重庆市主要根茎类药材土壤环境质量分析与评价

作者：邓才富，章文伟，谭秋生，罗川，罗舜

【摘要】 目的对重庆市主要根茎类药材土壤环境质量现状的调查分析。方法应用单项污染指数法和综合污染指数法进行了评价，以便为中药材GAP基地的建设提供科学参考。结果土壤的各种污染物的污染指数均小于0.7。结论污染水平远低于《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境质量要求》(GB/T18407.1-2001)标准，符合绿色药材栽培的土壤环境质量要求。

【关键词】 根茎药材; 土壤环境质量; 评价; 重庆市

中药材重金属污染已经成为当前中药材生产中亟待解决的重要问题，而土壤作为药材生长的主要载体，对药材质量起着至关重要的作用。本文通过对重庆市主要根茎类药材牡丹、白术、白芷和玄参的主产区土壤环境质量的监测，并对监测区域内的土壤环境中重金属元素的含量进行检测，以《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境质量要求》[1](GB/T18407.1-2001)为标准，采用单因子指数法及Nemerow综合指数法[2]进行分析与评价，以期为几种主要药材的生产发展和基地建设提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况重庆东南部的武陵山区域为众多传统川产药材的分布东南限，这一广大范围地处重庆东南部，为四川盆地东南山地河谷地区，是重庆市主要药材集中产区之一，属亚热带湿润季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，无霜期长;雨量充沛，降雨集中，热量丰富。年平均气温最高15.8℃，无霜期超过280d。年日照80%保证率超过1 000 h。年降雨量多大于1 100～1 500 mm。该区域的南川区(川白芷[3])为我国三大白芷主产县之一，玄参药材产量为全国最大，白术常年在地面积也保持在2700 hm2以上。

重庆东北部的垫江县为川东平行岭谷地带，属中亚热带湿润季风气候类型，热量充足，降水丰沛，四季分明，无霜期长。年平均气温16℃，极端最高气温40℃，最低零下4℃，年积温6 000℃左右，无霜期280 d，年降水1 160 mm左右，蒸发量约1 100 mm，年均日照时数1 260 h，年均相对湿度82% 。所产垫江丹皮是原川丹皮[4]的主要产地。

1.2 采样的区域及方法采用梅花点取样法采集土壤，每个区域5个点，每个点1 kg，深度0～15 cm，均采自耕作层，将各点样品5 kg充分混匀，并用四分法缩分为2.5 kg作为原始样品。按各分布村社种植面积集中程度分别在各药材品种主产区域采集具有代表性的土壤样品。牡丹土样主要在垫江县采集，白术土样主要在酉阳县，白芷土样主要在南川区，玄参土样主要在酉阳和南川。

1.3 测定方法土壤中重金属分析参照《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求》[1] (GB/T18407.1-2001)中规定的标准方法进行：pH的检测用玻璃电极法;Pb的检测用原子荧光分光光度法;Cr的检测用原子荧光分光光度法;Cd的检测用原子荧光分光光度法;Hg的检测用原子荧光分光光度法;As的检测用原子荧光分光光度法。

2 结果

2.1 土壤环境质量监测结果为了全面了解几种药材主要分布区域土壤环境质量状况，我们布置了32个监测样点。土壤监测分析结果见表1。

2.2 土壤环境质量评价

2.2.1 评价参数选择汞、镉、铅、砷和铬5项作为评价参数。

2.2.2 评价标准汞、镉、铅、砷和铬按照《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求》[1](GB/T18407.1-2001)中各项污染物的浓度限值标准执行。

2.2.3 土壤环境质量分级标准土壤环境质量标准的划分依据《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求》[1] (GB/T18407.1-2001)进行。

2.2.4 土壤环境质量评价模式与方法土壤环境质量评价在单项污染指数评价基础上进行综合污染指数评价。污染因子的评价采用单项污染指数法，按公式①计算。单项污染指数法评价公式：评价公式：Pi=CiSi ①式中：Pi――为土壤中污染物 i 的单项污染指数;Ci——为土壤中污染物 i 的实测值;Si——土壤中污染物 i 的评价标准。综合污染指数法评价：采用单项污染指数平均值和单项污染指数最大值相结合的综合污染指数法，土壤综合污染指数按②式计算。评价公式：P综=(Pimax)2+(Pi)22 ②式中：P综——为土壤综合污染指数;Pimax——为单项污染指数最大值;Pi——为单项污染指数平均值。

2.3 土壤环境质量评价结果结果见表2，图1。表1 生长土壤的重金属状况表2 土壤重金属元素的单因子污染指数和综合污染指数

3 结论

由图1可以看出，在所选择的4个品种中，牡丹土壤的总体污染水平都极低，且各样点变化幅度都不大。牡丹在地生长时间较长，一般需要约4～5年的时间才能采挖，因此土壤质量对于优质药材的形成尤为重要。参照《农产品安全质量无公害蔬菜产地环境要求》(GB/T18407.1-2001)标准，由评价结果可知，垫江牡丹主产地土壤各污染物单项污染指数均远低于0.7，表明该区域土壤无超标污染物;综合污染指数评价表明该区域污染水平均为清洁水平，符合绿色药材栽培的土壤环境质量要求，表明在明月山西山内槽地带进行牡丹皮GAP基地建设是合适的。在今后的生产发展过程中，一定要注意合理用药，避免重金属的污染，保证产区优质生态环境的持续。图1 重庆市主要根茎类药材土壤污染状况

在白术、白芷和玄参3个品种的研究中，其产地土壤各污染物单项污染指数均小于l，表明土壤无超标污染物;综合污染指数评价结果显示，综合指数值均小于0.7，表明每个测样点的药材产地综合污染水平均处于安全级别，没有受到污染，污染水平为清洁，适合于发展A级绿色药材对土壤环境质量的要求。

除垫江牡丹地处川东平行岭谷区域外，白术、白芷和玄参的主产区域都处于武陵山系这一大的分布区域，且各品种分布还有一定程度的重叠性，因此这3个品种的土壤污染状况有一定程度的相似性：镉、铅和砷的污染都普遍比牡丹生长环境要高1倍多。一些样点个别重金属元素还达到了警戒水平，是否土壤背景值偏高所致，应继续加强土壤环境质量监测，及早提出预防和规避措施，以保证无公害药材生产的可持续性。