“浙八味”中藥材及其土壤中有害重金屬污染調查分析

鄒耀華，吳加倫

(1.杭州市藥品檢驗所，浙江杭州310017;2.浙江大學農(nóng)藥與環(huán)境毒理研究所，浙江杭州310029)

浙江省的地道藥材很多，其中以“浙八味”最為有名。“浙八味”是指白芍、玄參、麥冬、溫郁金、浙貝母、白術、杭白菊、延胡索這八味中藥材，由于其質量優(yōu)異、應用范圍廣及療效佳而為歷代醫(yī)家所推崇。目前隨著人民對健康的重視以及中國加入世界貿(mào)易組織后與國外貿(mào)易交往的不斷深入，中藥材及其種植環(huán)境的重金屬污染問題日益引起人們的重視［1-2］。中藥材有害重金屬超標不僅給人民身體健康帶來隱患，并使貿(mào)易出口受阻。錢華等［3］報道了“浙八味”主產(chǎn)地土壤中重金屬分析，但未結合中藥材一同檢測。本試驗調查研究了“浙八味”中藥材及其種植土壤中有害重金屬本底值，了解“浙八味”對土壤中有害重金屬的吸收特性，為提高“浙八味”中藥材的質量安全，控制重金屬污染提供科學依據(jù)。

1 材料與設備

1.1 樣品 浙貝母(Fritillariae Thunbergii Bulbus)采自寧波市鄞州區(qū)章水鎮(zhèn)(10個點)、磐安縣新渥鎮(zhèn)(10個點);白術(Scrophulariae Radix)采自仙居縣埠頭鎮(zhèn) (5個點)、磐安縣大盤鎮(zhèn)(10個點);杭白菊(Chrysanthemi Flos)采自桐鄉(xiāng)市同福鄉(xiāng)(10個點);溫郁金(Curcumae Rhizoma)采自瑞安市陶山鎮(zhèn)(5個點);麥冬(Ophiopogonis Radix)采自慈溪市崇壽鎮(zhèn)(10個點);玄參(Scrophulariae Radix)采自磐安縣大盤鎮(zhèn)、仙居縣埠頭鎮(zhèn)(每地10個點);白芍(Paeoniae Alba Radix)采自磐安縣大盤鎮(zhèn)(10個點)、縉云縣白竹鄉(xiāng)(5個點);延胡索(Corydalis Rhizoma)采自磐安縣新渥鎮(zhèn)、縉云縣白竹鄉(xiāng)(每地各10個點)。本研究取樣均以家庭種植的藥材地為單位，以大五點隨機取樣，混合均勻，以四分法處理，每個取樣點取土壤1000 g、藥材500 g，樣品取回后自然晾干2～5 d，粉碎過20目篩，置于冰箱中(-20℃)保存。

1.2 實驗材料及設備 濃鹽酸、濃硝酸，均為優(yōu)級純;水為去離子;IRIS Advantage型電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(美國熱電)，UE400電子控溫箱(德國Memmert)，Delta 320 pH酸度計(德國梅特勒)。

2 方法與結果

2.1 土壤中有害重金屬前處理方法 取土壤樣品約2 g，精密稱定，置聚四氟乙烯管中，加少量去離子水濕潤，加(鹽酸-硝酸，3∶1)10 mL，密封，靜止10 h，置烘箱中加熱到140℃，保持2 h，放冷，用去離子水洗至50 mL量瓶中，定容至刻度，搖勻，靜置，取上清液濾過，取續(xù)濾液，待測。檢測結果見表1。

表1 土壤樣品pH值及重金屬含有量

2.2 植物樣品中有害重金屬前處理方法 取中藥材樣品約0.4 g，精密稱定，置聚四氟乙烯管中，加硝酸5 mL，密封，置烘箱中加熱到160℃，保持10 h，放冷，用去離子水洗到25 mL量瓶中，定容到刻度，待測。檢測結果見表2。

2.3 中藥材中重金屬的富集系數(shù) 以中藥材中重金屬的含有量與其對應土壤中重金屬的含有量的比值稱為富集系數(shù)，富集系數(shù)用來說明重金屬在中藥材及其對應的土壤中的相關性，“浙八味”中藥材的富集系數(shù)見表3。

表2 中藥材中重金屬含有量

2.4 儀器工作條件 (As，Cu，Cd，Pb、Zn)功率:1150 W，輔助氣:0.5 L/min，樣品沖洗時間:50 s;(Hg)功率1150 W，輔助氣:1.0 L/min，樣品沖洗時間:15 s。

2.5 pH值的測定 按LY/T1239-1999《森林土壤pH值的測定》［1］標準進行，采用電位測定法進行測定。

3 討論

3.1 浙八味的種植區(qū)域，大部分重金屬的本底值和污染情況較輕。其中“磐五味”種植地點都在自然條件優(yōu)越的半山腰，又比較分散，這些分散在半山腰的藥材種植地，受外來重金屬污染可能性比較小，除非土壤風化過程由土壤母質帶來或者通過大氣流動的空氣污染。但在某些地區(qū)也存在重金屬的污染，主要是重金屬鎘的污染。從表1可以看出，寧波鄞州區(qū)的貝母土壤樣品中鎘的含有量超過國家土壤二級標準(pH ﹤6.5，Cd≤0.3 mg/kg)，其余情況較好。從表2可以看出，溫郁金有部分鉛含有量略超出《藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標準》5 mg/kg的限度規(guī)定;溫郁金、浙貝母、白芍、白術樣品中鎘超標情況就相對嚴重，特別是溫郁金100%超標，有的樣品甚至超過標準數(shù)倍。從表3可以看出，銅、汞、砷、鉛、鋅在“浙八味”中藥材中基本無富集，而鎘在不同藥材或同一藥材的不同產(chǎn)地均有富集現(xiàn)象，尤其是在溫郁金中富集系數(shù)達14倍，引起鎘富集的原因比較復雜。查找相關文獻后推測，其一，可能與土壤的pH值、土壤中有機質含有量、土壤中微量元素及土壤大量施用磷肥等有關。首先土壤pH值是土壤所有參數(shù)中影響鎘形態(tài)和有效性的最重要因素［4］，提高土壤pH值，土壤膠體負電荷增加，H+的競爭能力減弱，使重金屬被結合得更牢固，鎘的有效性就大大降低了。從表1、表2可以看出，寧波貝母土壤中鎘的含有量比磐安土壤高很多，而藥材中鎘的含有量卻相反，這可能是因為磐安土壤的pH值低，土壤中可利用的鎘質量分數(shù)較高。其次土壤中有機質對鎘的有效性影響也較大，因為有機質具有大量的官能團，可以與鎘等重金屬離子結合，更重要的是，有機質分解形成的小分子有機酸、腐殖酸等可與鎘結合形成穩(wěn)定的絡合物，從而降低鎘的活動性。有研究表明［5］，鎘污染的土壤中添加有機肥后，有機絡合態(tài)的鎘明顯增加，而水溶態(tài)和交換態(tài)鎘的質量分數(shù)則明顯降低，即土壤中有效態(tài)鎘的質量分數(shù)降低。“浙八味”中藥材因連年種植，基本采用化肥而非有機肥，所以土壤中有機質會逐漸減少，土壤中絡合態(tài)的鎘質量分數(shù)下降，水溶態(tài)和交換態(tài)鎘的質量分數(shù)增加，也利于鎘在中藥材中富集。再次，土壤中的一些微量元素也會影響植物對鎘的吸收。如鋅元素對鎘表現(xiàn)出拮抗作用，即土壤在缺鋅條件下植物更易吸收和積累土壤中的鎘［6］，從表1、表2中可以看出，貝母在鋅含有量相對低的土壤中，鎘的含有量相對較高。再加上磷肥的大量使用，一方面，磷肥中通常含有不同水平的鎘，隨著磷肥的施用被帶進了土壤;另一方面，磷肥還可能通過影響土壤性質如pH值、離子強度、鋅的有效性等進而影響土壤中鎘的生物有效性。其二，不同植物對鎘的積累能力也存在顯著差異［7］，從表1、表2可以看出，仙居的白術和玄參其土壤的pH值和土壤中鎘的含有量都比較接近，但白術中鎘量卻是玄參中鎘量的2倍。其三，鎘在植物中的不同部位分布有差異。一般來說，土壤中的鎘被植物吸收后，大部分累積在根部，“浙八味“除杭白菊外，其余七味藥用部位都是根、根莖或鱗莖，所以鎘量相對較高。但楊樹可將根部吸收鎘的一半運轉至地上部分，煙草和胡蘿卜葉中鎘量高于根部［8］，本試驗中杭白菊中鎘的量也高于土壤，表現(xiàn)出了一定的富集性。因此引起溫郁金、浙貝母、白芍、白術樣品中鎘富集而造成超標的原因很多，要確定是其中的某種原因或是多種原因還有待進一步的研究。

表3 重金屬在各種藥材中的富集系數(shù)

3.2 目前中藥材中鎘超標的報道較多［1，9-10］，從“浙八味”中藥材鎘污染的情況來看主要存在兩種情況，一種情況是種植的土壤本身已受到污染，另一種情況是土壤中的鎘含量并不高，而中藥材因各種原因富集鎘造成超標。從前面的分析來看，無論是上述哪種情況，調節(jié)土壤pH值，多施有機肥，減少化肥尤其是磷肥的使用，這樣就可以減少中藥材對土壤中鎘的吸收，緩解鎘對中藥材的污染，對于其它原因引起的富集現(xiàn)象還需進一步研究。

3.3目前《中國藥典》2010年版一部只收載了“浙八味”中白芍的有害重金屬檢測，對于其它幾味藥材并無標準規(guī)定，因此本試驗研究也可為藥典的完善提供科學依據(jù)。

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