Page 106 - 碳中和技术应用与发展

Application and Development of Carbon Neutrality Technology
碳中和技术应用与发展

防治病害等多种农艺作用。
通过对 HA 的结构模式进行分析，可以看出 HA 与 FA 在结构组成上的异同。
虽然 HA 和 FA 都含有芳香环结构，但是 HA 的芳香环数目多于 FA，并且彼此间

的联系紧密，而 FA 包含的芳香环数目少，主要由脂肪族链组成。羧基、酚基和
氨基是高酸性物质中最常见的官能团，构成腐植酸总酸度的主要基团是酚羟基和
羧基。HA 的芳香度高于 FA；而 FA 具有较高的羧基和酚基含量，因此总酸度较高。
HA 分子量远大于 FA,HA 能够与其他小分子或杂聚物通过疏水相互作用和氢键作

用进行聚合，这使其分子量大大增加。HA 和 FA 的亲水基团包括羟基和羧基基团，
位于结构的外部。HA 疏水部分主要包括脂肪族链和芳香环。HA 的结构多样性
有助于其物理化学性质的多样性。
在 HA 所具有的基团中，醌可以生成活性氧（reactive oxygen species,ROS)，

而酚和羧酸在中性和碱性条件下进行脱质子化，使 HA 具有不同的作用。因此，
HA具有抗氧化、离子交换、络合、抗菌、吸附和氧化还原等特性。在特定的环境中，
HA 可以与大部分重金属、放射性元素发生化学反应，从而降低毒性，减轻污染；
HA 对大部分农药、染料、酚类、多环芳烃、石油化学品等均有一定的吸附和清
除效果。

（五）腐植酸的功能作用
腐植酸具有复杂多样的结构，由于其结构的不同，它具有多种功能和作用。
首先，腐植酸的结构决定了它具有良好的亲水性。腐植酸分子中存在大量的

羟基、羧基等官能团，使得其可以与水分子发生氢键作用，形成溶液。这种亲水
性使得腐植酸能够促进土壤颗粒的团聚和聚集，增加土壤的结构稳定性，改善土
壤的透水性和保水性。
其次，腐植酸具有良好的络合能力。腐植酸分子中的羧基、酚羟基等官能团

可以与金属离子形成络合物。这种络合作用可以改变土壤中金属离子的活性和可
溶性，减少金属的毒性。同时，腐植酸的络合作用还可以促进营养元素的释放和
供应，提高土壤肥力，促进植物的生长发育。此外，腐植酸还具有良好的离子交
换能力。腐植酸分子表面带有大量的负电荷，可以与阳离子发生离子交换反应。

这种离子交换作用可以增加土壤的离子交换容量，提高土壤的肥力和养分保持能
力。腐植酸还可以吸附和解吸植物营养元素，调节土壤中营养元素的有效性和可
利用性。

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