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毛鸡骨草种植基地环境质量评价——土壤和灌溉水质量
作者:陈乾平,白隆华*,董青松,欧彪,陈章源,颜钟亚    
作者单位:(广西药用植物园,广西 南宁 530023;广西玉林制药有限责任公司,广西 玉林 537001)

《时珍国医国药》 2009年 第1期

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       【摘要】 
       目的对鸡骨草种植基地土壤、灌溉水污染现状进行评价,旨在为鸡骨草规范化种植基地建设提供科学依据。方法土壤及灌溉水污染现状运用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法进行评价。结果种植基地土壤和灌溉水污染等级均属于“清洁”一级。结论鸡骨草种植基地的土壤和灌溉水质量完全符合《中药材生产质量管理规范》(GAP)的相关要求。
       【关键词】  毛鸡骨草; 环境质量评价; 内梅罗综合污染指数
       Environment Quality Assessment  for  Abrus mollis Hance Cultivation Base Soil and Irrigation Water Quality
       CHEN Qianping, BAI Longhua*, DONG Qingsong, OU Biao,CHEN Zhangyuan ,YAN Zhongya
       (Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plant,Nanning 530023,China;Guangxi Yulin Pharmaceutical Co. Ltd,Yulin 537001,China)
       Abstract:ObjectiveTo provide the scientific foundation for the construction of GAP cultivation bases of Abrus mollis Hance by evaluating the pollution status of soil and irrigation water in Abrus mollis Hance cultivation base.MethodsThe environment quality was appraised by the Nemerow Pollution Index method.ResultsThe quality of soil and irrigation water was good, falling in the categories of "clean".ConclusionThe quality of soil and irrigation water in Abrus mollis Hance cultivation base accords with the requirement of GAP of Chinese medicinal materials.
       Key words:Abrus mollis Hance;  Environment quality assessment;  Nemerow Pollution Index
       
       按照《中药材生产质量管理规范》(Good Agricultural Practice,GAP)建立优质中药材药源基地,是我国中药现代化的重要内容,而中药材生产的环境质量评价是建立GAP生产基地的基础工作,也是对基地进行科学管理的理论依据。毛鸡骨草原植物为豆科相思子属植物毛相思子Abrus mollis Hance,全草入药称“鸡骨草”,有清热解毒、舒肝止痛的功效。用于治疗急、慢性肝炎,胁肋不舒,胃脘胀痛,乳腺炎[1],是广西玉林制药有限责任公司畅销名优中成药——鸡骨草丸的主要原料之一。由于市场需求的不断增加,野生资源已不能满足企业需求,制药企业联合科研院所对其人工栽培进行了研究。本文以玉林福绵区鸡骨草种植基地为研究对象,对其土壤、灌溉水污染现状进行评价,并分析其影响因素,旨在为鸡骨草规范化种植提供科学依据。
       1   材料与方法
       1.1   样本采集分别采集土壤及灌溉水混合样本各1个用于检测基地环境指标。土壤采样以能控制整个基地为原则,按梅花型采样法,采样点10个,取样土层为栽种层(0~30 cm) ,混匀后用四分法留取风干样1 000 g备分析。灌溉水样于基地灌溉水渠入口处采集。
       1.2   测定项目与分析方法土壤样本测定项目包括:pH、镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍、阳离子交换量、六六六、滴滴涕。重金属及农残的测定按照土壤环境质量标准(GB15618-1995)选配方法进行。
       
       灌溉水样测定项目包括:生化需氧量、化学需氧量、悬浮物、阳离子表面活性剂、总磷、全盐量、氯化物、总汞、总镉、总砷、铬、总铅、总铜、总锌、氟化物、氰化物、挥发酚、硼、石油类、粪大肠菌群数、蛔虫卵数。灌溉水样测定按照国家农田灌溉水质标准(GB5084-92)选配方法进行。
       1.3   评价标准与评价方法
       1.3.1  评价标准根据中药材GAP的相关规定,土壤选用中华人民共和国土壤环境质量标准(GB15618- 1995)中的二级标准(主要适用于一般农田、蔬菜 地、果园、牧场等),灌溉水选用国家农田灌溉水质标准(GB5084-92旱作 )作为评价标准。
       1.3.2  评价方法土样及水样质量主要采用中国绿色食品发展中心推荐的“单项污染指数法”和“内梅罗综合污染指数法”[2]进行现状评价。
       
       单项污染指数法:土壤及水样环境质量评价一般以单项污染指数为主,一般以Pi来表示,其计算公式如下:
       
       Pi=Ci/Si
       
       式中Pi为某污染物的污染指数,Ci为某污染物实测值,Si为某污染物评价标准值;当Pi<1时表示未污染,Pi>1时表示受污染,且Pi值越大,污染越严重。
       
       内梅罗污染指数评价:由于土壤和灌溉水均是一个复杂的体系,由单因子污染物来评价土壤只能反映各个污染物的污染程度,不能全面综合地反映土壤的污染状况,故可使用多因子综合评价的方法。本研究选用内梅罗(Nemerow)污染指数法来计算综合污染指数,该指数反映了各污染物对土壤的作用,同时突出了高浓度污染物对环境质量的影响,可根据指数值,划定污染等级(见表1)。该指数计算公式为:
       
       内梅罗污染指数(PN)= {[(Pi均)2+ (Pi最大)2]/2}1/2
       
       式中Pi均和Pi最大分别是平均单项污染指数和最大单项污染指数。
       表1  内梅罗污染指数综合污染程度分级标准(略)
       土壤污染累积指数法[3]:土壤由于地区背景差异较大,用土壤污染累积指数可反映土壤的人为污染程度。该指数计算公式为:
       
       土壤污染累积指数=土壤污染物实测值/污染物背景值
       土壤污染累积指数越高,表明该地人为污染程度越严重。
       2  结果
       2.1  土壤质量评价通过对玉林鸡骨草规范化种植基地土壤中10种污染物质分析结果(见表2)表明,除六六六和滴滴涕以外,每一种污染物质都有不同程度的检出。从各污染物单项污染指数小于1可看出,各种污染物含量均处在国家土壤环境质量标准(GB15618-1995)中的土壤环境质量二级标准的限量范围内;通过单项污染指数统计(低于分析方法检出限的测定结果参加统计时,按1/2最低检出限计算[3])得到内梅罗污染指数为0.580,参照土壤综合污染程度分级标准[3],该基地污染等级为“清洁(安全)”。
       表2  国家土壤环境质量二级标准与鸡骨草种植基地土壤重金属、农残含量及其污染指数(略)
       除pH、水分外,其余项目均以干基计;本表所列各含量限值适用于阳离子交换量>5 cmol(+)/kg的土壤,若≤5cmol(+)/kg,其标准值为表内数值的半数;*最低检出限
       虽然以上污染物含量均在国家标准限量内,但从土壤重金属污染累积指数(见表3)看,除砷、铅、铬含量低于当地土壤背景值外,镉、汞、铜、锌、镍均不同程度的高于背景值,其中,镉和镍的含量均是背景值的3倍多。土壤中重金属含量高于该地区背景值的成因是多方面的:第一,随着城市工业化的发展与城市化进程的加快,工农业生产的各种活动,使各种污染物质进入环境,污染大气、水体、土壤。第二,污水灌溉、污泥施肥、有机氯农药的施用、大气沉降物等;如大量使用农药会造成土壤中汞、铜、锌含量提高。由于基地土壤pH较低,土壤中的磷容易被固定成“闭蓄态磷”,使得植物表现出缺磷症状,需要常施用磷肥以满足植物生长需要,制造磷肥的原料磷矿粉中就含有镉,长期使用会提高土壤中的镉含量。第三,如果排除人类活动(如污水灌溉等)所造成污染的因素,使得该基地重金属含量超过该地区背景值还可能是自然成因的因素,即基地土壤成土母质重金属含量比该地区的背景值高,即使未受到外来污染,耕层土壤中重金属含量也较高。
       表3  玉林市土壤背景值与鸡骨草基地土壤重金属含量及其污染累积指数(略)
       2.2  灌溉水质量评价从表4看出,鸡骨草基地灌溉水单项污染指数均远小于1;内梅罗污染指数为0.432,参照综合污染程度分级标准(表),该基地灌溉水污染等级为“清洁(安全)”,符合国家农田灌溉水标准(GB5084-1992) 中“旱作”的相关要求。
       3  结论
       
       玉林鸡骨草规范化种植基地土壤中10种污染物质单项污染指数均小于1,内梅罗污染指数为0.580,污染等级属于“清洁”一级,符合完全符合国家土壤质量标准GB15618-1995中二级土壤的相关要求。
       
       鸡骨草基地灌溉水单项污染指数均远小于1,内梅罗污染指数为0.432,灌溉水污染等级为“清洁(安全)”,符合国家农田灌溉水标准(GB5084-1992) 中“旱作”的相关要求。综上所述,玉林鸡骨草GAP基地的土壤和灌溉水质量完全符合GAP中的相关规定。
       表4  农田灌溉水标准与鸡骨草种植基地灌溉水污染物含量及其污染指数(略)
       *为最低检出限
       【参考文献】
           [1] 广西壮族自治区卫生厅.广西中药材标准[S].南宁:广西科学技术出版社,1990:58.
       
       [2] 李尉卿.环境评价[M].北京:化学出版社,2001:78.
       
       [3] 国家环境保护总局.土壤环境监测技术规范HJ/T 166-2004:24.
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