腐植酸：古“本草”孕育绿色先锋新产业

    【编者按】明朝《本草纲目》中，称石炭和腐木为矿物类中药“乌金散”，具有止血、生肌、治疗疮痛的作用。这个“乌金散”，实际就是指的腐植酸。需要特别指出的是随着近现代以来科技进步的急速发展，腐植酸应用愈发历久弥新，影响也亦愈深远广泛，行业发展及规模早已今非昔比。那么在国家绿色大美中国战略指引下，古“本草”如何再发新春？腐植酸绿色环保新兴产业，其自身的造血功能如何？腐植酸又将面临着怎样的历史机遇和挑战？带着以上种种问题，中国化工报记者特别采访到相关内业专家力求为您梳理、剖析当下大热话题——腐植酸绿色先锋新产业。

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图为农技专家到北京澳佳肥业有限公司参观腐植酸肥料生产线。（中国化工报记者 杜晓枫 摄）

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山东金沂蒙生态肥业有限公司推广富含黄腐酸有机肥及植物营养素等。（中国化工报记者 张育 摄）

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图为盐碱地改良示范基地实验现场。（向阳供图）

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    应用上溯百年
　　产业化步伐才刚刚迈开

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　　据了解，我国民间对腐植酸的应用可以追溯到《本草纲目》时期对腐木和白土的使用，而国内对于腐植酸进行有组织的研究则起源于上世纪50年代。“但是，50多年来，我国对腐植酸一直仅仅停留在基础研究和个别应用层面，真正开始大规模产业化生产，还是近10年来的事情。”中国腐植酸工业协会理事长曾宪成告诉记者。

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　　腐植酸是动植物遗骸在微生物以及物理、化学作用下，经过一系列分解和转化形成的一类大分子有机弱酸聚合物，广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及褐煤、风化煤、泥炭之中。

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　　“腐植酸从大自然中来，实际就是作为一种环保材料而生的，它可以在环境修复、农业、工业等很多领域发挥环保、节能、减排的绿色功用。之所以近10年来腐植酸产业才兴起，说到底还是因为工业化发展到一定程度以后，我国社会各方面开始对节能、环保理念予以重视。例如绿色农资、土壤修复、工业节能等工作逐步展开，才使得腐植酸在很多应用领域真正有了市场，有了市场，腐植酸的大规模集约化生产也才开始起步。”曾宪成说。

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　　而称腐植酸为“新产业”，还不仅仅是因为其产业发展历史的简短。“由于腐植酸分子结构复杂，国内外对于‘腐植酸是什么’的研究一直在不断深入。”中国腐植酸质量检测中心（太原）常务副主任张彩凤说。

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　　她告诉记者，“腐植酸是什么”的问题是腐植酸基础研究的核心问题，影响到其应用开发。“近年来国内外的学者在这方面已经取得一系列重大突破，例如通过量子化学研究可以得知，腐植酸芳香结构侧链上的α-H原子非常活泼，反应活化能非常小。这个发现意义重大，不仅能指导腐植酸的生产和改性，而且开拓了腐植酸的催化剂作用。”

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　　中国腐植酸工业协会资料显示，在腐植酸应用方面，美国已经开发出肥料、医药、水处理剂、蓄电池处理剂、钻井液助剂等70个产品类型，而我国现在仅有32种，发展空间还很大，但这有赖于基础研究的进一步探索。

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　　曾宪成也对记者表示：“可以说，腐植酸是一种充满神奇魅力的物质，目前我们对这种物质的认识和探索总是处在更新之中，腐植酸应用的新领域不断开发出来，这也是腐植酸产业作为新兴产业的生命力所在。”

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图为盐碱地改良示范基地打井现场。 （向阳供图）

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　　大自然中取材
　　反哺生态文明大有可为

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　　关于腐植酸在生产生活中的应用，曾宪成将之总结为“四大工程”，即大环境工程、大农业工程、大工业工程和大医药工程。“特别是在生态文明建设方面，有着光明的应用前景。”

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　　内蒙古农业大学的教授张伟华从事土壤改良研究多年，近来，利用腐植酸修复盐碱地项目的新进展令他颇为欣慰。据介绍，该项目采用的技术路线是：首先利用腐植酸和火电厂产生的大量脱硫石膏生产腐植酸钙，而后用腐植酸钙中的钙离子代换土壤中过量的钠离子，形成钙胶体和有机—无机复合体，从而改变土壤结构，提高土壤通透性。该项目由内蒙古向阳农业科技有限公司实施，如今已经初见成效，在原本的不毛之地上，玉米、白菜等农作物长势喜人。

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　　“内蒙古有2000万亩盐碱地，其中土默川平原及沿黄分布的盐碱荒地及盐渍化耕地有300多万亩，这些盐碱地的主要分布区也是土默川平原的主要农业区。因此，改良盐碱地对于土默川地区的农业可持续发展，特别是解决耕地的‘占补平衡’以及 ‘菜篮子’工程意义重大。”张伟华说。

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　　此外，腐植酸在矿山、化工等工业区土壤修复方面也作用明显。“腐植酸可以络合、螯合、吸附重金属离子，有研究称，其对汞、铅、镉、铜、锌等离子吸附量达到80%以上，吸附性比活性炭高1倍多。”中国矿业大学化学与环境工程学院教授黄占斌指出，“而目前我国煤炭开发重点是中西部，许多能源重化工基地与水土保持重点区域、黄淮海农业区重叠强烈，西北地区气候干旱、生态脆弱，煤炭开发会对其生态环境造成不可逆的影响，实施合理有效的矿区废弃地生态修复势在必行。”

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　　在农业方面，腐植酸水溶肥的优势正在渐渐为广大农户所接受。“水溶性腐植酸与氮磷钾、中微量、特种元素多元融合，具有节水、节肥、节药、省工、高效、环保等显著特点，完全可以托起大肥，是一项沃土增效的好措施。”曾宪成表示。

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　　“在农业领域，腐植酸还有更多的潜力待发掘。”华南农业大学新肥料资源研究中心主任廖宗文认为。他举例说，在植物营养平衡的木桶理论中，人们往往对碳短板的认识不足。高度的复种指数、长期过量使用化肥，都会使土壤有机碳营养耗竭严重，作物养分严重失衡（即碳短板），会导致作物生长不良，抗性降低，连作障碍越来越严重，而腐植酸正是有机速溶碳的有利补充方式，比无机碳（CO2）的补充更加顺畅、高效。

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　　此外，在工业领域，曾宪成认为，腐植酸绿色低碳产业应该成为工业节能减排新的增长点。例如重点推广腐植酸型煤黏合剂、腐植酸燃煤增效剂、腐植酸无焦化冶炼、腐植酸陶瓷助剂、腐植酸石油助剂、腐植酸水处理剂等绿色低碳的新技术、新产品，抓住煤炭企业、化肥工业转型升级的有利时机，加快腐植酸产品的应用和发展。

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　　曾宪成向记者强调，目前国家将节能环保产业作为战略性新兴产业予以重点扶持，并且在党的十八大报告中，将生态文明建设提到“五位一体”的高度，这为腐植酸产业发展提供了良机。“现在，我国政府下决心治理生态环境，会使得腐植酸新产业的发展前景更加光明。由于腐植酸的特有结构和功能，它将在防沙治沙、改良土壤、城市污水处理、生态农业建设等方面发挥重要作用。”

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图为原本的盐碱地经改良后长出大白菜。 （向阳供图）

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　　发展方兴未艾
　　产业崛起仍有诸多挑战

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　　尽管前景光明，但对于一个仅发展了10年左右的年轻产业而言，成长路上仍面临着不少挑战和制约。

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　　首先，腐植酸产品众多，却一直面临概念不清、标准缺失的困境，这不仅影响到腐植酸的研究应用，也给产品推广带来难题。

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　　“长久以来，我国腐植酸一直是应用走在理论的前面。我们一直是鼓励创新，但标准的制定和管理却落在了后面。”沈阳农业大学教授邹德乙告诉记者，头发花白的他一直担任腐植酸肥料标准工作组的工作。

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    以腐植酸肥料为例。记者了解到，目前，与腐植酸肥料相关的正式标准仅有《煤系腐植酸复混肥料技术条件》、《含腐植酸水溶肥料》，以及新实施的《农用腐植酸钠》，涉及腐植酸的《有机-无机复混肥》等标准却将腐植酸肥料排除在外。目前，许多企业在生产研究中执行的是自行制定的企业标准。

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　　由于标准不统一，使得腐植酸肥料质量良莠不齐。一些真正添加腐植酸的复混肥可能因为标准原因被划为普通有机肥料，价格上会以普通有机肥来制定，不仅无法弥补添加成本，也给推广带来不便；而有些不含腐植酸的假劣低标肥却也可能借此机会冒充销售，由此又带来腐植酸肥料市场混乱、信誉度下降的不利局面。

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　　对此，不少专家呼吁，大力推进腐植酸肥料标准化工作刻不容缓。张彩凤指出，腐植酸肥料概念不清，没有统一标准导致产品质量参差不齐，应该将标准提高一些，才能促进行业健康发展。

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　　除标准外，大力推进腐植酸产业的规模化，也是产业成长的重要方面。记者了解到，由于腐植酸应用广泛，产品门类众多，目前，对于腐植酸产业规模尚没有一个权威完整的统计。但是从产业结构来看，小而分散仍然是主要特征。

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　　“腐植酸产业要想迅速健康发展，应该加快培养几个重点龙头企业，以它们为带动，实现生产的规模化、规范化，才有利于打造优秀的腐植酸产品，做好创新研究工作，作好市场推广工作，才能实现产业的良性发展，真正将腐植酸产品做大做强。”曾宪成认为。

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　　此外，曾宪成还向记者表示，对于腐植酸产业的发展，来自国家和社会各层面的关注度还不够。

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　　北京澳佳肥业有限公司董事长冯广祥也向记者表示：“我们的腐植酸肥料在推广时往往需要一个过程，就是因为一开始老百姓不认识，也不认可。而随着使用效果的显现，产品往往销路就打开了，可以卖得很好。因此加强宣传和认知对产业发展有好处。”

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　　“作为一个新产业，很多人还并不了解腐植酸。那我们就要进行大力宣传和推广，通过科普等多种形式，使大家认识它，使相关部门重视和支持它，帮助腐植酸产业壮大起来。”曾宪成说。

(责任编辑：张勇)