鄭易安1，2 張俊平1 王愛勤1

（1 中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所 蘭州 730000

2 中國科學(xué)院研究生院 北京 100049）

摘 要：近年來緩釋肥料保水劑受到了人們的廣泛關(guān)注，由于它既有保水性能又具有緩釋肥料的功能，已在農(nóng)業(yè)、園藝等領(lǐng)域得到了實(shí)際應(yīng)用。腐植酸分子中含有多功能基團(tuán)，是一種低成本、多功能的物質(zhì)，它能調(diào)控植物生長，加速根系發(fā)育，改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，有益于營養(yǎng)元素的吸收，將它與烯類單體共聚可賦予緩釋肥料的功能。本文綜述了近年來腐植酸保水劑的研究進(jìn)展，并展望了未來的研究方向。

關(guān)鍵詞：腐植酸 保水劑 緩釋 低碳

Superabsorbent with Slow-Release Humic Acid: Past,

Present and Future

Zheng Yian1,2, Zhang Junping1, Wang Aiqin1

(1 Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou, 730000

2 Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100049)

Abstract: In recent years, studies on superabsorbents with slow-release property of fertilizer have attracted much attention. Comparing with the normal superabsorbents, these superabsorbents have great advantages due to their not only water absorbing ability but also slow-release properties. So, these superabsorbents can be used as functional water management materials and may prove especially practical in agricultural and horticultural applications. Humic acid, a low cost raw material and good fertilizer, is composed of multifunctional aliphatic and aromatic components. Also, humic acid can regulate plant growth, accelerate roots development, improve soil cluster structures and benefit the absorption of nutrient elements. The chemical blending by means of graft copolymerization reaction of acrylic acid and humic acid can endow the superabsorbent additional slow-release property of fertilizer as a multifunctional water management material. This article reviews the progress in superabsorbent with slow-release humic acid in recent years, and proposes the future research directions.

Key words: humic acid; superabsorbent; slow-release; low-carbon

“低碳經(jīng)濟(jì)”的提出，其本質(zhì)是提高能源效率和優(yōu)化清潔能源結(jié)構(gòu)。

腐植酸是自然界中存在的大分子有機(jī)物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)林牧、石油、化工、建筑材料、醫(yī)藥衛(wèi)生和環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。腐植酸是地球碳循環(huán)的重要物質(zhì)，在土壤、水體和大氣中無處不在，其本身就是“減壓器”“儲(chǔ)碳庫”“調(diào)控閥”。“減壓器”是指腐植酸改良土壤、構(gòu)建食品源頭安全體系、凈化環(huán)境?！皟?chǔ)碳庫”是指腐植酸穩(wěn)氨固碳的作用，能夠減少溫室氣體排放?！罢{(diào)控閥”是指腐植酸在抑制化肥揮發(fā)的同時(shí)延長肥效，滿足作物生長需要。因此，腐植酸是最有發(fā)展前途的綠色低碳產(chǎn)業(yè)，將對我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源再利用和環(huán)境保護(hù)等發(fā)揮重要作用[1]。

水是地球上最為豐富的資源，也是人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)不可缺少的重要資源和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。然而世界上1/3的地區(qū)卻屬于干旱和半干旱地區(qū)，其他地區(qū)也常出現(xiàn)周期性或難以預(yù)料的干旱。干旱缺水已成為世界范圍內(nèi)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素。灌溉是增加土壤水分的常用方法，但由于一般土壤的持水能力低，且容易蒸發(fā)。長期以來，為了增加土壤的持水力和保水力，改善水分不足地區(qū)的作物栽培條件，人們進(jìn)行了艱苦的探索，保水劑就是這種不斷探索的成果之一。

保水劑是近年來發(fā)展迅速的一種化學(xué)節(jié)水材料。保水劑吸水機(jī)理如下：當(dāng)保水劑遇水時(shí)，其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)大量的親水性基團(tuán)與水分子發(fā)生相互作用，使高分子網(wǎng)絡(luò)伸展，同時(shí)聚合物鏈上的離子性基團(tuán)發(fā)生電離，三維網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外產(chǎn)生滲透壓，促使水分子進(jìn)一步向聚合物網(wǎng)絡(luò)內(nèi)擴(kuò)散，高分子鏈上同性電離基團(tuán)之間的靜電斥力使分子鏈趨于伸展，導(dǎo)致體積膨脹；同時(shí)，樹脂內(nèi)外的滲透壓差隨吸水量的增加漸漸趨近于零，并且隨三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)擴(kuò)張產(chǎn)生的彈性收縮力逐步增大。當(dāng)這種彈性收縮力與同性電離基團(tuán)之間的靜電斥力相等時(shí)，保水劑達(dá)到溶脹平衡。通常保水劑能吸收比自身重?cái)?shù)百倍甚至上千倍的純水，而且有反復(fù)吸水功能，吸收的水分可緩慢釋放供作物利用。

保水劑是一種親水性高分子材料，通常采用含羧基、羥基或氨基等親水性單體，在引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下，發(fā)生聚合、水解、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)，形成不溶于水，但在水中能高度溶脹的三維網(wǎng)狀聚合物。由于具有良好的吸水保水性能，保水劑在農(nóng)業(yè)上被譽(yù)為“微型水庫”。作為一種化學(xué)節(jié)水材料，保水劑施入土壤之后，對農(nóng)作物的生長也有良好的促進(jìn)作用，同時(shí)對化肥、農(nóng)藥、殺蟲劑及植物生長助劑等也具有網(wǎng)絡(luò)吸附作用，從而可提高化肥、農(nóng)藥和植物生長助劑等的使用效率。因此，保水劑無疑是節(jié)水、保水和土壤改良等研究領(lǐng)域中引人關(guān)注的方向之一[2～4]。

由于腐植酸具有良好的化學(xué)活性和生物活性，將腐植酸作為合成保水劑的原料制備腐植酸保水劑，既能發(fā)揮腐植酸刺激植物生長發(fā)育、增加作物的抗逆性、改善植物營養(yǎng)的功效，又能提高土壤的保水保肥能力，且同時(shí)可大幅度降低對石油能源的依賴，提高化肥使用效率，減少肥料的消費(fèi)量，達(dá)到低碳減排的目的。為此，研究開發(fā)緩釋腐植酸保水劑對我國現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展和生態(tài)修復(fù)具有重要意義。

1 緩釋腐植酸保水劑的過去

自20世紀(jì)60年代美國北方農(nóng)業(yè)部第一次合成保水劑以來，在農(nóng)林業(yè)方面的應(yīng)用一直是保水劑一個(gè)非常重要的應(yīng)用研究領(lǐng)域。保水劑表面分子有吸附、離子交換作用，保水劑對K+、NH4+和NO3

-有較強(qiáng)的吸附作用，從而降低了其流失量，并且在一定的范圍內(nèi)隨著保水劑用量的增加，養(yǎng)分流失量減少。一方面，土壤中的養(yǎng)分較充分時(shí)，它吸附養(yǎng)分，起保蓄作用；另一方面，當(dāng)植物生長需要土壤供給養(yǎng)分時(shí)，保水劑將其吸附的養(yǎng)分通過交換作用供給植物。由此可以看出，通過施用土壤保水劑，使土壤中養(yǎng)分的供給與植物對養(yǎng)分的需求更加同步。

緩釋型保水劑是集保水劑與肥料于一體的材料，在保水、持水的同時(shí)肥料中的養(yǎng)分持續(xù)地釋放出來，以達(dá)到養(yǎng)分緩慢釋放的目的。由于兼有相對的長期保水、持續(xù)供肥的特性，不會(huì)對環(huán)境造成污染，是一種很有前途的環(huán)境友好的保水肥料。緩釋型保水劑自身釋肥原理可表述如下：保水劑在吸水的同時(shí)，也對溶液中的肥料分子或者離子有吸持作用。保水劑一般都含有微孔，可讓一些小分子或離子擴(kuò)散進(jìn)入，進(jìn)入到聚合物分子內(nèi)部的養(yǎng)分分子或離子，可以暫時(shí)被溶漲的聚合物包裹起來，或被帶電基團(tuán)激活作定向排列，若是陽離子還可以與聚合物內(nèi)部的陽離子發(fā)生交換吸附，而被固定下來延緩養(yǎng)分的釋放。

腐植酸含有羧基、羥基、羰基等活性功能基團(tuán)，是一種具有多極性官能團(tuán)的物質(zhì)，可生成水溶性鹽，具有良好的配位、螯合和化學(xué)反應(yīng)能力。腐植酸對土壤的形成、性質(zhì)和肥力起著關(guān)鍵作用，是土壤形成的積極參與者和促進(jìn)者；土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑；土壤肥力的保護(hù)者和植物養(yǎng)料的倉庫。腐植酸可與丙烯酸等親水性單體或淀粉等親水性天然高分子發(fā)生接枝反應(yīng)，制備緩釋腐植酸保水劑。腐植酸保水劑與水接觸時(shí)，吸水溶脹成為凝膠，溶脹的凝膠會(huì)對包裹或結(jié)合的腐植酸的溶解擴(kuò)散產(chǎn)生阻礙效應(yīng)，這樣就使腐植酸的釋放速度減慢，使制得的產(chǎn)品既有一定的吸水保水性、保墑性，又有一定的肥效性、緩釋性。

緩釋腐植酸保水劑在過去是將保水劑和腐植酸混合在一起來制備，這種工藝是最簡單的制備腐植酸保水劑的方法。如武志杰和劉子江[5]將5～7份保水劑、60～80份腐植酸、2～4份尿素、3～5份磷酸二銨、4～7份硫酸鉀等混合后風(fēng)干來制備具有緩釋功能的肥料。該肥料能為花卉的生長提供穩(wěn)定的營養(yǎng)元素，改善花卉生長土壤的理化性狀，減少花卉發(fā)病率，肥效較佳。

2 緩釋腐植酸保水劑的現(xiàn)在

2.1 緩釋腐植酸保水劑的制備方法和類型

目前，緩釋腐植酸保水劑的制備方法主要有兩種：一種是將腐植酸與丙烯酸等單體混合后，在引發(fā)劑和交聯(lián)劑存在下，直接進(jìn)行自由基溶液聚合；一種是先采用自由基溶液聚合合成保水劑，再通過表面交聯(lián)反應(yīng)將腐植酸與保水劑復(fù)合，制得表面交聯(lián)型腐植酸保水劑。緩釋腐植酸保水劑根據(jù)其研究進(jìn)展，主要有以下幾類：丙烯酸/腐植酸[6]、丙烯酰胺/腐植酸[7]、丙烯酸-co-丙烯酰胺/腐植酸[8，9]、丙烯酸/腐植酸/黏土[10]、丙烯酸-co-丙烯酰胺/腐植酸/黏土[11～13]、天然高分子接枝丙烯酸/腐植酸[14，15]、天然高分子接枝丙烯酸/腐植酸/黏土[16]。

2.2 緩釋腐植酸保水劑的性能

2.2.1 緩釋腐植酸保水劑的吸液性能

在緩釋腐植酸保水劑的制備過程中，溫度、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、親水性基團(tuán)的比例等因素都會(huì)對保水劑的最終吸液性能產(chǎn)生影響。在緩釋腐植酸保水劑中，腐植酸的含量是影響其最終吸液性能的不可忽略的因素。Li等人[6]合成了聚丙烯酸/腐植酸鈉(PAA/SH)保水劑，結(jié)果顯示，適量腐植酸的引入可以大大提高PAA/SH保水劑在蒸餾水和生理鹽水中的吸水倍率，即使引入40%的腐植酸，所得保水劑的吸水倍率仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單純的PAA。初茉等人[17]以風(fēng)化褐煤為原料制備了腐植酸(HA)，采用溶液聚合法合成了聚丙烯酸鈉(PSA)保水劑，通過表面交聯(lián)反應(yīng)將HA與PSA復(fù)合，制得一種表面交聯(lián)型腐植酸-聚丙烯酸鈉保水劑(HA-PSA)。結(jié)果表明，單純的PSA對去離子水和自來水的吸水倍率分別為720 g/g和180 g/g，當(dāng)樹脂中含有10%HA時(shí)，HA-PSA對去離子水和自來水的吸水倍率分別為750 g/g和260 g/g，說明HA的加入大大提高了保水劑對自來水的吸收能力，即使保水劑的耐鹽性能大大改善。Zhang等人[8]制備了聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/腐植酸鈉保水劑(P(AA-co-AM)/SH)，結(jié)果表明，當(dāng)SH含量在0～30%之間時(shí)，吸水倍率隨SH含量增加，由678 g/g增至1184 g/g；當(dāng)SH含量超過30%時(shí)，隨其含量增加，吸水倍率逐漸降低。然而，即使當(dāng)SH含量為40%，P(AA-co-AM)/SH的吸水倍率仍高于800 g/g，遠(yuǎn)高于同條件下P(AA-co-AM)的吸水倍率。Hua和Wang[18]在水溶液中通過淀粉(St)、AA和SH接枝共聚反應(yīng)制備了St-g-PAA/ SH保水劑。結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)溫度為70 ℃，AA與St的重量比為7，引發(fā)劑和交聯(lián)劑用量分別為3.0%，SH用量為7.7%時(shí)，保水劑具有最優(yōu)的吸水倍率1100 g/g。此外，該作者還將海藻酸鈉(SA)引入到保水劑中，制備得到SA-g-PAA/SH保水劑，發(fā)現(xiàn)引入10%含量的SH將保水劑的吸水倍率從840 g/g提高到1380 g/g[15]。綜上所述，在保水劑制備過程中，引入適量的腐植酸有利于提高保水劑的吸水倍率和耐鹽性能。

此外，在較大的pH應(yīng)用范圍內(nèi)，緩釋腐植酸保水劑都擁有較高的吸水倍率。Zhang等人[11]考察了溶液pH對聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/腐植酸鈉/凹凸棒土(P(AA-co-AM)/SH/APT)吸水倍率的影響。結(jié)果顯示，在pH=4.5～10時(shí)，P(AA-co-AM)/SH/APT的吸水倍率基本保持不變。Liu和Wang[14]考察了殼聚糖接枝聚丙烯酸/腐植酸鈉(CTS-g-PAA/SH)保水劑在不同pH值溶液中的溶脹行為。結(jié)果表明，CTS-g-PAA/SH保水劑在pH=4～10范圍內(nèi)時(shí)，吸水倍率基本上保持不變。這種溶脹行為可以通過-COO-和-COOH之間的緩沖作用來解釋。因?yàn)樵谌跛峄蛉鯄A環(huán)境中，-COO-官能團(tuán)和-COOH官能團(tuán)之間可以相互轉(zhuǎn)變。而當(dāng)pH值位于2～4和11～13時(shí)，由于緩沖作用的消失導(dǎo)致了吸水倍率的降低。當(dāng)溶液的pH值太高時(shí)，溶液中的大部分-COOH會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)?COO-，將會(huì)導(dǎo)致溶液中反離子屏蔽效應(yīng)的增加而造成吸水倍率的降低。當(dāng)溶液的pH值太低時(shí)，溶液中的大部分-COO-會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)?COOH，將會(huì)導(dǎo)致聚合物鏈之間排斥作用的降低，同樣也造成了吸水倍率的下降。鄭易安等[19]將膨潤土(MMT)和SH引入到P(AA-co-AM)中，得到一種腐植酸保水劑。該保水劑在較低的pH(pH<4)或較高的pH(pH>11)時(shí)的吸水倍率較低，而在pH位于4～11之間時(shí)，吸水倍率變化不大。在實(shí)際應(yīng)用中，土壤的pH值是不盡相同的，通常農(nóng)用土壤的pH值在5～8之間。因此，緩釋腐植酸保水劑能夠滿足農(nóng)用土壤的需求。

對一種新型保水劑來說，反復(fù)吸水性能也是一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)?？疾炀忈尭菜岜Ｋ畡┑姆磸?fù)使用情況對實(shí)際生產(chǎn)具有很好的指導(dǎo)作用。在生長期農(nóng)作物的灌溉次數(shù)一般為4～8次。鄭易安等[19]考察了腐植酸保水劑的反復(fù)吸液性能。結(jié)果顯示，腐植酸保水劑的初始吸水倍率為615 g/ g，隨著使用次數(shù)的增加，保水劑吸水倍率出現(xiàn)下降趨勢，但在5次反復(fù)吸液之后，吸水倍率仍可達(dá)初始吸水倍率的68%以上，表明所合成的緩釋腐植酸保水劑具有較好的重復(fù)使用性能，可滿足農(nóng)作物在生長時(shí)的節(jié)水需求。華水波等人[20]考察了聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/蛭石/腐植酸[P(AA-co-AM)/EVMT/SH]保水劑反復(fù)溶脹5次的吸水情況。結(jié)果顯示，P(AA-co-AM)/EVMT經(jīng)過5次反復(fù)吸水后，吸水倍率為最初的51%，而含有10%和30%SH的P(AA-co-AM)/EVMT/SH保水劑的吸水倍率分別為最初的60%和63%，說明SH的引入提高了保水劑的反復(fù)吸液性質(zhì)。

2.2.2 緩釋腐植酸保水劑的保水性能

與不加保水劑的土壤保水率相比，加入緩釋腐植酸保水劑P(AA-co-AM)/MMT/SH后，土壤保水率隨著保水劑用量的增加而增加。10 d之后保水劑含量為0、0.1%、0.5%和1.0%的土壤保水率分別為0.75%、0.98%、18.5%和30.1%；而20 d之后，含1.0%緩釋腐植酸保水劑的土壤仍有6.95%的保水率[19]，說明緩釋腐植酸保水劑節(jié)水材料在農(nóng)業(yè)和生態(tài)恢復(fù)等方面可發(fā)揮重要作用。Zhang等[8]考察了含30% SH的P(AA-co-AM)/SH在沙土中的實(shí)際保水能力。發(fā)現(xiàn)隨時(shí)間延長，沙土中水分含量逐漸減少；含P(AA-co-AM)/SH的沙土具有較高的保水能力。對照在15d時(shí)基本失去全部水分；含0.1% P(AA-co-AM)/SH的沙土在20d時(shí)才失去全部水分；含0.5%和1.0% P(AA-co-AM)/SH的沙土在20 d時(shí)，仍保持了初始所吸水分的24.75%和33.45%。王文波和王愛勤[21]考察了瓜爾膠接枝聚丙烯酸/腐植酸鈉(GG-g-PAA/ SH)保水劑在沙土中的保水性能后發(fā)現(xiàn)，與不含保水劑的沙土相比，含GG-g-PAA/SH保水劑的沙土表現(xiàn)出了較慢的水蒸發(fā)速度?？梢姡忈尭菜岜Ｋ畡┛擅黠@改善土壤的保水性能，進(jìn)而提高作物的抗旱性。

保水劑有效使用的前提是有可以吸收的水分，而保水劑本身并不能增加土壤中的水分，所以保水劑能夠保水，其實(shí)質(zhì)作用是通過保水劑的吸水作用增強(qiáng)土壤吸水能力，減少土壤中水分的蒸發(fā)和滲透損失，從而保存更多的水分[22～24]。

2.2.3 緩釋腐植酸保水劑的緩釋功能

由于常規(guī)肥料水溶性高、養(yǎng)分釋放快、釋放期短，一次施肥法的肥料養(yǎng)分釋放期及強(qiáng)度通常與作物養(yǎng)分吸收期及強(qiáng)度不相吻合，釋放的養(yǎng)分不能及時(shí)被吸收利用，肥料養(yǎng)分損失很大，肥料養(yǎng)分利用率低。分次施肥雖可避免一次施肥問題，改善作物不同生育期肥料養(yǎng)分的供應(yīng)，但對于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)來說，分次施肥繁瑣而成本高[25]。近年來，研究開發(fā)的緩釋腐植酸保水劑將保水劑保水功能、控制釋放技術(shù)與肥料通過工藝技術(shù)復(fù)合于一體，能有效延緩腐植酸的釋放，并極大地降低常規(guī)肥料養(yǎng)分損失，提高肥料養(yǎng)分利用率。

在緩釋腐植酸保水劑中，腐植酸是以兩種狀態(tài)存在：物理填充和化學(xué)鍵合[26]。以物理填充方式存在的腐植酸釋放較快，而以化學(xué)鍵合方式存在的腐植酸釋放較慢，因此使得腐植酸保水劑能夠保持較長時(shí)間的腐植酸釋放功能。緩釋腐植酸保水劑施入土壤后，還能顯著降低常規(guī)肥料養(yǎng)分揮發(fā)和淋溶損失。保水劑的骨架是一個(gè)適度交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可讓一些小分子或離子如CO(NH2)2、NH4+、NO3

-擴(kuò)散進(jìn)入。進(jìn)入到保水劑分子內(nèi)部的養(yǎng)分離子或分子，可以暫時(shí)被溶脹的保水劑分子包裹起來，也可通過靜電引力、范德華力、離子交換、離子吸附、螯合等機(jī)制而暫時(shí)固定下來延緩養(yǎng)分的釋放[27]。雖然肥料中存在的一些元素會(huì)降低保水劑的吸水量，但保水劑的存在卻提高了土壤對營養(yǎng)元素的吸附力，減少了肥料的淋失，提高了土壤保肥能力，并起到增效緩釋的作用。因此，緩釋腐植酸保水劑既可以保持保水劑在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的諸多優(yōu)點(diǎn)，又能給作物緩慢釋放養(yǎng)分，在提高化肥利用率的同時(shí)，減少了由于大量使用普通化肥所造成的環(huán)境污染問題，具有潛在的應(yīng)用前景。

3 緩釋腐植酸保水劑的未來

腐植酸是天然的綠色環(huán)保物質(zhì)，來源廣泛。目前，我國風(fēng)化煤、褐煤和泥炭的儲(chǔ)量達(dá)到2000多億噸。煤炭腐植酸具有天然、有機(jī)、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠等特點(diǎn)，煤炭腐植酸的綜合開發(fā)利用已成為低碳經(jīng)濟(jì)的必然要求。此外，利用生物發(fā)酵和化學(xué)方法，可從工農(nóng)業(yè)有機(jī)棄物中提取出與煤炭腐植酸具有相似功能的生物腐植酸。生物腐植酸的出現(xiàn)，為腐植酸廣泛應(yīng)用和可持續(xù)發(fā)展開辟了新原料來源。

腐植酸及其鹽是構(gòu)成土壤營養(yǎng)成分的重要物質(zhì)。利用丙烯酸等親水性單體與腐植酸主鏈活性中心發(fā)生接枝共聚反應(yīng)，可得到緩釋腐植酸保水劑。這種腐植酸保水劑具有吸水、保水和營養(yǎng)土壤的協(xié)同功能，其在降低石油單體用量的同時(shí)，更賦予保水劑良好的節(jié)水蓄肥功能。緩釋腐植酸保水劑的發(fā)展將帶動(dòng)一系列相關(guān)資源的開發(fā)和發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)低碳減排貢獻(xiàn)自己的一份力量。以PAA保水劑為例：在PAA保水劑中引入30%腐植酸，則理論上，生產(chǎn)1t保水劑可以減少0.3 t丙烯酸用量，相當(dāng)于減少0.55 t二氧化碳排放量。

緩釋腐植酸保水劑作為新型的化學(xué)節(jié)水材料，正在蓬勃發(fā)展，未來將向如下方向發(fā)展：

(1) 復(fù)合型腐植酸保水劑：將儲(chǔ)量豐富的黏土或廢棄物(如粉煤灰)等資源引入腐植酸保水劑，不僅可以提高保水劑的綜合性能，降低保水劑的制備成本，還能在很大程度上減輕對環(huán)境的壓力。

(2) 降解型腐植酸保水劑：將天然高分子材料，如殼聚糖、瓜爾膠、蛋白質(zhì)等引入到腐植酸保水劑中，可賦予保水劑良好的生物降解性能，成為腐植酸保水劑綠色化發(fā)展方向。

(3) 可控型腐植酸保水劑：在腐植酸保水劑中引入一些智能基團(tuán)，使腐植酸保水劑能夠根據(jù)外界環(huán)境的變化實(shí)現(xiàn)腐植酸可控釋放。

(4) 拓展腐植酸保水劑應(yīng)用領(lǐng)域：近年來，具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的親水凝膠在環(huán)境保護(hù)，尤其是水體處理方面的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注。腐植酸本身具有吸附污染物的功能，由于腐植酸保水劑中含有大量的功能基團(tuán)，未來該類保水劑將在重金屬離子的去除或“固定”方面發(fā)揮重要作用。

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