全 文 ：·研究报告·
不同居群半夏药材重金属和有机氯农药残留分析
郭巧生１，张君毅１，２
（１．南京农业大学 中药材研究所，江苏 南京 ２１００９５；
２．华侨大学 生物工程与技术系，福建 泉州 ３６２０２１）
［收稿日期］　２００８０９０４
［基金项目］　国家自然科学基金项目（３００７０９２２）；华侨大学科研基
金项目（０８ＢＳ１０３）
［通信作者］　郭巧生，Ｔｅｌ：（０２５）８４３９５９８０，Ｅｍａｉｌ：ｇｑｓ＠ｎｊａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
　　重金属和农药残留是中药材的重要污染物。重
金属中铜（Ｃｕ）严重危害人们的身体健康，铅（Ｐｂ）
主要损害神经系统、造血系统、血管和消化系统；汞
（Ｈｇ）主要损害肝脏，造成肾功能衰竭；砷（Ａｓ）主要
是扩张毛细血管，麻痹血管舒缩中枢，引起肝、肾、心
等实质器官的损害。六氯化苯、ＤＤＴ２种有机氯农
药在我国使用时期长、范围大、数量广。它们的化学
性质稳定，不易挥发，在环境中降解缓慢，并可以通
过食物链传递是一类国内外严格控制的环境污染
物。李雪玲等测定了不同半夏居群的铅，镉，砷，汞
４种重金属和六氯化苯、ＤＤＴ农药残留含量［１］，认为
半夏重金属和农残均符合相关标准，同时推测几个
居群的重金属含量较高可能与生长环境有关，但没
有进一步研究。本实验测定不同居群半夏药材和其
土壤中重金属和农药残留含量，了解半夏对重金属
的吸收特性，同时为药材质量的评价和《中国药典》
制定重金属的限量标准提供依据。
１　材料与方法
１．１　材料　半夏药材是来自甘肃西和、山东菏泽、
安徽芜湖、江苏泰州、云南昭阳和浙江磐安６个地区
半夏块茎人工去皮制成，经南京农业大学中药材研
究所郭巧生教授鉴定均为天南星科植物半夏 Ｐｉｎｅｌ
ｌｉａｔｅｒｎａｔａ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｂｒｅｉｔ．的块茎。土壤是半夏栽
培用随机多点采样法，在植株根系的外围，采集０～
２０ｃｍ的耕层土（半夏为浅根性植物），充分混合，用
四分法缩分，阴干待测。
１．２　方法　有机氯农药残留量的测定参照《中国药
典》２００５年版附录ⅨＱ有机氯农药残留量测定法项
下测定。不同居群半夏药材和其土壤重金属含量及
土壤ｐＨ值的测定按 ＧＢ１５６１８５．１．５．２的规定执行，
铜（Ｃｕ）、铅（Ｐｂ）、镉（Ｃｄ）、砷（Ａｓ）、铬（Ｃｒ）采用 ＩＣＰ
法测定，汞（Ｈｇ）残留量采用双道原子荧光法测定。
２　结果与分析
２．１　不同居群半夏药材重金属含量测定　半夏茎
皮中Ｈｇ，Ｃｄ，Ｃｕ，Ｐｂ含量显著高于药材的含量，Ａｓ
的含量与药材中的平均值相当。５种元素的平均
ＲＳＤ为０８６１，其中 Ｈｇ含量的 ＲＳＤ最大为２０７１，
Ｃｄ的最低为 ０３４１。不同居群半夏药材重金属含
量也有差异，尤其以Ａｓ元素为主，如菏泽的Ａｓ质量
分数（５８５６ｍｇ·ｋｇ－１）高出了泰州（０１１８ｍｇ·
ｋｇ－１）约５０倍。各居群半夏药材中均为检测出 Ｃｒ
的含量（表１）。
表１　不同半夏重金属含量（珋ｘ±ｓ，ｎ＝３） ｍｇ·ｋｇ－１　
居群 Ａｓ Ｈｇ Ｃｄ Ｃｕ Ｐｂ
昭阳 ４０７７±００５０ ００６５±００００ ０１５３±００００ １５４２１±０５００ ５５４８±０５００
菏泽 ５８５６±０００８ ００５６±００００ ０２７２±０００９ ７８４２±０２２２ ７１４３±０２０２
芜湖 ０９２６±００３３ ００６４±０００２ ０２９８±０００４ １０９６０±０６５０ ５０６８±０２２５
泰州 ０１１８±０００１ ００６０±０００１ ０２８７±０００１ ８４８９±０３２１ ３９２０±０１２３
磐安 ０８２５±００１４ ００５８±０００１ ０３１４±００１２ ９０８６±０１２３ ７０６４±０２２４
西和 ０７４１±００４０ ００６８±０００２ ０２７７±０００６ ７２７０±００５１ ３５４７±０１４９
外皮 ２２６８±００６９ １６２６±００３０ ０５００±０００８ ２３８０４±０６５６ １０５４０±０１４６
　　注：“Ｃｒ”未检测到。
　　国家商务部《药用植物及制剂外经贸绿色行业
标准》（２００４）规定了重金属限量及Ａｓ盐指标：重金
属总量≤２００ｍｇ·ｋｇ－１，Ｐｂ≤５０ｍｇ·ｋｇ－１，Ｃｄ≤
０３ｍｇ·ｋｇ－１，Ｈｇ≤０２ｍｇ·ｋｇ－１，Ｃｕ≤２００ｍｇ·
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ｋｇ－１，Ａｓ≤２０ｍｇ·ｋｇ－１。依据此标准，发现半夏外
皮中５个重金属含量全部超标。单个元素含量分
析，昭阳和菏泽 Ａｓ元素含量超标（≤２０ｍｇ·
ｋｇ－１），磐安的 Ｃｄ元素超标，昭阳、菏泽、芜湖和磐
安的Ｐｂ元素超标。重金属总量分析，昭阳和菏泽半
夏超标（≤２０ｍｇ·ｋｇ－１）。
２．２　半夏土壤重金属含量测定　不同居群半夏生
长土壤重金属含量分析表明，各元素含量ＲＳＤ平均
值为 ０５１６，其中 Ｈｇ的 ＲＳＤ最大（１０７２），Ｃｒ的
ＲＳＤ最小０２０２。可见各地土壤的重金属含量存在
着差异（表２）。
国家环境保护总局２００７年２月实施的食品农
表２　不同土壤样品ｐＨ值和重金属含量（珋ｘ±ｓ，ｎ＝３）
居群
Ａｓ
／ｍｇ·ｋｇ－１
Ｈｇ
／ｍｇ·ｋｇ－１
Ｃｄ
／ｍｇ·ｋｇ－１
Ｃｕ
／ｍｇ·ｋｇ－１
Ｐｂ
／ｍｇ·ｋｇ－１
Ｃｒ
／ｍｇ·ｋｇ－１
ｐＨ
昭阳 １７００２±０２４８ ０４６２±００２８ ０３７５±０００４ １２２２４９±３６５１ ３４１０７±０５５０ １０６０２２±３２０２ ６８８
菏泽 １３１３３±０１５７ ０１３５±０００８ ０５４２±０００８ １９９２７±０２４８ ２５７０３±０２０３ ７６４３３±０４６７ ７５６
芜湖 ２１９８１±００９７ ０１９３±００１７ ０２７２±０００１ ５９９４３±１１２７ ４６８５８±０６０４ ８４３７０±１１５３ ７５１
泰州 ７９５６±０１０５ ０１８１±０００１ ０４５１±００１８ １５３１０±０６６７ ２７７４６±０１２０ ８０４０３±０７５４ ６７８
磐安 ５６２５±０１７８ ０２５７±０００２ ０５９８±０００９ ４００６８±０８８９ ３５１７９±０５９２ ６５０２６±０７９７ ７４０
西和 ２２１６０±０１４８ １３２８±０００３ ０５０１±００１０ ２３４７７±０４２１ ３２０３６±０３１１ ６１４２６±１０２４ ７２３
均值 １４６４３ ０４２６ ０４５６ ４６８２９ ３３６０５ ７８９４７ 　
ＲＳＤ ０４７７ １０７２ ０２５９ 　０８６３ ０２２２ 　０２０２ 　
产品产地环境质量评价标准（ＨＪ３３２２００６），规定了
土壤环境质量评价指标限值。根据此标准，西和半
夏Ｈｇ元素超标（≤０５，ｐＨ６５～７５），昭阳、泰州、
磐安和西和半夏 Ｃｄ元素超标（≤０３，ｐＨ６５～
７５），昭阳Ｃｕ元素超标（≤１００，ｐＨ６５～７５）。各
土壤样品中Ａｓ，Ｃｒ，Ｐｂ含量均未超标。
２．３　相关性分析　通过分析表明，半夏药材重金属
中，Ｈｇ与Ｃｄ，Ｈｇ与 Ｐｂ相关性显著，Ｃｕ与 Ｈｇ的相
关性极显著（ｒ＝０８８８）。推测提示半夏可能对 Ｈｇ
与Ｃｄ，Ｈｇ与Ｐｂ，Ｈｇ与Ｃｕ有协同作用。
对昭阳、菏泽、芜湖、泰州、磐安和西和５个居群
半夏药材的重金属含量与其相应的土壤中重金属含
量进行相关性分析，结果表明两者不存在显著的相
关性（ｒ＝００２４，Ｐ＝０２８０）。
２．４　半夏对重金属的富集系数　半夏茎皮对重金
属Ｈｇ，Ｃｄ的富集系数较高，分别为 ３８１８，１０９７。
不同居群的半夏对重金属的富集能力不同，如芜湖
对Ｃｄ的富集系数（１０９６）约为西和（０５５４）的 ２
倍。同个居群半夏对不同元素富集能力也不同，如
芜湖半夏对Ｃｕ的富集系数为对Ａｓ（００４２）的４倍。
但总体而言，半夏对重金属的富集能力较低（表３）。
２．５　半夏药材和土壤中有机氯农药残留含量测定
　本实验对来源于不同居群的半夏居群药材及其相
应的土壤进行农药残留分析，结果表明，所有样品均
　　 表３　半夏重金属富集系数
样品 Ａｓ Ｈｇ Ｃｄ Ｃｕ Ｐｂ
昭阳 ０２４３ ０１４２ ０４１１ ０１３０ ０１７７
菏泽 ０４４６ ０４１６ ０５０２ ０３９４ ０２７８
芜湖 ００４２ ０３３２ １０９６ ０１８３ ０１０８
泰州 ００１５ ０３３３ ０６３７ ０５５５ ０１４１
磐安 ０１４７ ０２２６ ０５２６ ０２２７ ０２０１
西和 ００３３ ００５２ ０５５４ ０３１０ ０１１１
外皮 ０１５５ ３８１８ １０９７ ０５０８ ０３１４
未检测到六氯化苯和ＤＤＴ的残留。
３　讨论
３．１　半夏对重金属吸收特性　富集系数（ＢＣ值）
是指植物体内某种重金属含量与土壤中该种重金属
原有含量的比值，它反映了植物对某种重金属元素
的富集能力。一般认为，超富集植物的临界含量标
准（以干重计）Ｐｂ，Ｃｕ，Ｈｇ等多数重金属为１０×１０３
ｍｇ·ｋｇ－１，Ｃｄ为１００ｍｇ·ｋｇ－１。魏树和等对２０科
５４种田间杂草植物进行重金属超积累特征植物的
筛选认为当 ＢＣ≥１时为重金属高积累植物，ＢＣ≤１
时为低积累植物［２］。本研究结果表明，不同半夏居
群对重金属富集能力存在着差异，但总体而言对重
金属富集的能力较弱，块茎对５个重金属的富集系
数较低，几乎全部ＢＣ≤１。Ｓｔｏｌｔｚ等从生长量角度认
为，只有那些地上部分重金属含量大于根部，且地上
部分重金属含量大于土壤重金属浓度的少数植物对
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于重金属超富集植物的筛选可能更有意义［３］。块
茎为半夏的主要的营养器官，是衡量其生长量的主
要标准，且其重金属含量低于土壤重金属浓度，由此
可以认为半夏为重金属低积累植物。
另外，从植物根、茎和叶对重金属的富集系数
看，大多数植物表现为根的富集系数大于茎和叶。
这可能是植物对重金属污染的一种适应。本研究
结果表明，半夏外皮中含有较高的重金属元素，其
富集系数也较高。同半夏矿质元素含量研究结果
一致，均显著高于块茎含量。而究其原因，半夏草
本植物，须根从土壤中汲取营养后首先运送到地
下块茎，而对其生长有害的过多重金属则被阻滞
在表皮中。半夏传统加工方法要先将半夏去皮，
２００５年版《中国药典》也规定“洗净，除去外皮及
须根”，由本研究结果来看，去皮目的一方面是保
证药效的稳定，另一方面是防止重金属元素对人
体的危害，防止杂质和矿质元素对药效的影响。
３．２　半夏药材重金属含量　为了加强中药的安全
性，《中国药典》２００５年版新增了采用原子吸收或电
感耦合等离子 谱法测定重金属和有害元素的方法，
原子吸收分光光度法同时作为法定方法，以适用于
不同实验室分析条件。其中，西洋参、白芍、甘草、丹
参、金银花、黄芪等就是采用上述方法测定的品种，
并且首次规定上述药材含重金属 Ｐｂ≤５０ｍｇ·
ｋｇ－１，Ｃｄ≤０３ｍｇ·ｋｇ－１，Ｈｇ≤０２ｍｇ·ｋｇ－１，Ａｓ≤
２０ｍｇ·ｋｇ－１，Ｃｕ≤２００ｍｇ·ｋｇ－１，该规定与《药用
植物及制剂外经贸绿色行业标准》（２００４）基本一
致。两者都未规定对重金属 Ｃｒ的限量标准。从本
研究结果来看，该标准可以评价不同居群半夏的质
量。因此《中国药典》２００５年版对西洋参等６种药
材的规定可以适用于半夏。
３．３　半夏药材和土壤中农药残留情况　本实验对
来源于不同居群的半夏居群药材及其相应的土壤进
行六氯化苯和ＤＤＴ的２种有机氯农药残留测定，均
未检测到。其原因可能为半夏是杂草性植物，对农
药极为敏感，生产上基本不使用，也可能是居群环境
中农残较少的缘故。
［参考文献］
［１］　李雪玲，戴　云，崔秀明，等．半夏中重金属和农药残留的测定
［Ｊ］．中成药，２００６，２８（３）：４００．
［２］　魏树和，周启星，王　新，等．杂草中具有重金属积累特征植物
的筛选［Ｊ］．自然科学进展，２００３，１３（１２）：１２５９．
［３］　ＳｔｏｌｔｚＥ，ＧｇｒｅｇｅｒＭ．ＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＡｓ，Ｃｄ，Ｃｕ，Ｐｂ
ａｎｄＺｎｂｙｆｏｕｒｗｅｔｌａｎｄｐｌａｎｔｓｐｅｃｉｅｓｇｒｏｗｉｎｇｏｎｓｕｂｍｅｒｇｅｄｍｉｎｅ
ｔａｉｌｉｎｇ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎＥｘｐＢｏｔ，２００２，４７：２７１．
［责任编辑　吕冬梅］
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