贵州药材基地土壤和中药材重金属污染状况研究2课件

贵州主要药材基地土壤及中药材重金属污染状况

调查研究研究方向：环境化学答辩人：张丹导师：李存雄教授张明时教授

项目来自贵州省科技厅中药现代化专项基金课题《贵州省中药重金属和农药残留检测技术平台建设》，合同编号：黔科合中药专字[2004]32号。

-------特别说明创新：受省中药办委托，首次由非受益方对贵州省主要药材基地土壤及中药材重金属污染状况开展客观公正的调查研究。基本摸清了所调查基地的土壤及中药材重金属含量水平及污染特征，为贵州中药材GAP基地的合理化建设提供了非常有价值的实验依据。初步研究了贵州主要中药材基地土壤和中药材间重金属元素含量的关联规律，也为选择性地栽种药材提供了实验依据。论文结构第一章文献综述第二章材料与方法第三章分析结果与评价第四章结论与建议第一章文献综述1土壤重金属污染现状

我国土壤及作物重金属污染情况比较严重。我国耕地受污染面积2667万公顷，其中，工业“三废”污染1000万公顷，农药残留施肥污染1000万公顷。受到重金属污染的耕地近2000万公顷，约占总耕地面积的1/5。2中药材重金属污染现状中药重金属的分析是国家1997-1998年度的研究课题之一，也是中药走向国际市场的一个重要检测项目。第二章材料与方法1样品的采集1.1土壤采样在贵州省11个药材基地共采集土壤样品147个。参照中华人民共和国环境保护行业标准（HJ/T166-2004）《土壤环境监测技术规范》。1.2药材采样采集药材155个，采回的药材样品用自来水洗净泥土，再用去离子水漂洗3次。晾干后置于烘箱中以45℃烘至恒重。将烘干样用高速粉碎机进行粉碎，装入密封塑料袋待测。基地编号基地名称及药材品种基地位置土壤类型基地面积样品数1贵州雷山淫羊藿保护抚育种植基地（淫羊藿）雷山黄棕壤1000亩52中药材规范化种植GAP示范基地（头花蓼、杜仲、太子参、黄柏）施秉黄壤705亩303信邦山口中药材GAP基地（南沙参、太子参、何首乌）施秉黄壤500亩34惠水摆榜药材种植基地（土大黄、土茯苓、黄连、白术、萱草、鱼腥草）惠水黄壤120亩195吴茱萸GAP试验示范基地（吴茱萸、玉竹、射干、天冬、决明子、苦参、黄芩）余庆黄壤428亩296贵州地道药材GAP试验示范基地（南板蓝根、艾纳香）荔波黄壤10亩67贵州地道药材GAP药材生产示范基地（杜仲、黄精、天冬、黄柏）湄潭黄壤330亩148贵州地道药材GAP药材生产示范基地（天冬、黄精）风冈黄壤200亩119贵州地道药材GAP试验示范基地（艾纳香）罗甸紫色土50亩1410贵州地道药材GAP药材生产示范基地（半夏）清镇黄壤100亩811贵州地道药材GAP试验示范基地（天麻）乌当黄壤100亩3表2—1药材基地概况

本文研究内容土壤:施秉一、施秉二、余庆、荔波、雷山、湄潭、凤冈、清镇、乌当、罗甸、惠水药材：天麻、杜仲、黄柏、何首乌、吴茱萸、淫羊藿等二十六种中药材测定项目：

Pb，Cd，Hg，As，Cu等重金属进行了测定分析图2—2药材和基地图片黄精射干玉竹采样吴茱萸杜仲黄柏

土样：称处理好的待测土壤样品0.5g于250ml三角瓶中，先用少量水润湿，再加入混合酸（硝酸：高氯酸=4：1）15ml，在电热板上加热回流，先低温加热后调至高温加热，直至冒白烟，当白烟基本冒尽且消化液呈粘稠状时，取下冷却，过滤，用1%的硝酸定容到50ml容量瓶中，待测。1）原子吸收光谱法（Pb、Cd、Cu）

药材：称处理好的待测药材样品0.5g于250ml三角瓶中，先用少量水润湿，再加入混合酸（硝酸：高氯酸=4：1）10ml，在电热板上加热回流，先低温加热至棕色烟冒尽后调至高温加热，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，继续加热至近干，取下冷却，用1%的硝酸定容到50ml容量瓶中，待测。原子吸收光谱仪

药材：称处理好的待测药材样品0.25g于消化罐中，加入硝酸与双氧水混合（硝酸：双氧水=2：1）消化，微波消解，用1%的盐酸定容到25ml容量瓶中，待测。

原子荧光光谱仪第三章分析结果与评价一、土壤中重金属含量及污染现状评价二、药材中重金属含量及安全性评价三、土壤中重金属元素之间的相关性四、药材中重金属元素之间的相关性五、药材中重金属与土壤中重金属含量之间的相关性一、土壤中重金属含量及污染现状评价

评价方法参照中华人民共和国环境保护行业标准（HJ/T166-2004）《土壤环境监测技术规范》。单项污染指数公式为：综合污染指数公式为：

2评价标准以国家《土壤环境质量标准GB-15618-1995》为评价标准级别一级二级三级土壤pH自然背景pH＜6.56.5-7.5＞7.5＞6.5项目镉≤0.200.300.300.601.00铜≤3550100100400铅≤35250300350500砷≤1540302540汞≤0.150.300.501.001.50以土壤重金属背景值为评价标准地区PbCuCdAsHg贵阳地区37720.284330.352遵义地区34320.203180.142黔东南州32210.174140.141黔南州33290.195180.2333评价结果

以国家《土壤环境质量标准GB-15618-1995》为评价标准得到的结果基地样品数单项污染指数（平均值）综合污染指数污染等级评价PbCuCdHgAs150.09420.6892.5040.8680.1701.873轻污染2300.1580.8311.0190.8230.4700.859警戒级330.1460.9681.6590.9820.8061.339轻污染4190.05390.4380.3810.2930.0360.353安全5290.1381.1651.4251.1541.3191.248轻污染660.05730.4130.2340.4320.1830.358安全7190.1521.0921.0980.5780.7870.937警戒级8110.1070.8290.6740.6320.5410.706警戒级9140.04250.5570.6080.2540.0530.480安全1080.1110.8500.3710.5810.4570.688安全1130.2460.7960.7390.4930.1430.659安全以土壤重金属背景值为评价标准得到的结果基地样品数单项污染指数（平均值）综合污染指数

污染等级评价PbCuCdHgAs150.7361.6414.3171.8470.4873.309重污染2301.2361.981.7561.7521.3441.806轻污染331.1382.3042.8602.0902.3042.525中污染4190.4080.7550.5860.0780.3770.618安全级5291.0402.1042.1072.6632.6952.425中污染660.4340.7110.3600.4060.5570.612安全级7191.1481.8931.6221.6501.3280.172安全级8110.7891.2950.9961.2031.3351.234轻污染9140.3220.9600.9350.1190.3270.776警戒级1080.7490.5900.3920.5540.4950.660安全级1131.6640.5530.7810.1730.4201.282轻污染二、药材中重金属含量及安全性评价

1.评价方法超标率：富集系数：富集系数=污染指数：

%

2.评价标准采用国家在2001年颁布的《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的重金属限值评价药材重金属污染状况。元素标准限值(mg/kg)As≤2.0Hg≤0.2Cd≤0.3Pb≤5.0Cu≤20.03.评价结果

1）以国家《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》的重金属限值评价得到的结果：各种药材中Hg没有超标，其中茎叶类药材Cd的超标率最高，为84%，超标药材为鱼腥草叶、淫羊藿叶和艾纳香；全草类药材Cd的超标率为82.4%，超标药材为头花蓼。其次是Cu的超标率也较严重，其中茎叶类药材Cu的超标率最高，为76%，超标药材为鱼腥草叶和艾纳香；花果类药材Cu的超标率为60%，超标药材为吴茱萸和决明子。Pb的超标率较轻。As也略有超标。而在所采集药材中土茯苓和天麻没有出现检测的五种重金属超标现象。2）药材对土壤重金属的富集状况PbCuCdAsHg3）药材重金属污染指数检测的药材重金属Pb、As、Hg平均污染指数均小于1。在药材综合污染指数评价中，茎叶类的艾纳香综合污染指数大于1，块根类的淫羊藿根综合污染指数大于1，说明这两种药材已经受到重金属的污染，污染级别为轻度污染。三、土壤中重金属元素之间的相关性元素PbCuCdAsHgPb1Cu0.475*1Cd0.225*0.347**1As0.400*0.841**0.377**1Hg0.461*0.673**0.261**0.775**1**相关系数在0.01置信水平上显著*相关系数在0.05置信水平上显著四、药材中重金属元素之间的相关性元素PbCuCdAsHgPb1Cu-0.1471Cd0.0750.436**1As-0.006-0.043-0.0321Hg-0.1410.0450.074-0.197*1**相关系数在0.01置信水平上显著*相关系数在0.05置信水平上显著五、药材中重金属与土壤中重金属含量之间的相关性

相关性分析表明，不同种类药材与基地土壤中重金属含量之间存在一定的相关性，茎叶类药材与土壤中重金属Hg含量之间呈显著正相关（r=0.826**）；块根类药材与土壤中重金属Pb含量之间呈显著正相关（r=0.220*），Cu含量也呈显著正相关（r=0.279*）；树皮类药材与土壤中重金属Pb含量之间呈显著正相关（r=0.197*）；全草类药材与土壤中重金属Cu含量之间呈显著正相关（r=0.232*）。第四章结论与建议结论1:贵州药材基地土壤重金属污染状况（2种不同评价标准）

以国家《土壤环境质量标准GB-15618-1995》为评价标准，药材基地土壤受到Cd和Cu的污染，2号、7号、8号基地，土壤处于警戒级；1号、3号、5号基地，土壤处于轻污染，土壤质量不符合GAP无公害中药生产基地的要求。

以土壤重金属背景值为评价标准，1号、2号、3号、5号、8号、9号、11号基地分别受到不同程度的污染；9号基地，处于警戒级；2号、8号、11号基地，处于轻污染；3号、5号基地，处于中污染，土壤、作物均受到中度污染；1号基地，处于重污染，土壤、作物受污染已相当严重。结论2:

贵州药材基地药材重金属污染状况（超标率、富集、综合污染指数）

从药材中重金属超标率来看：1）各种药材中Hg没有超标，Cd的超标率最严重。其中茎叶类药材Cd的超标率最高，为84%；全草类药材Cd的超标率为82.4%。2）Cu的超标率也较严重，其中茎叶类药材Cu的超标率最高，为76%；花果类药材Cu的超标率为60%。3）Pb、As的超标率较轻。

从不同种类药材对重金属元素的富集来看，以茎叶类药材对重金属的富集能力为最大。在药材综合污染指数评价中，茎叶类的艾纳香综合污染指数大于1，块根类的淫羊藿根综合污染指数大于1，说明这两种药材已经受到重金属的污染，污染级别为轻度污染。建议:

①加强对药材基地重金属污染的监测力度