貴州藥材基地土壤和中藥材重金屬污染狀況研究.ppt

1、貴州主要藥材基地土壤及中藥材重金屬污染狀況調(diào)查研究,研 究 方 向： 環(huán)境化學(xué) 答 辯 人： 張 丹 導(dǎo) 師： 李存雄教授 張明時教授,項目來自貴州省科技廳中藥現(xiàn)代化專項基金課題貴州省中藥重金屬和農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)平臺建設(shè)，合同編號：黔科合中藥專字200432號。 -特別說明,創(chuàng)新： 受省中藥辦委托，首次由非受益方對貴州省主要藥材基地土壤及中藥材重金屬污染狀況開展客觀公正的調(diào)查研究?；久辶怂{(diào)查基地的土壤及中藥材重金屬含量水平及污染特征，為貴州中藥材GAP基地的合理化建設(shè)提供了非常有價值的實驗依據(jù)。 初步研究了貴州主要中藥材基地土壤和中藥材間重金屬元素含量的關(guān)聯(lián)規(guī)律，也為選擇性地栽種藥材提供

2、了實驗依據(jù)。,重要意義： 1.對于降低中藥材重金屬含量，提高中藥材質(zhì)量，制定科學(xué)、合理的中藥材重金屬元素限量控制標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。 2.對于提高中藥材的安全性，保障人們健康等方面具有十分重要的意義。 3.對保證地道藥材具有優(yōu)良的品質(zhì)、對制定符合我國國情的中藥材GAP基地環(huán)境質(zhì)量評價方法都十分重要，也是以后中藥材重金屬凈化研究的需要。,論文結(jié)構(gòu),第一章 文獻(xiàn)綜述 第二章 材料與方法 第三章 分析結(jié)果與評價 第四章 結(jié)論與建議,第一章 文獻(xiàn)綜述,1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀 我國土壤及作物重金屬污染情況比較嚴(yán)重。我國耕地受污染面積2667萬公頃，其中，工業(yè)“三廢”污染1000萬公頃，農(nóng)藥殘留施肥污染10

3、00萬公頃。受到重金屬污染的耕地近2000萬公頃，約占總耕地面積的1/5。,2 中藥材重金屬污染現(xiàn)狀,中藥重金屬的分析是國家1997-1998年度的研究課題之一，也是中藥走向國際市場的一個重要檢測項目。,1.對中藥房常用飲片重金屬含量進(jìn)行測定，結(jié)果表明，35個樣本中有18個樣本重金屬含量超標(biāo)，10種中藥飲片中有7種重金屬含量超標(biāo)。 2.對六味藥材中重金屬含量的測定結(jié)果表明，中藥材中都含有一定量的重金屬，且中藥材用藥周期長，重金屬易在體內(nèi)蓄積，不易分解，達(dá)到一定數(shù)量即可呈現(xiàn)毒性作用。,第二章 材料與方法,1 樣品的采集 1.1土壤采樣 在貴州省11個藥材基地共采集土壤樣品147個。參照中華人民共

4、和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（HJ/T166-2004）土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范。 1.2藥材采樣 采集藥材155個 ，采回的藥材樣品用自來水洗凈泥土，再用去離子水漂洗3次。晾干后置于烘箱中以45烘至恒重。將烘干樣用高速粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，裝入密封塑料袋待測。,表21藥材基地概況,本文研究內(nèi)容,土壤: 施秉一、施秉二、余慶、荔波、雷山、湄潭、鳳岡、清鎮(zhèn)、烏當(dāng)、羅甸、惠水 藥材： 天麻、杜仲、黃柏、何首烏、吳茱萸、淫羊藿等二十六種中藥材 測定項目： Pb，Cd，Hg，As，Cu等重金屬進(jìn)行了測定分析,圖21采樣標(biāo)記圖,圖22 藥材和基地圖片,黃精,射干,玉竹,淫羊藿,艾納香,采樣,吳茱萸,杜仲,黃柏,樣品的測定

5、方法參照國家標(biāo)準(zhǔn) 1）原子吸收光譜法（Pb、Cd、Cu） 型號：AAS800，美國PE公司 Pb：土樣：GB/T17140-1997 Cd：土樣：GB/T17140-1997 藥樣：GB/T5009.12-2003 藥樣：GB/T5009.15-2003 Cu：土樣：GB/T17138-1997 藥樣：GB/T5009.13-2003 2）原子熒光光譜法（Hg、As） 型號：AF-640，北京瑞利分析儀器公司 As：土樣：原子熒光光譜分析法 Hg：土樣：原子熒光光譜分析法 藥樣： GB/T5009.11-2003 藥樣：GB/T5009.17-2003,2 樣品的測定方法,土樣：稱處理好的待測

6、土壤樣品0.5g于250ml三角瓶中，先用少量水潤濕，再加入混合酸（硝酸：高氯酸=4：1）15ml，在電熱板上加熱回流，先低溫加熱后調(diào)至高溫加熱，直至冒白煙，當(dāng)白煙基本冒盡且消化液呈粘稠狀時，取下冷卻，過濾，用1%的硝酸定容到50ml容量瓶中，待測。,1）原子吸收光譜法（Pb、Cd、Cu）,藥材：稱處理好的待測藥材樣品0.5g于250ml三角瓶中，先用少量水潤濕，再加入混合酸（硝酸：高氯酸=4：1）10ml，在電熱板上加熱回流，先低溫加熱至棕色煙冒盡后調(diào)至高溫加熱，直至冒白煙，消化液呈無色透明或略帶黃色，繼續(xù)加熱至近干，取下冷卻，用1%的硝酸定容到50ml容量瓶中，待測。,原子吸收光譜儀,2）

7、原子熒光光譜法（Hg、As） 土樣：稱處理好的待測土壤樣品0.25g于消化罐中，加入王水與水混合（王水：水=1：1）5ml消化，微波消解，用1%的鹽酸定容到25ml容量瓶中，待測。,藥材：稱處理好的待測藥材樣品0.25g于消化罐中，加入硝酸與雙氧水混合（硝酸：雙氧水=2：1）消化，微波消解，用1%的鹽酸定容到25ml容量瓶中，待測。,原子熒光光譜儀,微波爐,質(zhì)量控制,本研究共有土壤樣品147個，藥材樣品155個，各分三批處理，每批加2個標(biāo)樣，2個空白， 2個管理樣， 2個回收率，10%的平行。 標(biāo)樣的測定值間的變異系數(shù)小于10%，表明其平行性較好，能滿足測定要求。加標(biāo)回收率范圍76.1%-10

8、8%。,第三章 分析結(jié)果與評價,一、土壤中重金屬含量及污染現(xiàn)狀評價 二、藥材中重金屬含量及安全性評價 三、土壤中重金屬元素之間的相關(guān)性 四、藥材中重金屬元素之間的相關(guān)性 五、藥材中重金屬與土壤中重金屬含量之間的相關(guān)性,一、土壤中重金屬含量及污染現(xiàn)狀評價 評價方法 參照中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（HJ/T166-2004）土壤環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范。 單項污染指數(shù)公式為： 綜合污染指數(shù)公式為：,2 評價標(biāo)準(zhǔn),以國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB-15618-1995為評價標(biāo)準(zhǔn),以土壤重金屬背景值為評價標(biāo)準(zhǔn),3 評價結(jié)果,以國家土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB-15618-1995為評價標(biāo)準(zhǔn)得到的結(jié)果,以土壤重金屬背景值

9、為評價標(biāo)準(zhǔn)得到的結(jié)果,二、藥材中重金屬含量及安全性評價1. 評價方法,超標(biāo)率： 富集系數(shù)： 富集系數(shù)= 污染指數(shù)：,%,2. 評價標(biāo)準(zhǔn),采用國家在2001年頒布的藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的重金屬限值評價藥材重金屬污染狀況。,3. 評價結(jié)果,1）以國家藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的重金屬限值評價得到的結(jié)果：,各種藥材中Hg沒有超標(biāo)，其中莖葉類藥材Cd的超標(biāo)率最高，為84%，超標(biāo)藥材為魚腥草葉、淫羊藿葉和艾納香；全草類藥材Cd的超標(biāo)率為82.4%，超標(biāo)藥材為頭花蓼。,其次是Cu的超標(biāo)率也較嚴(yán)重，其中莖葉類藥材Cu的超標(biāo)率最高，為76%， 超標(biāo)藥材為魚腥草葉和艾納香；花果類藥材Cu的超標(biāo)

10、率為60%，超標(biāo)藥材為吳茱萸和決明子。 Pb的超標(biāo)率較輕。 As也略有超標(biāo)。 而在所采集藥材中土茯苓和天麻沒有出現(xiàn)檢測的五種重金屬超標(biāo)現(xiàn)象。,2）藥材對土壤重金屬的富集狀況,Pb,Cu,Cd,As,Hg,3）藥材重金屬污染指數(shù),檢測的藥材重金屬Pb、As、Hg平均污染指數(shù)均小于1。 在藥材綜合污染指數(shù)評價中，莖葉類的艾納香綜合污染指數(shù)大于1，塊根類的淫羊藿根綜合污染指數(shù)大于1，說明這兩種藥材已經(jīng)受到重金屬的污染，污染級別為輕度污染。,三、土壤中重金屬元素之間的相關(guān)性,*相關(guān)系數(shù)在0.01置信水平上顯著 * 相關(guān)系數(shù)在0.05置信水平上顯著,四、藥材中重金屬元素之間的相關(guān)性,*相關(guān)系數(shù)在0.01

11、置信水平上顯著 * 相關(guān)系數(shù)在0.05置信水平上顯著,五、藥材中重金屬與土壤中重金屬含量之間的相關(guān)性,相關(guān)性分析表明，不同種類藥材與基地土壤中重金屬含量之間存在一定的相關(guān)性，莖葉類藥材與土壤中重金屬Hg含量之間呈顯著正相關(guān)（r=0.826*）；塊根類藥材與土壤中重金屬Pb含量之間呈顯著正相關(guān)（r=0.220*），Cu含量也呈顯著正相關(guān)（r=0.279*）；樹皮類藥材與土壤中重金屬Pb含量之間呈顯著正相關(guān)（r=0.197*）；全草類藥材與土壤中重金屬Cu含量之間呈顯著正相關(guān)（r=0.232*）。,第四章 結(jié)論與建議,結(jié)論1 : 貴州藥材基地土壤重金屬污染狀況 （2種不同評價標(biāo)準(zhǔn)）,以國家土壤環(huán)境

12、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB-15618-1995為評價標(biāo)準(zhǔn)，藥材基地土壤受到Cd和Cu的污染，2號、7號、8號基地，土壤處于警戒級；1號、3號、5號基地，土壤處于輕污染，土壤質(zhì)量不符合GAP無公害中藥生產(chǎn)基地的要求。,以土壤重金屬背景值為評價標(biāo)準(zhǔn)，1號、2號、3號、5號、8號、9號、11號基地分別受到不同程度的污染；9號基地，處于警戒級；2號、8號、11號基地，處于輕污染；3號、5號基地，處于中污染，土壤、作物均受到中度污染；1號基地，處于重污染，土壤、作物受污染已相當(dāng)嚴(yán)重。,結(jié)論2 :,貴州藥材基地藥材重金屬污染狀況（超標(biāo)率、富集、綜合污染指數(shù)）,從藥材中重金屬超標(biāo)率來看： 1）各種藥材中Hg沒有超標(biāo)，C

13、d的超標(biāo)率最嚴(yán)重。其中莖葉類藥材Cd的超標(biāo)率最高，為84%；全草類藥材Cd的超標(biāo)率為82.4%。 2）Cu的超標(biāo)率也較嚴(yán)重，其中莖葉類藥材Cu的超標(biāo)率最高，為76%；花果類藥材Cu的超標(biāo)率為60%。 3）Pb、 As的超標(biāo)率較輕。,從不同種類藥材對重金屬元素的富集來看， 以莖葉類藥材對重金屬的富集能力為最大。 在藥材綜合污染指數(shù)評價中，莖葉類的艾納香綜合污染指數(shù)大于1，塊根類的淫羊藿根綜合污染指數(shù)大于1，說明這兩種藥材已經(jīng)受到重金屬的污染，污染級別為輕度污染。,建 議:,加強(qiáng)對藥材基地重金屬污染的監(jiān)測力度，嚴(yán)格控制工業(yè)“三廢”的排放，禁止工業(yè)廢水以及含有害物質(zhì)的固體廢棄物農(nóng)用。 大力推廣無公害中藥材生產(chǎn)技術(shù)的同時，加強(qiáng)藥材生產(chǎn)基地的環(huán)境監(jiān)測工作，合理施用化肥和農(nóng)藥