《Technologies》:Raw Materials for Humic Substance Production: A Review of Sources, Suitability and Assessment Approaches
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生物质和有机残渣向腐殖质(humic substances, HS)的资源高效转化,是循环生物经济(circular bioeconomy, CBE)中废弃物增值的重要路径。本综述系统梳理腐殖质提取的原料来源,并比较其特性、可持续性、加工要求和评估方法。研究人
生物质和有机残渣向腐殖质(humic substances, HS)的资源高效转化,是循环生物经济(circular bioeconomy, CBE)中废弃物增值的重要路径。本综述系统梳理腐殖质提取的原料来源,并比较其特性、可持续性、加工要求和评估方法。研究人员将科学文献与原料分类和资源可得性相关的法规及统计来源一并分析。本综述综合了来自156项来源的证据,表明腐殖质潜力不能仅依据资源量或来源评估,还取决于腐殖化、有机质稳定性、理化组成、污染风险和提取技术。泥炭和腐泥等初级资源可提供天然腐殖化组分,但受再生缓慢和环境因素制约。农业和林业残渣、新鲜粪便和食物废弃物等次级资源需要基于流量和系数的评估,并可能经历进一步加工或稳定化。堆肥、消化物、处理污水污泥以及加工或稳定化粪便等三级资源,通过将物质流与质量、腐殖化、安全性和回收率指标联系起来评估。对于选定原料,报道的腐殖质含量差异很大,腐泥中为2–20%(干物质,dry matter, DM),泥炭中为15–40%(干物质,DM),其他有机材料报道了不同的来源特异性范围。由于这些值还取决于所采用的分析和提取程序,在缺乏统一分析和报告标准时不应将其解释为可直接比较。定量评估框架区分理论、技术和可持续可利用资源潜力,并纳入残渣-产品比(residue-to-product ratio, RPR)、可得性系数(availability coefficients, AC)、材料组成以及腐殖质含量或回收因子。所提出的差异化框架支持对可再生和废弃物衍生原料进行更一致的比较,并为评估资源适宜性提供方法学基础,同时强调需要标准化分析程序、不确定性评估、污染物归趋评价以及基于区域或国家案例研究的验证。
1. Introduction
生物经济与有机资源增值背景方面,作者指出生物经济以可再生生物资源生产能源、材料和产品,循环生物经济则结合可再生生物资源利用、物质循环、资源价值保持和废弃物流增值。有机残渣和生物残渣日益被视为可进入生物产品、肥料、能源载体等价值链的次级资源;食物、农业和林业部门产生大量常未被充分利用的生物残渣流,其增值依赖收集、加工和终端产品利用链。腐殖质作为有机资源增值方向方面,腐殖质(humic substances, HS)因影响土壤有机质稳定性、养分循环、植物生长和土壤生物活性而具有多功能性,但其效果受来源、组成、施用量和使用条件影响;从废弃物或次级资源获取HS需评估原料质量、腐殖化程度、污染风险和提取效率。腐殖质形成、性质与来源多样化方面,HS由有机质降解和腐殖化形成,性质与原料来源、环境条件和提取技术相关;类腐殖质(humic-like substances, HLS)或腐殖化产物可在堆肥、水热腐殖化、厌氧消化及消化物后处理中形成或转化。主要组分包括腐殖酸(humic acids, HA)、富里酸(fulvic acids, FA)及其盐或腐植酸盐;传统来源为泥炭或leonardite,替代来源包括腐泥、消化物、粪肥、堆肥和有机食物残渣。文中采用操作定义:HA为碱溶、酸化沉淀组分,FA为酸化后仍溶组分,腐植酸盐为HA与碱形成的盐,胡敏素(humin)为常规碱提取下不溶组分;并区分天然HS与受控过程中生成或转化的HLS。原料来源及潜在量评估需求方面,HS提取可持续性不仅取决于产物性质,还取决于原料来源、可得性、再生性、腐殖化程度、污染风险和加工能力;理论资源量不等于实际利用潜力,需系统化原料来源并比较不同资源组。文献缺口与研究目标方面,现有研究缺乏统一比较不同原料来源、性质、可持续性和评估方法,尤其需区分初级、次级和三级资源;本研究旨在系统化HS提取原料来源并分析其特性、可持续性和潜力评估方法。
2. Materials and Methods
2.1 Methodological Approach to the Study:采用结构化文献分析,考察HS性质、原料分类、来源和加工历史,区分初级资源(泥炭、腐泥)、次级资源(农业和林业残渣、新鲜粪肥、有机食物残渣)和三级资源(堆肥、消化物、处理污水污泥、加工或稳定化粪肥);分类依据来源和加工历史,不假定腐殖化程度均一。同时系统化生物质体积和HS提取潜力量化方法,关注产量数据、残渣-产品比(RPR)、可得性系数(AC)、含水率和有机干物质(organic dry matter, OM)指标,并将可用原料量与HA含量或HS产率因子联系。
2.2 Selection of Literature and Criteria for Analysis:采用结构化叙述综述,参考PRISMA-ScR和PRISMA 2020部分报告原则以提高透明度,但非正式系统综述或范围综述。主要检索Web of Science Core Collection和Scopus,检索期覆盖2010—2026年,早期基础方法、定义或来源特异性实证研究选择性纳入。检索以“humic substances”“humic acid”“fulvic acid”为核心,结合原料、过程和应用术语。纳入标准包括原料来源与特性、腐殖化或稳定化、提取或回收、生物质或有机资源可得性定量评估、可持续性或污染约束、实际应用等维度;排除仅讨论理论或分子方面且与原料、加工、提取、资源评估或应用无直接联系者;化石HS来源仅作背景比较。最终参考语料156项,其中131项科学出版物、25项法规统计方法技术支持来源;筛选依次进行标题摘要和全文评估,未采用标准化偏倚工具,而按预设标准和分析目的评估相关性。
2.3 Additional Analysis Methods and Data Sources:采用滚雪球法追踪参考文献,并使用Connected Papers进行文献计量联系和主题映射;统计和规范来源包括Eurostat(2014—2024年农业产量、作物面积、食物废弃物流和分类)、IPCC指南(生物质和残渣估算系数与程序)以及EUR-Lex(欧盟资源利用和有机材料循环法规框架)。
2.4 Use of Generative AI Tools in Manuscript Preparation:ChatGPT(GPT-6)用于稿件准备中的技术和语言支持以及可视化布局技术辅助;概念结构、科学内容、系统边界、术语和解释由作者定义和验证,生成式AI未用于生成或分析研究数据,也未用于形成科学论证和结论。
3. Results
3.1 Classification of Humic-Substance Raw Materials:原料按来源和加工历史分为初级、次级和三级资源,该分类不表示任一类内腐殖化程度均一;腐殖化程度、HS含量、有机质稳定性、提取或回收产率作为单独特征,不单独用于定义类别。初级资源为天然含天然形成腐殖化组分且非由另一生物质资源加工所得;次级资源为尚未经历既定加工或稳定化步骤的生物质副产物或残渣;三级资源为次级资源经生物、厌氧、热化学或其他转化或稳定化后的加工或稳定化材料。线性模型以初级自然资源提取、加工和利用为主,物质流不回返;循环生物经济模型以次级和三级资源为基础,经转化、提取或回收后使有机残渣再循环,形成闭合物质流。
3.1.1 Primary Resources:泥炭和淡水腐泥是波罗的海地区重要初级资源;拉脱维亚和立陶宛有大量湖底腐泥沉积,研究涉及其组成、HS含量、提取潜力和农业应用,拉脱维亚还研究腐泥制腐植酸盐产品及腐泥来源腐植酸钠。泥炭和腐泥均为缓慢可再生地质资源,提取受碳储存、水文条件和生态系统功能等环境约束。leonardite和lignite在部分地区用作HS来源,但属化石、非可再生资源,不符合循环生物经济可持续性,故应转向次级和三级资源。腐泥为湖、塘和缓流河底部厌氧条件下细粒富有机质沉积物,由水生生物残体长期积累和不完全分解形成,含部分分解藻类、浮游生物和植物及细矿物颗粒;厌氧微生物作用形成高含水、暗色、胶体结构;其性质受水体营养状态、沉积年龄和矿物含量影响。腐泥富有机质和HA/FA,含氨基酸、脂类、维生素和生物活性化合物及N、P、K、Ca、Mg、Fe等营养元素,并常含促进有机质矿化和土壤生物活性的微生物群落;加工稳定化可形成腐泥腐殖质,具有高阳离子交换容量(cation exchange capacity, CEC)、保水性和养分缓释能力,可作土壤改良剂,但质量随产地和形成条件变化。泥炭为沼泽中高度腐殖化有机材料,由苔藓(尤其Sphagnum spp.)、芦苇等湿地植物残体在缺氧、酸性、低微生物活性条件下经千百年积累形成;主要用于基质,也可提取HS和FA;泥炭开采因碳封存和湿地生态功能引发环境担忧。
3.1.2 Secondary Resources:次级资源包括工业、农业和家庭来源的有机残渣,如新鲜或未充分稳定化粪肥和食物废弃物;文中进一步区分副产物和残渣:副产物为生产过程中产生且后续利用可预见、技术可行并符合法规的材料,残渣为提取或消费主产品后剩余、需额外收集、处理、稳定化或增值才能再利用的材料。农业副产物和残渣(小麦、油菜、大麦、燕麦、豆类残渣)用RPR和可得性因子量化,以评估产量波动和主要作物残渣流。粪肥为重要农业副产物,新鲜粪肥营养丰富但某些农业应用前需稳定化;好氧堆肥和蚯蚓堆肥可促进生物稳定化和成熟并改变有机质特征,研究报道HS组分和腐殖化相关特征变化;新鲜或未稳定化粪肥归为次级资源,经既定加工或稳定化后可归为三级资源。食物废弃物方面,Eurostat数据显示2023年欧盟产生略超5800万吨食物废弃物,约130 kg/人,家庭占53%;污染或收集不良的生物废弃物流限制堆肥和消化物农业利用,管理良好的食物来源有机残渣可作土壤调理剂原料;不同有机原料堆肥(包括厨余生物废弃物堆肥)中均发现HS,其数量和性质受原料组成和加工条件影响。木材残渣占生物质资源重要部分,落叶树残渣约占总生物量22%,松约33%,云杉可达45%;主要包括未用树干约8%、枝条12–24%、树梢约2%和树皮;绿色生物量(枝条、树梢和绿体)平均约占总材积18%;树桩通常留于林地,未来可额外提供地上生物量约22%。
3.1.3 Tertiary Resources:三级资源为次级资源经既定生物、厌氧、热化学或其他受控转化或稳定化后的加工或稳定化材料,如堆肥、消化物、处理/稳定化污水污泥和加工或稳定化粪肥;该类别描述加工阶段和资源转化链位置,不表示腐殖化程度均一。好氧堆肥和蚯蚓堆肥促进生物稳定化并改变HS特征;水热处理可加速生物质来源有机质转化和腐殖化,但应视为转化或稳定化路径而非同一腐殖化程度证据。堆肥中HA增加、FA减少,HA/FA比可表征堆肥成熟度。消化物由厌氧消化产生,原料包括粪肥、食物废弃物、农业残渣、城市有机废弃物和污水污泥,其组成和HS特征取决于原料、消化条件和后续处理;N、P、K含量变异可达一个数量级:N 1.2–9.1 g/kg、P 0.4–2.6 g/kg、K 1.2–11.5 g/kg;固液分离后氮多集中于液相、磷多集中于固相。消化物安全性取决于原料和后续处理,潜在污染物包括重金属、药物残留、病原体、微塑料等;厌氧消化不必然消除污染物,重金属一般不被降解并可能随有机质矿化在固相浓缩,部分有机污染物可降解、分配、淋溶或挥发,持久疏水性污染物可能留在固相,极性化合物可分配至液相;因此用于HS回收的消化物应在加工前及回收组分或终产物中评估污染物。污水污泥为高有机质胶体沉积物,由工业和生活污水脱水获得,质量取决于生活/市政或工业来源;拉脱维亚测定显示污泥含N 1.5–8.3%、P 1–3.5%、K 0.2–0.4%、S 1%,也含重金属、有害物质、药物和微生物污染物;未处理污泥报道含Zn、Hg、Cr、Cd、Ni、Pb、Cu。污泥适宜性不能简单以“低”或“高”污染描述,而应依据适用浓度限值和预期终端用途评估;拉脱维亚内阁法规No. 362规定污泥和污泥堆肥中Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的浓度类别和限值及土壤利用和废物管理要求。污泥处理不必然消除污染物,厌氧消化和堆肥可改变潜在毒性元素化学形态、迁移性和生物有效性,有机质降解可提高干物质基浓度;因此应评估未处理原料、过程中间产物和回收HS组分或终产物。
3.2 Properties and Quality Indicators of Humic Substances:HS提取潜力不仅取决于原料可得性,还取决于化学组成和质量指标;适宜性包括有机质和有机碳(organic carbon, OC)含量、HS含量及HA/FA比、含水率、pH、C/N比以及潜在有害污染物。对次级和三级资源应关注重金属、药物和其他微污染物、病原体和物理杂质,污染物评估应考虑原料浓度及加工和提取中的转移、浓缩、降解或去除,故化学和微生物安全性应作为原料适宜性组成部分。文献数据表明初级资源通常HA较高,三级资源HA含量与加工技术和腐殖化程度密切相关,次级资源HA通常较低,但粪肥等已含一定腐殖化有机组分(平均0.1–1.5%),可随进一步生物处理显著增加;HS含量本身不足以评估原料适宜性,有机质稳定性、腐殖化程度、有机碳、养分、含水率、pH和污染同样重要。
3.3 Approaches for the Quantitative Assessment of Biomass Resources and Humic Substances Potential:常用分步方法区分理论、技术和可持续可利用潜力;理论潜力为特定区域或部门总资源量,技术潜力考虑收集、加工和物流约束,可持续可利用潜力还考虑环境条件、土壤肥力、生态系统功能和竞争性用途。
3.3.1 Assessment of the Potential of Primary Resources:泥炭和腐泥等初级资源采用储量法,由空间范围、层厚、容重、含水率、干物质含量和有机质含量确定潜在物质量;干物质储量S
DM(T)可表示为面积A(T)、平均层厚H(T)、容重D(T)和干物质分数DM(T)的乘积。类似储量法用于泥炭地碳储量评估;HS回收潜力需将技术和可持续可用干物质储量与HS含量及提取或回收效率联系。仅用地质总储量不足,还需考虑资源质量、HS含量和工艺回收参数;泥炭和腐泥利用受缓慢再生限制,泥炭开采涉及碳储量下降、水文情势改变和湿地生态影响。
3.3.2 Assessment of the Potential of Secondary Resources:次级资源通常采用流量法,将资源量与相关部门生产或消费数据联系,RPR用于由产量计算理论残渣量;理论残渣量不等于实际可用潜力,需用可得性、收集或可持续提取系数区分理论、技术和可持续可用潜力。农业残渣理论量R(T,y)由产量P(T,y)与RPR(T)相乘;可持续可用量AR(T,y)由理论残渣量R(T,y)与可得性系数AC(T)相乘,文献中AC通常为0.3–0.7,取决于资源类型、物流、政策和环境约束。林业残渣采用流量法,结合森林清查、树种组成、木材密度、生物量分配系数和提取限制;树皮体积B(y)可由带皮圆木RWOB(y)与去皮圆木RWUB(y)之差表示;森林残渣理论体积FRV(y)由去皮圆木RWUB(y)与无量纲森林残渣系数FC相乘,FC具来源和生物量边界特异性;技术和可持续可用体积AFR
V(y)=FRV(y)×AC(FR),干质量AFR
DM(y)=AFR
V(y)×D
DM(FR),其中D
DM(FR)为残渣组分干物质密度。食物生产和消费残渣采用类似方法,将湿质量先转为总固体再转为挥发性固体;技术和实际可用挥发性固体量A
VS(FW,y)由食物残渣总量W(FW,y)、含水率分数MC(FW)、总固体中挥发性固体分数VS/TS(FW)和可得性系数AC(FW)计算。食物残渣含水率一般约60%–90%,VS/TS常为0.75–0.97,AC指示范围0.30–0.70;这些系数应作为筛选参数而非通用常数,需使用来源特异性或地方代表性值并进行敏感性或不确定性分析。
3.3.3 Assessment of the Potential of Tertiary Resources:三级资源无单一标准化计算方法,采用物质流分析与基质组成评估相结合;为避免次级和三级资源重复计数,同一物质流应在界定边界内仅计一个阶段,次级资源转化为三级资源时不应将三级材料再加到原次级资源量中,而应追踪转化过程并考虑转化损失和干物质变化。首先用堆肥、厌氧消化或污水处理统计或管理数据确定三级资源总可用量;其次分析干物质、有机质、稳定性、养分组成和腐殖化程度;堆肥关键指标包括有机质稳定化、腐殖化程度和HA/FA比,消化物还关注总干物质、有机干物质、养分、消化物组分和后处理,污泥需结合重金属、药物、微污染物、病原体及其在加工和提取中的归趋。三级资源中HS含量潜力HP
content(TR,y)可由可用流量F(TR,y)与HS含量C
HS(TR)相乘,该值表示可用材料中HS含量,不应解释为最终可回收产品量。
3.3.4 Assessment of Humic-Substance Potential, Product Yield, and Extraction Efficiency:对经历生物、热化学或其他转化的原料,腐殖化或类腐殖质材料潜在形成应与原料初始HS含量分开评估;过程特定转化或腐殖化产率Y
H(T)仅在有明确转化过程及相应产率或形成系数时应用,且不同于原料初始HS含量和后续提取效率。转化潜力量HP
conv(T,y)=A(T,y)×Y
H(T)。产品产率Y
P(T)为获得HS产品量HS
obtained(T)与所用原料干物质量A(T)之比,反映原料组成和过程性能的综合结果,但未按原料中可提取HS归一化。提取效率EE(T)为获得HS产品量HS
obtained(T)与原料中初始可提取HS量HS
extractable(T)之比,表征提取或回收步骤本身性能。碱提取常用于分离HS,碱环境中HS以腐植酸盐形式进入溶液,酸化后分离HA与FA;堆肥、蚯蚓堆肥、厌氧消化和水热处理主要表征有机质生物或热化学转化并形成较稳定腐殖化组分。评估HA和FA回收时需区分原料天然HS含量、过程中形成的腐殖化组分和实际可提取HS量。
3.4 From Feedstock Potential to Practical Valorization:原料实际适宜性还取决于其与转化、稳定化、提取或回收技术的兼容性,以及转化或回收产率、工艺要求、产品特性、可放大性和预期应用。碱提取主要用于回收原料中已有可提取腐殖化组分,堆肥和蚯蚓堆肥主要促进生物稳定化和有机质转化,水热和人工腐殖化可加速生物质有机质转化并促进腐殖化或类腐殖质组分形成或富集,电化学方法为受控人工腐殖化新兴路径,厌氧消化主要是稳定化和沼气生产过程,其消化物可后续用于HS回收;技术选择需考虑原料组成、加工历史、目标产品、转化或回收产率、化学和能源需求、可放大性和技术成熟度。产品实际价值取决于组成、功能特性、配方兼容性、生物有效性、安全性和应用条件下表现;农业废弃物来源HS的农艺价值取决于原料来源、产品组成、配方兼容性、生物有效性和应用表现。含微量元素腐植酸盐载体的叶面制剂KALNINI改善大豆生理性状,与Rizoline-R接种组合较未处理对照提高种子产量15.9%;植物对HS响应可变,取决于HS来源和特性、应用条件和作物响应,商业HS产品农艺效果需结合产品表征、施用量和可重复性,并需在温室和田间验证。废物基肥料证据表明回收腐殖化组分的农艺价值与起始原料性质和转化过程密切相关;原料潜力不应仅由可回收质量或HS含量评估,还应由可得产品特性和功能表现评估。实际增值还取决于工艺能否在技术和环境现实条件下转化、分离和回收目标产物;人工调控腐殖化可将木质素丰富生物质残渣转化为类腐殖质生物刺激素,但受腐殖化路径控制、产品质量和放大约束。消化物级联回收可回收磷、氮和HS作为增值组分;电化学人工腐殖化可在60 min内由大豆加工残渣(okara)产生人工类腐殖质,并从产品功能、技术经济和生命周期影响评估。低能耗Vortex Layer Reactor预处理屠宰场废物、猪粪和蘑菇废料后厌氧消化,猪粪沼气产率提高14%,蘑菇废料提高18%,屠宰场废物无改善,净能量效应取决于底物性质;说明次级资源实际价值取决于底物特性、转化效率和过程能耗而非原料质量本身。消化物增值适宜性取决于原料组成、工艺条件、回收选项、经济可行性和法规约束;原料适应性增值概念要求根据底物特异性选择预处理、生物转化和资源回收路径。原料性质、转化过程和提取程序应作为HS潜力评估中不同但相互关联的组成部分。资源潜力评估应区分理论、技术和可持续可用潜力,并将可用原料量与材料组成、HS含量、转化或腐殖化产率及回收效率联系;原料产生量仅为评估初始阶段,不应等同于最终可动员并转化为可回收HS组分的量。生物质增值可行性和可持续性取决于原料特性、转化路径、过程性能、环境影响和经济条件;资源可得性是增值评估起点而非可实现生产潜力替代指标。初级资源潜力估算可靠性取决于容重和材料组成等代表性原料特异性参数;泥炭空间和垂直变异可显著影响储量估算,初始资源评估阶段的不确定性会传递到后续技术可回收和潜在可增值材料估算。HS增值可理解为潜力的顺序收窄:理论资源先缩减为技术和可持续可用部分,再评估组成、稳定化状态、安全性、技术兼容性、转化或腐殖化性能和回收效率,之后才评估产品潜力与产品质量、环境性能、可放大性和经济可行性;因此HS含量、转化或腐殖化产率、产品产率和提取效率不可互换。技术和环境适宜性不足以保证商业可行,融资和资本获取、制度、技术和市场条件影响区域循环生物经济系统发展;绿色金融不是原料表征本身,而是增值路径后段使能机制,投资决策前需表征资源量、可持续可得性、质量、技术适宜性、回收潜力和环境安全约束;透明评估可持续可用资源量和可回收HS潜力可降低项目早期信息不确定性。提取过程中污染物分配需明确考虑,碱提取和后续酸化分离有机组分但不一定去除无机或持久污染物,污染物可能留在提取组分、固体残渣或过程流之间,因此HS提取物安全性应通过分析回收产品证明,而非仅由原原料污染物浓度推断。
3.5 Limitations:本综述为结构化叙述综述而非正式系统综述或荟萃分析,旨在整合不同资源组、原料、加工路径和评估方法的异质证据,而非产生汇总定量估计;结果应解释为结构化证据综合。原料间直接定量比较受方法异质性限制,报道的HS含量、HA和FA组分、转化或腐殖化产率、产品产率和提取效率取决于提取、分级和分析程序,含水率、干物质基、有机质组分、原料组成、加工历史和技术条件差异进一步限制可比性;数值和范围应视为文献指示值,非直接可比或普遍可转移系数。资源潜力定量评估部分依赖文献参数,包括RPR、AC、含水率、有机质分数和过程产率因子,这些参数随地理条件、生产系统、原料特性、管理实践和技术配置变化;框架提供结构化基础但不消除输入数据和系数选择的不确定性,区域或国家应用应使用地方代表性数据并对高变异参数进行敏感性或不确定性分析。初级、次级和三级资源区分及相应计算方法为概念性方法框架而非完全验证的预测模型,需用统一分析数据、明确系统边界和涵盖不同原料和加工路径的实证案例检验;尤其需关注HS含量、转化或腐殖化产率、产品产率和提取效率的可追溯性和分析基础,并在次级资源转化为三级资源时一致处理物质流以避免重复计数。
4. Conclusions:文献表明HS生产原料适宜性不能仅由生物质可得性或HS含量评估,还需考虑来源和加工历史、有机质稳定性、腐殖化程度、理化组成、污染物特征、加工要求和提取或回收性能;报道的HS浓度强烈依赖提取和分析程序,限制原料间直接定量比较。文献支持按资源转化链位置区分原料:泥炭和腐泥等初级资源含天然形成腐殖化组分但受再生和环境约束;农业和林业残渣、新鲜粪肥和食物残渣等次级资源为可能需稳定化或进一步转化的生物质流;堆肥、消化物、处理污水污泥和加工或稳定化粪肥等三级资源为经历既定转化或稳定化过程的材料;该分类描述来源和加工历史,不表示类别内腐殖化程度或产品质量均一。基于证据,作者提出差异化评估框架:初级资源主要用储量法,次级资源用流量法和残渣或可得性系数,三级资源用物质流信息结合质量、稳定化、腐殖化、安全性和HS回收指标;该框架为比较资源类型的概念性方法,需原料特异性数据和符合地理、技术和法规背景的系数。对废弃物衍生和加工资源,安全性应作为原料适宜性组成部分;消化物和污泥评估应包括污染物浓度、适用法规要求及稳定化、提取和下游加工中的污染物归趋;当污染物或微生物风险未充分表征时,高有机质或HS含量本身不应视为适宜性证据,回收HS产品安全性应基于回收组分或终产物分析数据。研究需求包括:标准化并明确报告总HS、HA、FA、胡敏素、腐殖化程度和提取或回收产率分析方法;量化RPR、AC、含水率、有机质分数和产率因子不确定性及其向HS潜力估计的传播;系统评估加工和HS提取中污染物归趋与分配,尤其消化物和污泥来源原料;在区域或国家尺度用文献案例检验资源评估框架并与技术经济和生命周期评估联系;进一步研究原料特性和加工条件与所得HS或HLS产品组成、功能特性、安全性和生物活性的关系。