腐植酸治理水土氣環境污染文獻淺析(2000-2017年)
水體、土壤和大氣是一個有機整體,是人類賴以生存的環境,也是生物圈的重要組成部分。目前,水體、土壤和大氣環境安全不容樂觀,污染源無論從哪個系統進入,都可以通過循環進入整個生物圈。腐植酸作為環境友好產業,具有天然、綠色、環保的屬性,在環境污染治理方面發揮著重要作用。
通過檢索中國知網期刊數據庫,篩選2000—2017年摘要中含有腐植酸、腐殖酸、黃腐酸、黑腐酸、棕腐酸、胡敏酸、富里酸、胡敏素、腐殖質等關鍵詞的腐植酸科研文獻,共計5059篇,其中涉及環境污染治理類文獻共計638篇,占腐植酸科研文獻總數的12.61%。
1 腐植酸治理污染文獻來源
環境污染治理類文獻來源于216種刊物,涉及環境、工業、農業、醫藥4大領域的土壤、水處理、核化學、電鍍、染料、農藥殘留、抗生素殘留等多個類型。通過對216種刊物發表環境污染治理類文獻數量的統計分析,獲得發文量前10的刊物(表1)。由表可知,《腐植酸》雜志共發表52篇腐植酸治理環境污染的科研文獻,占環境污染治理類科研文獻總數的8.52%??梢?,《腐植酸》雜志作為腐植酸行業會刊,引領腐植酸產業在治理環境污染方面發揮效用。

2 腐植酸治理污染研究成果
腐植酸組成結構復雜且多樣,含有羥基、羧基、碳氧鍵等基團,因而具有多種物理化學性質。腐植酸可通過物理吸附(范德華力)、化學吸附(氫鍵、肽鍵、共價鍵等)、絡(螯)合、離子交換、氧化還原、光敏化等作用對進入環境的污染物進行吸附、絡合、光解;或是與其他物質形成復合吸附劑對污染物進行吸附,如腐植酸/凹凸棒(HA/ATP)、酚醛-腐植酸樹脂、聚丙烯酸鈉-腐植酸吸附樹脂、納米腐植酸/改性蒙脫土、殼聚糖交聯不溶性腐植酸小球吸附劑等;或是作為添加劑對污染物的降解起促進作用。這些文獻研究表明:① 腐植酸通過吸附、絡合、鈍化重金屬;② 腐植酸通過氫鍵和范德華力降解五氯苯酚;③ 腐植酸通過光敏化作用降解胺菊酯;④ 腐植酸通過氧化還原作用降解苯二酚;⑤ 腐植酸與鐵絡合形成腐植酸-鐵絡合物通過光化學作用促進阿特拉津的降解;⑥ 腐植酸-Fenton氧化工藝通過微波強化有效降解硝基苯廢水;⑦ 腐植酸主要通過羥基自由基促進卡馬西平紫外光解;⑧ 腐植酸與針鐵礦復合主要以疏水性分配作用、氫鍵作用、離子交換和表面絡合機制為主對泰樂菌素吸附;⑨ 腐植酸中的醌基、酚基基團促進高錳酸鉀氧化苯酚;⑩ 腐植酸酯醚吸附材料對草枯醚的吸附機制以疏水分配和π-π作用為主。上述腐植酸治理環境污染的作用,受溫度、pH、污染物濃度等條件的影響,效果不同。
3 腐植酸在不同領域污染治理文獻數量分析
經文獻證實,腐植酸在土壤污染治理、水體污染治理、大氣污染治理等方面均有研究成果。其中,有關土壤污染治理的文獻309篇,有關水污染治理的文獻238篇,大氣污染治理的文獻8篇,其他類文獻83篇??梢钥闯?,腐植酸在土壤污染治理方面的研究最多,大氣污染治理方面的研究相對最少。土壤中污染物的遷移相對較慢,更容易對其進行固定或清理。水體中污染物容易遷移,各類污染物一旦進入水系,治理難度會更大。大氣污染物主要通過腐植酸穩氮固碳作用,減少氨氮化合物和二氧化碳的排放。腐植酸對土壤和水體污染的治理多為直接作用,而對大氣污染的治理多為間接作用。因此,根據污染物在不同載體中的擴散能力及治理難度,土壤污染治理顯得尤為重要,加大腐植酸在土壤污染治理方面的應用也尤為重要。
4 腐植酸治理不同種類污染物文獻數量分析
腐植酸治理污染物種類有無機污染物和有機污染物。其中,無機污染物涉及文獻388篇(表2),有機污染物涉及文獻227篇(表3),有機+無機污染物涉及文獻23篇。


由表2可知,無機污染物中治理重金屬文獻332篇、放射性核廢物文獻40篇、其他15篇;由表3可知,有機污染物中治理農藥殘留類文獻50篇、多環芳烴類文獻33篇、酚類文獻33篇、染料類文獻12篇、抗生素類文獻13篇、石油及石油衍生物類文獻11篇、其他82篇。污染物種類共計143種。
5 結語
通過對腐植酸治理水體、土壤、大氣污染文獻分析,相同的污染物可能存在于整個生物圈中,而腐植酸的作用機理則是相通的。從污染物載體治理困難程度而言:大氣污染>水污染>土壤污染。因此,土壤污染治理尤為重要,腐植酸、腐植酸肥料反哺土壤,或鈍化、或吸附、或降解土壤中的污染物,對土壤污染治理作用顯著。腐植酸人必須積極響應國家號召,以保護“水土氣生命共同體”為己任,全面開展環境污染治理。只有這樣,土與肥才能和諧美好。
(中腐協《腐植酸》編輯部 供稿)