中藥材種植基地土壤及中藥材中重金屬賦存水平的環(huán)境變化分析

彭啟志

[摘要] 目的 對5個(gè)不同中藥材種植基地土壤、中藥材樣中Pb、Cd、As和Hg含量進(jìn)行調(diào)查與評價(jià)，探討其含量水平的環(huán)境變化情況。 方法 用原子吸收和原子熒光光譜法測定土壤與中藥材中重金屬含量，利用平均污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)法并結(jié)合《綠色食品標(biāo)準(zhǔn)》及《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》對目標(biāo)土壤及中藥材重金屬賦存水平情況進(jìn)行評價(jià)。 結(jié)果 不同中藥材種植基地土壤和中藥材中的Pb、Cd、As和Hg平均含量均未超標(biāo)。2013年5個(gè)種植基地土壤酸化明顯；2013年各種植基地土壤重金屬含量的綜合污染指數(shù)比2008年都有較大提升。中藥材中重金屬含量都有增加，其中以Pb、Cd和As含量增加最為明顯。 結(jié)論 不同中藥材種植基地土壤及中藥材中重金屬污染程度越來越嚴(yán)重，應(yīng)引起相關(guān)部門高度重視。

[關(guān)鍵詞] 土壤；中藥材；重金屬；環(huán)境變化分析

[中圖分類號] S567 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B [文章編號] 2095-0616（2015）04-210-04

近年來，針對我國中藥材重金屬超標(biāo)問題常有報(bào)道，如2013 年5月遭香港衛(wèi)生署公告召回的“健體五補(bǔ)丸”查出汞超標(biāo)，“普洱減肥茶”也因重金屬超標(biāo)現(xiàn)已被迫完全退出了德國市場[1]等。這導(dǎo)致很多國家特別關(guān)注我國中藥重金屬問題，有些國家甚至禁止某些中藥進(jìn)入該國。故重金屬問題已成為嚴(yán)重影響中藥出口創(chuàng)匯和阻礙其走向世界的主要問題之一[2-4]。文獻(xiàn)[5]表明Pb、Cd等元素在低濃度時(shí)能促進(jìn)和提高藥用植物的生長發(fā)育與品質(zhì)，但濃度稍高會導(dǎo)致其自身生長發(fā)育和次生代謝產(chǎn)物的積累，進(jìn)而影響藥效，因此說中藥材中的重金屬污染是其質(zhì)量下降的重要因素之一。Pb、Cd、Hg、As等重金屬通過食入途徑被人體吸收蓄積至一定量后可引起免疫系統(tǒng)障礙、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和肝、腎功能受損甚至出現(xiàn)中毒癥狀[6]。筆者針對2008年和2013年不同中藥材種植基地土壤和中藥材重金屬含量的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以期了解不同中藥材種植基地土壤、中藥材重金屬含量現(xiàn)狀及環(huán)境變化情況，為中藥材種植基地及中藥材安全管理和中藥現(xiàn)代化進(jìn)程提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣與分析

選取5個(gè)不同的中藥材種植基地，共采取代表性土樣46個(gè)，中藥材樣95個(gè)。

利用火焰石墨爐原子吸收分光光度法測定Cd和Pb，原子熒光光度法測定As和Hg。

1.2 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

土壤和中藥材重金屬限量標(biāo)準(zhǔn)分別為《綠色食品標(biāo)準(zhǔn)》[7]（NY/T391-2013）和《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》[8]（WM/T2-2004）。

1.3 重金屬污染評價(jià)方法[9]

采用單項(xiàng)污染指數(shù)法和綜合污染指數(shù)法對中藥材種植基地土壤、中藥材樣本中重金屬的污染程度進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)公式分別為Pi = Ci/Si和P綜=[（Pi平均）2+（Pimax）2]1/2

式中：Pi為求出的重金屬單項(xiàng)污染指數(shù)；Ci為該重金屬的實(shí)測值；Si為國家規(guī)定的限量值；P綜為綜合污染指數(shù)；Pi平均為單項(xiàng)污染指數(shù)的平均值；Pimax為最大單項(xiàng)污染指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 中藥材種植基地土壤重金屬含量

由表1知，不同種植基地土壤中Pb、Cd、As和Hg含量分別為8.13～44.02、0.11～0.62、9.37～33.72和0.08～0.41mg/kg；平均值分別為19.96、0.29、18.82和0.20mg/kg，均值均未超過綠色食品標(biāo)準(zhǔn)[7]。根據(jù)NY/T391-2013要求，表1顯示不同中藥材種植基地土壤的單項(xiàng)污染指數(shù)中3#基地的As大于1，說明其受到As的輕微污染；1#和4#基地的Cd大于1，說明其處于Cd的輕微污染。但所有的綜合污染指數(shù)均小于1，說明它們均處于重金屬污染的警戒線水平，需引起高度重視和采取相應(yīng)的預(yù)防與處理措施。

2.2 中藥材種植基地中藥材重金屬含量

由表2可知，不同品種間重金屬含量水平均值沒有太大差異，但不同種植基地藥材中Pb、Cd、As和Hg含量差異明顯。根據(jù)WM/T2-2004要求，黃柏、杜仲和板藍(lán)根中Pb、Cd、As和Hg的單項(xiàng)污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)均小于1，說明它們均處于重金屬污染的安全水平，說明這些基地的藥材質(zhì)量符合綠色中藥材要求。

2.3 中藥材種植基地土壤酸度環(huán)境變化

由表3可知，2013年5個(gè)種植基地土壤酸化明顯。其中3#最為嚴(yán)重。土壤酸化后不僅能淋失土壤鹽基離子和養(yǎng)分，還能降低土壤生產(chǎn)能力和其保蓄能力，也將大大增加土壤中重金屬的危害程度[10-11]。2008年和2013年各種植基地土壤綜合污染指數(shù)的變化，不僅與土壤自身重金屬含量增加，還與土壤酸化程度有密切相關(guān)。

2.4 中藥材種植基地土壤重金屬環(huán)境變化

由圖1～4可知，2013年各種植基地土壤重金屬含量的綜合污染指數(shù)比2008年都有較大提升。其中以1#的Cd污染指數(shù)提升最多，綜合污染指數(shù)由0.671升至1.652。Cd、As和Hg單項(xiàng)污染指數(shù)增加是重金屬綜合污染指數(shù)提高的最主要原因。因?yàn)樵诠I(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展且伴隨城市擴(kuò)張及城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快的過程中，中藥材種植基地距離城市越來越近，這使得重金屬由外部環(huán)境進(jìn)入到土壤中的機(jī)會越來越多，含重金屬的農(nóng)藥、化肥長期和不正當(dāng)施用及種植基地高強(qiáng)度的耕種負(fù)荷可能是土壤重金屬積累量增加的最主要原因。因?yàn)榭拷菂^(qū)的種植基地承擔(dān)著各城區(qū)中藥材的供應(yīng)任務(wù)，這決定了這些種植基地的耕植強(qiáng)度、含重金屬農(nóng)藥、化肥的用量都要大于遠(yuǎn)郊區(qū)及丘陵或山地的中藥材種植基地；從城市匯入中藥材種植基地土壤的重金屬要大于遠(yuǎn)郊區(qū)的中藥材種植基地。這從空間上造成了不同種植基地土壤重金屬含量的差異。

2.5 中藥材重金屬含量環(huán)境變化

對比黃柏、杜仲和板藍(lán)根重金屬含量，發(fā)現(xiàn)2013年所采樣品Pb、Cd、As和Hg含量都有增加，其中Pb、Cd和As含量增加最為明顯。這可能與土壤重金屬含量增加、含重金屬農(nóng)藥、化肥的使用、城市距離種植區(qū)越來越近有一定聯(lián)系。經(jīng)過調(diào)查分析，筆者發(fā)現(xiàn)不同中藥材種植基地土壤重金屬污染日趨嚴(yán)重。endprint

3 討論

不同中藥材種植基地土壤和中藥材中的Pb、Cd、As和Hg平均含量均未超過相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。2013年5個(gè)種植基地土壤酸化明顯，其中以3#最為嚴(yán)重。2013年各種植基地土壤重金屬含量的綜合污染指數(shù)比2008年都有較大提升，某些基地重金屬污染達(dá)到警戒級，甚至輕微污染。黃柏、杜仲和板藍(lán)根重金屬含量都有增加，其中Pb、Cd和As含量增加最為明顯。

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（收稿日期：2014-11-19）endprint