸humic acid

腐植酸是動植物殘體，主要是植物殘體，經過微生物分解和合成，以及地球物理、化學的一系列相互作用過程形成的一類富含羧基、酚羥基、醌基、羰基、甲氧基等多種活性官能團組成的非均一脂肪-芳香族無定形有機弱酸混合物。腐植酸主要從風化煤、褐煤、泥炭中活化、提取和分離，還可以通過其他工藝手段從潔凈的生物質資源中轉化而來。腐植酸根據分子量大小可分為黑腐酸、棕腐酸和黃腐酸。

用于規范性術語定義；資料、文獻名詞標注檢索；原料及產品技術指標標識；產品通用名稱組成及標識；技術領域劃分等。

2.總腐植酸total humic acid

通過酸洗去除腐植酸原料或產品中的金屬元素和可溶鹽后，再經過堿溶、pH=1 酸沉淀后得到的腐植酸，包括黑腐酸、棕腐酸和黃腐酸。

用于科學研究量級劃分；礦產資源等級評價；原料型產品的技術指標和標識等。

3.可溶性腐植酸soluble humic acid

以質子酸形態存在的腐植酸中，可在特定溶劑中溶解的部分稱為可溶性腐植酸。以水為溶劑溶解的腐植酸稱為黃腐酸；以丙酮或乙醇為溶劑溶解的腐植酸稱為棕腐酸；不溶于水和丙酮的部分為黑腐酸。

用于科學研究中不同特征特性的腐植酸相對界限劃分；腐植酸分級操作的過程和條件標識，例如根據不同溶劑中的溶解性標識棕腐酸和黃腐酸的可溶性。一般不用于腐植酸產品的技術指標。

4.活性腐植酸active humic acid

常溫下可溶于水、pH=1 條件下可沉淀的腐植酸鹽中存在的腐植酸。

主要用于腐植酸產品的技術指標評價。

5.黑腐酸pyrotomalenic acid

腐植酸中分子量較大的部分，呈黑色，只溶于苛性堿溶液，不溶于稀酸、水和丙酮。

主要用于對腐植酸分級產品的定義；科研對相對高分子的腐植酸進行界定標識。一般不用于腐植酸產品的技術指標和標識。

6.棕腐酸hymato melanic acid

腐植酸中能溶于堿性溶液，不溶于稀酸和水，但能溶于丙酮和乙醇等極性溶劑的部分。棕腐酸一般是從堿溶酸析得到的腐植酸膠體中用極性溶劑萃取獲得。

主要用于對腐植酸分級產品的定義；科研對極性溶劑提取的中分子量的腐植酸進行界定標識。一般不用于腐植酸產品的技術指標和產品標注。

7.黃腐酸fulvic acid

腐植酸中能溶于水和稀酸溶液的部分，分子量較小，稀溶液呈黃色或棕黃色。

主要用于對腐植酸分級產品的定義；在質子酸狀態下水溶的腐植酸進行界定標識；腐植酸原料及產品的技術指標和產品標注。

二、對原有腐植酸相關概念的修改及增減說明

（一）修改的概念

1. 腐植酸

GB/T 11957-2001 中定義：作為游離酸和金屬鹽（腐植酸鹽）存在于煤中的一組高分子量的復雜有機、無定型化合物基團。

NY 1106-2010 中定義：由動植物殘體經微生物分解和轉化，以及地球化學的一系列過程形成的，從泥炭、風化煤、褐煤中提取而得的，含苯核、羧基、酚羥基等無定形高分子化合物的混合物。（礦物源腐植酸）

HG/T 3278-2018 中定義：腐殖物質（也稱為腐植酸類物質）中，具有芳香族、脂肪族及多種官能團結構特征的，能溶于稀堿溶液，不能溶于酸和水呈黑色或棕黑色的無定型有機弱酸混合物。

GB/T 34766-2017、GB/T 35106-2017、GB/T 35107-2017、GB/T 35112-2017、GB/T 35111-2017中定義：腐殖物質中，具有芳香族、脂肪族及多種官能團結構特征的，能溶于稀堿溶液，不能溶于酸和水呈黑色或棕黑色的無定型有機弱酸混合物。

HG/T 5045-2016、HG/T 5046-2016 中 定 義：由動植物殘體，主要是植物殘體，經過微生物分解和轉化，以及地球物理、化學的一系列相互作用，形成的一類富含羧基、酚羥基、甲氧基等含氧官能團的芳香族無定形高分子化合物的混合物。

從上述各標準的定義可以看出，腐植酸的概念比較混亂，甚至出現應用土壤學屬性來定義礦物的現象，說明行業沒有達成共識，缺乏科學論證，沒有理清研究對象及礦物的真正成因，沒有明確其包含的組分組成，有的定義推翻了長期研究已經達成共識的成果，因此概念須統一。

本文提出的新腐植酸概念闡述了腐植酸的來源、形成過程、結構特征、主要組分。隨著技術水平的進步、仿自然能力的提高，以生物質為原料合成腐植酸的仿自然工藝可實現腐植酸的再生，利于產業行業發展。

2.總腐植酸

GB/T 11957-2001 中定義：用焦磷酸鈉堿液抽提出的腐植酸。

GB/T 34766-2017 中定義：用焦磷酸鈉堿液從腐殖酸原料或肥料中提取，并經酸沉淀得到的腐殖酸。包括游離腐殖酸和被重金屬離子固定的結合態腐殖酸。

HG/T 5046-2016 中定義：用焦磷酸鈉堿液可直接抽提得到的腐植酸。

T/CHAIA 0002-2018 中定義：可用焦磷酸鈉堿液從腐植酸原料或產品中提取，并經pH=1 酸沉淀后得到的腐植酸。包括游離腐植酸和鈣、鎂等金屬離子固定的結合態腐植酸。

上述各標準定義的共同點就是焦磷酸鈉堿溶液和酸沉淀，屬于用提取方法來定義。隨著原有提取方法的改進，總腐植酸的定義須進行修正。

首先，要了解使用焦磷酸鈉的目的是為了交換與腐植酸結合的高價金屬離子，這些高價金屬離子通過水解與正磷酸生成沉淀膠體物質，在此過程中大部分腐植酸會被釋放出來與堿中和形成腐植酸鈉鹽，但腐植酸鈉鹽與磷酸鹽還會有部分相互吸附，因此用該方法不能完全得到總量的腐植酸；其次，通過大量的實驗，與原方法對比，酸洗同一種腐植酸原料再經過堿溶酸沉淀后得到的腐植酸收率顯著提高。

3.可溶性腐植酸

HG/T 3278-2018 中定義：礦物源腐植酸原料和腐植酸鹽產品在水溶液中呈離子態腐植酸。可溶性是衡量腐植酸肥料和腐植酸鹽產品的主要質量指標。

GB/T 35107-2017、GB/T 33804-2017 中定義：礦物源腐殖酸原料和腐殖酸鹽產品在水溶液中呈離子態的腐殖酸。可溶性是衡量腐殖酸肥料和腐殖酸鹽產品的主要質量指標。

上述各標準定義都不確切，有些地方詞不達意。首先，我們要了解“可溶性”這個詞的含義，是指物質在特定溶劑中的溶解程度，是可以溶解，不是“易溶”“微溶”“難溶”或“不溶”；其次，我們要了解溶質是什么，是腐植酸還是腐植酸鹽，是純凈物還是混合物，每種組分特性是否一致；最后，溶劑不能與溶質產生化學反應。

可溶性腐植酸應該含有兩部分，一部分是以水為溶劑的部分，是黃腐酸，因此水溶性腐植酸和黃腐酸其實是一個東西；另一部分是醇溶或丙酮溶部分，是棕腐酸，這部分不溶于水；剩余的是在兩種溶劑中都不溶的部分，是黑腐酸。這里要明確的是腐植酸就是以質子酸存在的酸不是腐植酸鹽。因此我們根據詞意和物質性質對可溶性腐植酸進行了重新定義。

4.黃腐酸

GB/T 34765-2017、GB/T 35112-2017 中定義：腐殖物質中一組分子量較小，既能溶于稀堿溶液又能溶于酸和水，稀溶液呈黃色或棕黃色的無定形有機弱酸混合物。

上述兩個標準中的定義將腐植酸和黃腐酸并列分類，這是非常錯誤的，黃腐酸只是腐植酸的一個組成部分。

（二）增加的概念

1. 活性腐植酸

在評價腐植酸產品時要對有效的腐植酸進行測定和標識，這種有效性表現在腐植酸是否被活化，是否具有活性。評價的方法是將產品中的腐植酸以可溶鹽的方式提取出來，在這個過程中被水溶解的是腐植酸的可溶鹽，然后再用酸析的方式把腐植酸沉淀出來。活性腐植酸是黑、棕、黃的總和，水溶性腐植酸只是黃腐酸，是一個分量。因此，作為技術指標進行標識，用活性腐植酸更為確切。

（三）刪減的概念

1.游離腐植酸

GB/T 11957-2001 中定義：用氫氧化鈉溶液提取的腐植酸，即酸性基團保持游離狀態的腐植酸，在實際測定中還包括與鉀、鈉結合的腐植酸。

在這個定義中沒辦法準確確定游離腐植酸存在的量，對提取出來的腐植酸是否是游離態沒法認定，同時也沒法判定是否與金屬離子結合。和鈣鎂結合的不一定不溶（試驗證明，含氧量高的腐植酸鈣和鎂是可溶的）。用氫氧化鈉堿溶液提取也可能會發生中和反應與復分解反應的混合過程，例如腐植酸鐵與氫氧化鈉反應生成腐植酸鈉和Ksp（溶度積）更低的氫氧化鐵（最后變成三氧化二鐵）復分解反應過程。因此用這種方法定義和計算游離腐植酸既不能定性也不能定量，沒有必要保留這個概念。如果對礦物做評價直接用總腐植酸即可。

2.水溶性腐植酸

T/CHAIA 0002-2018 中定義：在常溫下可溶于水且能被pH=1 的酸沉淀得到的腐植酸。

上述定義其實是指可溶于水的腐植酸一價鹽，沒有含溶于水的黃腐酸。多年的實踐證明，在pH=1的條件下分離出來的腐植酸是包含黃腐酸的，pH=1 分級后的可溶部分有可能是金屬鹽和飽和小分子酸，并不具備或很少具備腐植酸類物質的芳香結構特征。因此，不建議用水溶性腐植酸這個概念去標識產品的技術指標等，用活性腐植酸進行標識即可。

三、結語

腐植酸相關概念的建立是行業發展的基石，概念可能會隨著人們對世界認識的進步、技術水平的提高、應用領域的拓展等有所變化和發展。因此，我們要以發展的眼光對待腐植酸相關概念和定義問題，既不要全面否定以往，也不要只站在個人的知識領域固步自封。我們要結合全行業的智慧，整合不同學科的知識，制定科學、合理、適用的概念，從而推動專業的標準化建設，促進行業健康發展。