一、前言

    黑水（Black water）是水族缸的添加剂之一，顾名思义，它是一种黑色的液体，一般市售商品为8 ~20﹪的腐殖酸（Humus acid）溶液。腐殖酸的种类很多，在农业的开发应用上，经过了漫长的历程，它的多功能作用，也越来越得到了人们的肯定。由于腐殖酸类肥料（Humic fertilizer）通常是黑色的，所以也有人称为黑肥（Black fertilizer）。

    腐殖酸在水族缸中的应用，主要是受到大自然热带雨林流域水质的影响。在亚马逊河系的流域中，腐殖酸含量约在0.9 ~ 15 ppm之间，主要来自沉积物中腐殖酸的释放，以及土壤腐殖酸的淋溶。由于亚马逊流域盛产各种热带鱼，在水族缸饲养这些来自远方的「娇客」，如果也能加一些腐殖酸在水中，将会更令它们「有家」的感觉。对来自其它地区鱼类的饲育多少也有一些帮助。

    腐殖酸对水草栽培的影响所知不多，有关这方面的文献仍嫌欠缺，惟可从腐殖酸在水中的物理及化学性质，以及它在农业上的功能，推测腐殖酸对促进水草的生长可能与陆生植物类似。本文除了针对腐殖酸的本质作介绍之外，也将进一步探讨它的功能，以及在水族缸（主要是水草缸）的应用。

    二、腐殖酸简介

    英文「Humic acid」一词，有人翻译为「腐"植"酸」，也有人翻译为「腐"殖"酸」。它是由动植物遗骸，主要是植物遗骸，受到微生物和介质作用，经过分解和合成的变化形成的一种有机物质，因此从这个意义上讲，宜以翻译为腐殖酸较为适当，除非它的来源物质全部都是植物遗骸。不过，现在这二个名词都可混合使用。

    腐殖酸系腐殖物质 （Humic substances）因产生腐殖化作用（Humification）所形成的一类复杂高分子有机酸。腐殖物质广泛存在于地球表面，是自然界最常见的有机碳。大部分腐殖物质与粘土，氧化物等无机物相连，小部分溶于土壤溶液，尤其是碱性土壤，称为腐殖土（Muck）。甚至于有些低级煤矿，也称得上是腐殖物质的种类。例如，一些低热值煤，如泥煤、褐煤和风化煤中往往含有很丰富的腐殖酸，这些煤有时称为腐殖煤（Humic coal）。

    腐殖酸的化学结构十分复杂，主要由许多种分子量较大，而又带有不定数目羧基的芳香族化合物混合而成。其间差别主要决定于其生成时之地球化学条件，这些条件首先是环境、水、热，其次是腐殖酸酸化过程完成的程度，最后则决定于腐殖酸形成时的介质含水层、沉积物或土壤中各种化学元素的种类含量及存在状态。

    由于腐殖酸结构的复杂性和形成条件以及提取方法的差别，造成了腐殖酸的化学实体、生成机理、生物活性和空间结构等方面存在着许多难题。不过依其对不同溶剂的溶解性，可分成三大类：（1）黑腐酸（Humus acid），微溶于水，可溶于碱溶液；（2）棕腐酸（Hy-matomelanic acid），难溶于水，可溶于丙酮、乙醇等溶液；（3）黄腐酸（Fulvic acid），可溶于水。

    依成分分析，腐殖酸含有碳、氢、氧、氮等元素，芳香核、羟基、羧基、羰基、醌基、甲氧基等活性官能基（Functional group）。这些活性基团决定了腐殖酸具有弱酸性、亲水性、离子交换性、螯合性、氧化还原性及生理活性等。

    三、黑水的成分

    存在于天然水体中的腐殖酸主要是黄腐酸成分，因为只有黄腐酸才易溶于水。黑腐酸仅微溶于水，需要转变为钾、钠等一价金属盐或铵盐才能溶于水，这些盐的水溶液都呈碱性，比较不适合用于制造黑水。棕腐酸则难溶于水，其盐类的亲水性也不佳，所以并不适合用于制造黑水。

    黄腐酸的分子量较小，它的官能基含量也较少，但比黑腐酸及棕腐酸的生理活性高，因而容易被生物吸收利用。其水溶液呈弱酸性，尤有利于形成一般热带鱼及水草的弱酸性环境。因此，优良黑水产品所含腐殖酸中，应该都是黄腐酸成分，在水族缸使用，比较不会增加水体的色度。不过，有许多黑水产品，都是使用黑腐酸的钾或钠盐制造，使用时不仅会使水质pH升高，而且较易导致色度增加，效果也不如预期。

    虽然腐殖酸的总量很大，它存在于土壤、煤炭、湖泊、河流及海洋中，总量高达万亿吨，但其中黄腐酸的百分含量却很低。因此，想从土壤或自然水域中，作为资源开发几乎是不可能的，不过有些褐煤（一种低级煤），燃点低，热稳定性差，燃烧效率很低，但它却是一种制造黄腐酸的必备物质。工业上黄腐酸的主要来源，大多来自这类低热值的煤为原料制造而得。