重慶市主要根莖類藥材土壤環境質量分析與評價
佚名
作者:鄧才富,章文偉,譚秋生,羅川,羅舜
【摘要】 目的對重慶市主要根莖類藥材土壤環境質量現狀的調查分析。方法應用單項污染指數法和綜合污染指數法進行了評價,以便為中藥材GAP基地的建設提供科學參考。結果土壤的各種污染物的污染指數均小于0.7。結論污染水平遠低于《農產品安全質量無公害蔬菜產地環境質量要求》(GB/T18407.1-2001)標準,符合綠色藥材栽培的土壤環境質量要求。
【關鍵詞】 根莖藥材; 土壤環境質量; 評價; 重慶市
中藥材重金屬污染已經成為當前中藥材生產中亟待解決的重要問題,而土壤作為藥材生長的主要載體,對藥材質量起著至關重要的作用。本文通過對重慶市主要根莖類藥材牡丹、白術、白芷和玄參的主產區土壤環境質量的監測,并對監測區域內的土壤環境中重金屬元素的含量進行檢測,以《農產品安全質量無公害蔬菜產地環境質量要求》[1](GB/T18407.1-2001)為標準,采用單因子指數法及Nemerow綜合指數法[2]進行分析與評價,以期為幾種主要藥材的生產發展和基地建設提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 研究區概況重慶東南部的武陵山區域為眾多傳統川產藥材的分布東南限,這一廣大范圍地處重慶東南部,為四川盆地東南山地河谷地區,是重慶市主要藥材集中產區之一,屬亞熱帶濕潤季風氣候,冬無嚴寒,夏無酷暑,無霜期長;雨量充沛,降雨集中,熱量豐富。年平均氣溫最高15.8℃,無霜期超過280d。年日照80%保證率超過1 000 h。年降雨量多大于1 100~1 500 mm。該區域的南川區(川白芷[3])為我國三大白芷主產縣之一,玄參藥材產量為全國最大,白術常年在地面積也保持在2700 hm2以上。
重慶東北部的墊江縣為川東平行嶺谷地帶,屬中亞熱帶濕潤季風氣候類型,熱量充足,降水豐沛,四季分明,無霜期長。年平均氣溫16℃,極端最高氣溫40℃,最低零下4℃,年積溫6 000℃左右,無霜期280 d,年降水1 160 mm左右,蒸發量約1 100 mm,年均日照時數1 260 h,年均相對濕度82% 。所產墊江丹皮是原川丹皮[4]的主要產地。
1.2 采樣的區域及方法采用梅花點取樣法采集土壤,每個區域5個點,每個點1 kg,深度0~15 cm,均采自耕作層,將各點樣品5 kg充分混勻,并用四分法縮分為2.5 kg作為原始樣品。按各分布村社種植面積集中程度分別在各藥材品種主產區域采集具有代表性的土壤樣品。牡丹土樣主要在墊江縣采集,白術土樣主要在酉陽縣,白芷土樣主要在南川區,玄參土樣主要在酉陽和南川。
1.3 測定方法土壤中重金屬分析參照《農產品安全質量無公害蔬菜產地環境要求》[1] (GB/T18407.1-2001)中規定的標準方法進行:pH的檢測用玻璃電極法;Pb的檢測用原子熒光分光光度法;Cr的檢測用原子熒光分光光度法;Cd的檢測用原子熒光分光光度法;Hg的檢測用原子熒光分光光度法;As的檢測用原子熒光分光光度法。
2 結果
2.1 土壤環境質量監測結果為了全面了解幾種藥材主要分布區域土壤環境質量狀況,我們布置了32個監測樣點。土壤監測分析結果見表1。
2.2 土壤環境質量評價
2.2.1 評價參數選擇汞、鎘、鉛、砷和鉻5項作為評價參數。
2.2.2 評價標準汞、鎘、鉛、砷和鉻按照《農產品安全質量無公害蔬菜產地環境要求》[1](GB/T18407.1-2001)中各項污染物的濃度限值標準執行。
2.2.3 土壤環境質量分級標準土壤環境質量標準的劃分依據《農產品安全質量無公害蔬菜產地環境要求》[1] (GB/T18407.1-2001)進行。
2.2.4 土壤環境質量評價模式與方法土壤環境質量評價在單項污染指數評價基礎上進行綜合污染指數評價。污染因子的評價采用單項污染指數法,按公式①計算。單項污染指數法評價公式:評價公式:Pi=CiSi ①式中:Pi――為土壤中污染物 i 的單項污染指數;Ci——為土壤中污染物 i 的實測值;Si——土壤中污染物 i 的評價標準。綜合污染指數法評價:采用單項污染指數平均值和單項污染指數最大值相結合的綜合污染指數法,土壤綜合污染指數按②式計算。評價公式:P綜=(Pimax)2+(Pi)22 ②式中:P綜——為土壤綜合污染指數;Pimax——為單項污染指數最大值;Pi——為單項污染指數平均值。
2.3 土壤環境質量評價結果結果見表2,圖1。表1 生長土壤的重金屬狀況表2 土壤重金屬元素的單因子污染指數和綜合污染指數
3 結論
由圖1可以看出,在所選擇的4個品種中,牡丹土壤的總體污染水平都極低,且各樣點變化幅度都不大。牡丹在地生長時間較長,一般需要約4~5年的時間才能采挖,因此土壤質量對于優質藥材的形成尤為重要。參照《農產品安全質量無公害蔬菜產地環境要求》(GB/T18407.1-2001)標準,由評價結果可知,墊江牡丹主產地土壤各污染物單項污染指數均遠低于0.7,表明該區域土壤無超標污染物;綜合污染指數評價表明該區域污染水平均為清潔水平,符合綠色藥材栽培的土壤環境質量要求,表明在明月山西山內槽地帶進行牡丹皮GAP基地建設是合適的。在今后的生產發展過程中,一定要注意合理用藥,避免重金屬的污染,保證產區優質生態環境的持續。圖1 重慶市主要根莖類藥材土壤污染狀況
在白術、白芷和玄參3個品種的研究中,其產地土壤各污染物單項污染指數均小于l,表明土壤無超標污染物;綜合污染指數評價結果顯示,綜合指數值均小于0.7,表明每個測樣點的藥材產地綜合污染水平均處于安全級別,沒有受到污染,污染水平為清潔,適合于發展A級綠色藥材對土壤環境質量的要求。
除墊江牡丹地處川東平行嶺谷區域外,白術、白芷和玄參的主產區域都處于武陵山系這一大的分布區域,且各品種分布還有一定程度的重疊性,因此這3個品種的土壤污染狀況有一定程度的相似性:鎘、鉛和砷的污染都普遍比牡丹生長環境要高1倍多。一些樣點個別重金屬元素還達到了警戒水平,是否土壤背景值偏高所致,應繼續加強土壤環境質量監測,及早提出預防和規避措施,以保證無公害藥材生產的可持續性。