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竹节人参GAP基地土壤环境质量现状分析



全 文 :第 10 期
收稿日期:2010-01-28
基金项目:湖北省教育厅科研项目(Q20092902,B200729003);湖北省恩施自治州科技局科研项目(2008A2305);武汉市科技攻关项目(200920322147)
作者简介:翟 琨(1978-),女,沈阳人,讲师,硕士,主要从事环境质量评价研究工作,(电话)13100764500(电子信箱)zk3100@sina.com。
竹节人参药材,别名竹节参、北三七,为五加科
人参属竹节人参(Panax japonicus C.A.Mey)的干燥
根茎,具有滋补强壮、散瘀止痛、止血祛痰功效,属
中药中的上品,在民间有“草药之王”的美誉,属我
国特有珍贵中药材资源。 湖北省恩施自治州为竹节
人参野生资源主要分布地带。 自从 20世纪 90年代
当地野转家驯化栽培获得成功以后,竹节人参人工
栽培迅速增加,现已被湖北省定为地道药材 GAP 基
地建设品种[1,2]。
竹节人参种植土壤的质量是竹节人参产量和
品质的物质基础, 竹节人参属多年生宿根植物,土
壤养分的供给对其产量和质量均有较大影响。 然
而,近年来随着工业和农业的快速发展,土壤污染
日益被人们关注。 若土壤环境受到污染,污染物质
会从环境介质中迁移进入生物体内,导致生物体的
产量和品质下降。 因此土壤环境条件的优劣成为药
材品质形成的重要限制因子,也是中药材 GAP 实施
过程中必须解决的关键问题之一。 现代科学已证
明, 农药残留与重金属能够沿食物链进入人体,并
与酶蛋白牢固结合,损害组织细胞的结构和功能[3,4]。
对竹节人参种植土壤进行有机氯农药残留及重金
属含量分析,旨在揭示其种植土壤的安全性,为竹
节人参药材 GAP实施提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试土壤 取自湖北宣恩基地椿木营乡竹
节人参 GAP 基地,其土壤 pH 值为 5.98。 土壤采样
参照 GB156181995 的规定执行,在有可能造成污染
的地块设点,进行土壤样品采集,土壤类型为黄棕
壤。 随机设 3 个采样区,每个样区按梅花形布点法
分别采集耕作层 0~20 cm 土样 5 个,四分法获得混
合样品。 土样采集后在试验室风干, 剔除杂质,过
筛,装瓶待测。
1.1.2 供试药材 取自宣恩 GAP基地,为人工栽培
三年生竹节人参根,秋季采挖,除去主根及外皮,干
竹节人参 GAP基地土壤环境质量现状分析
翟 琨 1,2
(1.生物资源保护与利用湖北省重点实验室,湖北 恩施 445000;2.湖北民族学院化学与环境工程学院,湖北 恩施 445000)
摘要:评价竹节人参 GAP 基地土壤环境质量,可为竹节人参安全规范化生产提供参考依据。 采用 GC 法
测定有机氯农药残留量,AAS 法测定铅、镉、铜、铬、汞、砷含量。 结果表明,竹节人参种植土壤及药材有
机氯农药与重金属残留均低于国家标准。 竹节人参种植基地土壤和药材符合中药材 GAP 标准。
关键词:竹节人参;GAP 基地;有机氯农药;重金属
中图分类号:S567.23+9.061 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2010)10-2477-02
Assessment on Soil Environment Quality of Panax japonicus GAP Basis
ZHAI Kun1,2
(1. Key Laboratory of Biological Resources Protection and Utilization of Hubei Province, Enshi 445000,Hubei,China;
2. College of Chemistry and Environment Engineering, Hubei Institnte for Nationalities, Enshi 445000,Hubei,China)
Abstract:To quantitatively analyzing residuals of organochlorine pesticides and heavy metals of soil in Panax japonicus plan-
tation.Organochlorine residuals was determined by GC,the contents of Pb,Cd,Cr,Cu,Hg and As were determined by AAS.The
result showed that the contents of all the residuals were below the indexes of GB standards. The residuals of organochlorine
pesticides and heavy metals of soil in Panax japonicus plantation base were conformed to GAP.
Key words: Panax japonicus; GAP basis;organochlorine pesticides; heavy metals
第 49卷第 10期
2010年 10月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 49 No.10
Oct.,2010
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2010.10.073
湖 北 农 业 科 学 2010 年
燥。
1.1.3 仪器与试剂 Agilent 6890N 气相色谱分析
仪,PE AA800 原子吸收分光光度计;试剂为国产分
析纯,符合农药残留和重金属含量检测的要求。
1.2 方法
1.2.1 测定方法 土壤中有机氯农药残留量和重
金属参照 GB15618-1995方法执行, 有机氯农药残
留量采用气相色谱法(GC 法)测定,重金属采用原
子吸收法(AAS 法)测定;竹节人参有机氯农药残留
量和重金属参照 《中国药典》(一部)2005 年版附录
中规定执行,采用 IXQ 气相色谱法测定有机氯农药
BHC 和 DDT, 采用 IXB 原子吸收法测定重金属铜
(Cu)、铅(Pb)、镉(Cd)、砷(As)、铬(Cr)、汞(Hg)。
1.2.2 种植土壤污染现状评价 采用单项污染指
数和内梅罗综合污染指数进行评价[5]。
单项污染指数=土壤中某种污染物的实测值 /
土壤中该种污染物的评价标准
综合污染指数=SQRT {[(平均单项污染指数)2
+(最大单项污染指数)2] / 2}(SQRT为平方根)
根据综合污染指数对土壤进行分级,分级标准
为综合污染指数≤0.7 为安全等级;0.7<综合污染指
数≤1.0 为警戒线;1.0<综合污染指数≤2.0 为轻度
污染;2.0<综合污染指数≤3.0 为中度污染; 综合污
染指数>3.0为重度污染。
1.2.3 竹节人参药材安全性评价 土壤环境质量
标准参照 GB15618-1995,pH 值<6.5 条件下浓度限
值:总 BHC、总 DDT≤0.5 mg / kg,Cd≤0.3 mg / kg,Hg≤
0.3 mg / kg,Cu≤50.0 mg / kg,As≤30.0 mg / kg,Pb≤
50.0 mg / kg,Cr≤120.0 mg / kg。 药材安全限量标准参
照《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》,要求总
BHC、 总 DDT 农药残留量最高限量为 0.1 mg / kg,
重金属含量最高限量为 Pb≤5.0 mg / kg,Cd≤0.3
mg / kg,Hg ≤0.2 mg / kg,Cu ≤20.0 mg / kg,As ≤2.0
mg / kg。
2 结果与分析
2.1 种植土壤中有机氯农药残留量和重金属含量
分析
从表 1 可知,Hg、As、Pb、Cd、Cr、Cu 等 6 种重金
属污染元素单项污染指数均小于 1.0, 有机氯农药
总 BHC、 总 DDT 未检出, 综合污染指数远远小于
0.7,对照 GB15618-1995 标准中所列限值,竹节人
参基地土壤污染等级属安全级, 污染水平属清洁
级。总 BHC和总 DDT未检出,经分析主要有两个原
因,一是高效低毒新型农药尤其是生物农药的广泛
使用及高毒农药的禁用是重要的原因,残留下来的
有机氯农药通过自身的衰减, 残留量下降; 二是
GAP 基地土壤质量好,有机质含量高,团粒结构比
重大,促进了有机氯农药的微生物降解和水解。
2.2 竹节人参药材中有机氯农药残留量和重金属
含量分析
表 2 表明,药材中总 BHC 残留量低于《药用植
物及制剂进出口绿色行业标准》 中的最高限量,总
DDT 未检出,说明有机氯农药对竹节人参质量影响
很小。 《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》未对
Cr 作出最高限量要求, 也未将其列入重金属的范
围, 除 Cr 以外的其他各项重金属指标都在限值以
内。 从检测结果来看,达到了药材生产标准,符合中
药材 GAP要求。 药材中检测到总 BHC,说明竹节人
参对总 BHC具有生物富集作用。
3 小结
竹节人参 GAP 基地土壤中重金属和有机氯农
药残留量低于国家相应标准浓度限值;药材中重金
属和有机氯农药残留量也低于国家相应标准的浓
度限值。 竹节人参种植基地土壤污染等级属安全
级,污染水平属清洁级。 表明竹节人参 GAP 基地土
壤和生产的药材均符合中药材 GAP要求,能够保证
药材的用药安全性。
参考文献:
[1] 杨永康,甘国菊.竹节参规范化生产标准操作规程[J].中药研究
与信息,2004,6(5):25-28.
[2] 向极钎,杨永康,覃大吉,等.竹节参人工栽培技术研究[J].中药
研究与信息,2005,7(5):26-28.
[3] 伊雄海,陆贻通.川芎等 8 种中药材中农药及重金属残留状况研
究[J].现代中药研究与实践,2004,18(3):7-9.
[4] 王长林,郭巧生,厉彦森.明党参种植基地土壤和药材中的有机
氯农药及重金属残留分析[J].中国中药杂志,2007,32(2):102-
104.
[5] 阚文杰, 吴启堂. 一个定量综合评价土壤肥力的方法初探[J].
土壤通报,1994,25(6):245-247.
表 2 竹节人参药材中重金属含量和农药残留量(单位:mg/kg)
Hg
0.01
As
0.38
Pb
3.57
Cd
0.01
Cr
6.92
Cu
2.1
总 BHC
0.001
总 DDT
-
表 1 土壤有机氯农药量残留量和重金属含量
指标
平均值//mg/kg
单项污染指数
污染分担率//%
综合污染指数
Hg
0.07
0.23
16.08
As
8.26
0.28
19.58
Pb
15.32
0.31
21.68
Cd
0.06
0.20
13.99
Cr
32.18
0.27
18.88
Cu
6.98
0.14
9.79
总 BHC
-
-
-
总 DDT
-
-
-
0.28
2478