石窯當歸GAP種植基地的環境質量評價

廖朝林　何銀生等

摘要：采用文獻對比法和環境質量監測評價方法，對湖北省恩施土家族苗族自治州石窯當歸種植基地的空氣質量、土壤質量、地表水質量進行了檢測分析。結果表明，種植基地的空氣質量符合環境空氣質量國家標準的一級標準，土壤質量符合土壤環境質量國家標準的二級標準，地表水質量符合地表水環境質量國家標準二級標準的要求。綜合評價認為，石窯當歸種植基地環境質量好，符合中藥材良好農業規范（ＧＡＰ）基地的環境標準。

關鍵詞：石窯當歸；土壤環境；大氣環境；水質；評價；良好農業規范

中圖分類號：Ｓ５６７．２３＋９；Ｘ８３；Ｘ８２２．１ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）24－5708-05

中藥當歸是中醫里最常用的藥材之一，中藥婦科處方里有“十方九歸”之說。中藥當歸是用傘形科（Ｕｍｂｅｌｌｉｆｅｒａｅ）當歸屬（ＡｎｇｅｌｉｃａＬ．）多年生草本植物當歸［Ａ．ｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ｏｌｉｖ．）Ｄｉｅｌｓ．］的干燥根炮制而成的，含阿魏酸、藁本內酯等有效成分；此外當歸中還有當歸多糖、當歸揮發油（除藁本內酯以外）、氨基酸、微量元素等。其味甘、辛，性溫；歸肝、心、脾經；能補血活血、調經止痛、潤腸通便，用于血虛萎黃、眩暈心悸、月經不調、閉經痛經、虛寒腹痛、風濕痹痛、跌打損傷、癰疽瘡瘍等病癥［１－３］。

湖北省有較大范圍的當歸適生區，其中以恩施土家族苗族自治州的當歸最為著名。因其主產于恩施市紅土鄉石灰窯一帶，且其藥材在當地傳統、獨特的加工工藝下制作而成，具有“皮色橙黃、肉質乳白、柔軟芳香、橫切面有菊花紋心”等特點而被稱為石窯當歸（ＲａｄｉｘＡｎｇｅｌｉｃａｅＳｉｎｅｎｓｉｓｉｎＳｈｉｙａｏ），習稱窯歸。窯歸種植歷史悠久，是恩施的特色傳統地道藥材之一，其補血效果尤為卓著，被譽為“歸中上品”，為歷代醫家所推崇。長期以來倍受各地藥商青睞，曾遠銷港澳、東南亞地區［４，５］。現代研究表明，窯歸為優質天然富硒當歸，精氨酸含量高［６］，且當歸多糖含量為全國之冠［７］，是值得開發的優質當歸原料藥材。

按照國家藥品監督管理局頒布的《中藥材生產質量管理規范（試行）》［８］的要求，推進良好農業規范（Ｇｏｏｄaｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌpｒａｃｔｉｃｅ，ＧＡＰ）在中藥農業的施行，建立優質中藥材藥源基地是我國中藥現代化的重要內容，而中藥材生產的環境質量評價是建立ＧＡＰ生產基地必須開展的重要工作［９，１０］。恩施濟源藥業科技開發有限公司為提升石窯當歸的質量水平和品牌影響力，推動當地農村產業結構調整、促進農民致富，從２００７年起在恩施市紅土鄉等地建立了當歸規范化種植基地，其核心區位于恩施市東南方向的紅土鄉。從當歸的生態因子（水分、溫度、日照、土壤等）及當地為傳統地道產區著手開展的產地適宜性分析表明，選址符合當歸的生態適宜性要求［１１］。本研究對該基地的空氣、土壤、灌溉水源等環境質量因子進行了監測與評價，旨在為當歸規范化種植基地的建設提供科學依據。

１ 材料與方法

１．１ 材料與種植基地

經中國科學院武漢植物園李建強研究員和湖北中醫藥大學詹亞華教授鑒定，恩施市紅土鄉當歸規范化種植基地種植的當歸種質來源為傘形科當歸屬植物當歸，與《中華人民共和國藥典·一部》２０１０年版［１２］收載的當歸藥材來源植物相同。

種植基地核心區位于恩施市紅土鄉的石灰窯村，基地中心地理位置處在北緯３０°１５′、東經１０９°５５′區域，海拔１５８０～１６４０ｍ，地形為緩坡地，周邊有人工培育的日本落葉松［Ｌａｒｉｘｋａｅｍｐｆｅｒｉ（Ｌａｍｂ．）Ｃａｒｒ．］林，覆蓋率達７０％以上。林下土壤有機質含量高，全氮及速效氮、磷、鉀養分均比較豐富，潛在養分價值大，速效養分處在中等水平。

２０１０年４月，根據《中藥材ＧＡＰ認證檢查評定標準（試行）》［１３］的要求，在基地取樣檢測，對基地的整個環境質量進行評價。

１．２ 分析方法

１．２．１ 環境空氣質量 分別參照文獻［１４］和文獻［１５］的方法實施布點采樣。采用文獻［１６］和文獻［１７］的方法檢測大氣環境質量。在采樣日每天采樣４次，分別在當天的８∶００、１２∶００、１６∶００、２０∶００等４個時段進行。空氣中的總懸浮顆粒物則每個采樣日接連采樣６～８ｈ，連續采樣３ｄ，采用文獻［１８］的方法測定其濃度；ＳＯ２、ＮＯ２每個時段監測６０ｍｉｎ，ＮＯ２的濃度采用文獻［１９］的方法測定，ＳＯ２的濃度采用文獻［２０］的方法測定；氟化物則１ｄ連續采樣１０ｈ，其濃度采用文獻［２１］的方法測定。

１．２．２ 土壤環境質量 分別參照文獻［１４］和文獻［１５］的方法，在取樣地點按“Ｓ”形均勻布點采樣。采用文獻［２２］的方法監測土壤環境質量；土壤中的Ｐｂ、Ｃｄ含量采用文獻［２３］和文獻［２４］的方法測定；土壤中的Ａｓ含量采用文獻［２５］的方法測定；土壤中的Ｃｒ含量采用文獻［２６］的方法測定；土壤中的Ｈｇ含量采用文獻［２７］的方法測定，土壤中的農藥殘留采用文獻［２８］的方法測定。

１．２．３ 基地地表水水質檢測 采樣和監測參照文獻［１４］的方法實施，分析項目參照文獻［２9］的方法測定。地表水的ｐＨ采用文獻［30］的方法測定；地表水中的氟化物濃度采用文獻［３1］的方法測定；地表水中的游離氯和總氯濃度采用文獻［３2］的方法測定；地表水中的氰化物濃度采用文獻［３3］的方法測定（第一部分：總氰化物的測定）；地表水中的Ｐｂ、Ｃｄ濃度采用文獻［３4］的方法測定；地表水中的Ａｓ濃度采用文獻［３5］的方法測定；地表水中的Ｃｒ濃度采用文獻［３6］的方法測定；地表水中的Ｈｇ濃度采用文獻［３7］的方法測定。

１．４ 評價方法

主要按單項污染因子評價標準或綜合污染指數評價標準進行環境質量評價［８］。將各項測定值與標準限定值進行比較，若控制指標的各個參數無一超標，則直接判定為該測定項合格，可不進行單項污染因子評價或綜合污染指數評價；若控制指標任一參數出現了超標情況，則采用單項污染因子或綜合污染指數法對測定結果進行評價，其中如果嚴控指標（大氣檢測嚴控指標有ＳＯ２、ＮＯ２濃度，地表水檢測嚴控指標有Ｃｄ、Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ濃度；土壤檢測嚴控指標有Ｃｄ、Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ含量）的所有污染指數均小于１，一般控制指標出現超標情況，則需按綜合污染指數計算公式作進一步評價；若嚴控指標中大氣或灌溉水任一污染指數大于１，則判定為不合格，不適合當歸生產；若嚴控指標中土壤指標的任一污染指數大于１，則需要進一步分析，視其對所影響的植物、周圍環境和（或）人體健康有無危害，再確認是否判定為污染［40，４1］。

２ 結果與分析

從實地調查來看，恩施市紅土鄉周邊沒有造成污染的工廠存在，因此沒有廢氣、廢水、廢渣的排放來源，符合當歸生產基地的基本條件。

２．１ 空氣環境質量監測與評價

對當歸規范化種植基地環境空氣質量的監測結果見表１，由表１可見，基地環境空氣中均未檢出氟化物，ＳＯ２、ＮＯ２、總懸浮顆粒物日平均濃度監測值也均低于國家標準中的一級標準限值［１６］，環境空氣質量優良，而ＧＡＰ對中藥材產地的環境空氣質量僅要求符合國家標準中的二級標準［１６］即可，因此就不需進行單項污染因子評價或綜合污染指數的分析。如果按照呂洪飛［１５］對大氣質量的分級標準，這個檢測結果也全部達到了其一級標準，符合中藥材ＧＡＰ栽培基地的空氣環境要求。

２．２ 土壤環境質量監測與評價

一般認為，土壤質量屬于一級或二級標準，適宜發展綠色中藥材種植，即藥材產地的土壤環境應符合文獻［２２］的二級質量標準。對當歸規范化種植基地土壤環境質量的監測結果見表２，由表２可見，該基地土壤環境質量中重金屬及農殘測定的各項指標，除土壤中鎘含量略超過國家標準［２２］的二級標準限值外，其余各項指標均低于二級標準的限值規定。對單項污染因子進行評價，可見除鎘外每一項的Ｐｉ值均小于１；其鎘污染物指數為ＰＣｄ＝１．６７，呈現偏高態勢（ＰＣｄ＞１）；經進一步的調研發現，當歸規范化種植基地的土壤系由沉積母質本身的原因形成了土壤背景值中的鎘含量升高，不屬于外來污染，且對當歸植株生長發育與周圍環境和（或）人體健康沒有產生危害；并且通過對種植區域內產出的當歸進行多批次檢測，均未發現鎘含量超過現行綠色食品行業標準（鎘以Ｃｄ計，≤０．３０ｍｇ／ｋｇ）［４1］（另文發表），由此確認當歸對鎘無富集現象。這可能是植物從土壤中吸收的鎘只是游離態鎘［４2］而已，而農戶多年來堅持窯歸有機種植，其藥園土壤中腐殖質含量比較高，各種成分復雜，對游離鎘產生了絡合、沉淀或拮抗等作用，從而降低了植物對鎘的吸收所致［１７］。

對于環境監測中所確認的超標等級而言，只要各嚴格控制指標超標１項即視為不合格，若是灌溉水、大氣就可認為屬于污染；而土壤是否污染應作進一步調研，若確實對植物的生長發育產生危害、或可食用部分與作為飲料原料部分超標、或周圍環境（地下水、地表水、大氣等）和人體健康已經出現了受害情況等，方能確定為污染［３9，40］；這在近年來的ＧＡＰ認證實務中亦得到了越來越多的認同。在土壤方面，若不區分土壤鎘的地質背景和人為化學污染來源，評估鎘污染潛在風險可按前述計算得到土壤綜合污染指數Ｐ＝１．２８（土壤質量符合國家標準的三級標準）；而產區土壤的高鎘背景值對其所影響的當歸植株生長發育與周圍環境或人體健康無危害出現，這樣也可確定為無鎘化學污染；結合前述除鎘外的各項指標，故該當歸栽培區的土壤環境質量可視同符合土壤環境質量國家標準的二級標準，也符合中藥材ＧＡＰ栽培的環境要求。

２．３ 基地地表水水質監測與評價

當歸栽培基地的主要種植地塊屬于坡地，依靠自然灌溉，水源均為泉水，主要供生活飲用和加工消耗。因為雨水和天然泉水符合綠色中藥材用水要求；所以我們只對基地的地面流水（地表水）做了監測，結果見表３。從表３可見，地表水呈微酸性，不含氟化物、氰化物、Ｐｂ、Ｃｄ，Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ僅有極微量檢出，其他指標遠低于國家標準，符合地表水環境質量國家標準［２9］的二級標準，為無污染的優質安全飲用水和農業生產加工用水，因而也就不需進行單項污染因子評價或綜合污染指數分析；這與農田灌溉水質量國家標準的水質要求［４3］相比較，除少數指標等同外，ＧＢ３８３８－２００２二級標準大多數指標要求更嚴［２9］，而ＧＡＰ對中藥材產地的地表水僅要求符合農田灌溉水質量國家標準的水質要求即可，說明當歸種植區地面流水符合綠色藥材的灌溉用水要求。

３ 小結與討論

當歸的ＧＡＰ種植必須是在環境條件良好的前提下限制農藥、化肥、激素等農化物質的使用，因此當歸種植環境（大氣、水源、土壤）持續達到要求是生產優質當歸的前提和基礎［４4］。如果環境中的有害物質含量高，勢必加劇植（作）物對有害物質的吸收，國內外近幾年已在多種農作物、蔬菜、藥用植物［４5］的研究中得到證實。因此國家ＧＡＰ標準對中藥材種植的環境條件要求極為嚴格，并做出了一系列的規定［８，１３，２３，40，４1］。石窯當歸種植基地的選址正是按ＧＡＰ的要求確定的，該基地位于高山地區，周邊植被覆蓋率達７０％以上［４6－４8］。經檢測，其空氣環境質量符合環境空氣質量國家標準一級標準［１６］；用水質量符合地表水環境質量國家標準二級標準［２9］；盡管其土壤鎘含量略超過土壤環境質量國家標準二級標準［２２］的限值，但相關調查研究表明，其不屬人為的外來污染，且對當歸生長及藥材質量、周圍環境或人體健康無不良影響，而其余各項土壤指標均低于土壤環境質量國家標準二級標準的限值規定，故其土壤環境質量仍視同符合土壤環境質量國家標準二級標準［２２］。

綜合上述檢測與分析，石窯當歸基地的空氣、土壤、地表水質量均符合國家ＧＡＰ對中藥材產地生態環境相應的規定，因此可得出初步結論，基地環境質量良好，未受污染，是生產石窯當歸這一綠色中藥材的適宜區域。

不過由于條件所限，對基地連續多年的監測［４9］尚未充分展開，尤其是地表水質量指標檢測僅限于主要污染物指標，在正式啟動ＧＡＰ認證前還要進行補充與完善。

參考文獻：

［１］中國藥材公司．中國常用中藥材［Ｍ］．北京：科學出版社，１９９５．２５４－２５５．

［２］湯飛宇，郭玉海，馬永良，等．當歸［Ｍ］．北京：中國中醫藥出版社，２００１．１－２．

［３］廖朝林，由金文．湖北恩施藥用植物栽培技術［Ｍ］．武漢：湖北科學技術出版社，２００６．２０９．

［４］由金文，李成祥，廖朝林，等．恩施窯歸生產現狀及振興對策［Ｊ］．亞太傳統醫藥，２００９，５（７）：３－４．

［５］ＤＢ４２／Ｔ－２００７，石窯當歸［Ｓ］．

［６］劉金龍，趙梅軒．窯歸成分分析［Ｊ］．特產研究，２００３，２５（４）：４６－４８．

［７］嚴 輝，段金廒，錢大瑋，等．我國不同產地當歸藥材質量的分析與評價［Ｊ］．中草藥，２００９，４０（１２）：１９８８－１９９２．

［８］國家藥品監督管理局．中藥材生產質量管理規范（試行）［Ｊ］．中華人民共和國國務院公報，２００３（５）：４５－４７．

［９］張醫平，鄭洪靈，段雪豐，等．中藥材生產質量管理規范實施手冊［Ｍ］．北京：金版電子出版公司，２００２．１－９．

［１０］任德權，周榮漢．中藥材生產質量管理規范（ＧＡＰ）實施指南［Ｍ］．北京：中國農業出版社，２００３．８－２０．

［１１］嚴 輝，段金廒，孫成忠，等．基于ＴＣＭＧＩＳ的當歸生態適宜性研究［Ｊ］．世界科學技術——中醫藥現代化，２００９，１１（３）：４１６－４２２．

［１２］國家藥典委員會．中華人民共和國藥典·一部［Ｍ］．北京：化學工業出版社，２０１０．１２４．

［１３］國家食品藥品監督管理局．中藥材ＧＡＰ認證檢查評定標準（試行）［Ｊ］．中華人民共和國國務院公報，２００４（５）：３２－３３．

［１４］ＨＪ１６８－２０１０，環境監測分析方法［Ｓ］．

［１５］呂洪飛．綠色中藥材的栽培和環境質量評價［Ｊ］．中國中藥雜志，１９９９，２４（８）：４９９－５１２．

［１６］ＧＢ／Ｔ３０９５－１９９６，環境空氣質量標準［Ｓ］．

［１７］么 厲，程惠珍，楊 智．中藥材規范化種植（養殖）技術指南［Ｍ］．北京：中國農業出版社，２００６．１４７５，１４７９－１４８９．

［１８］ＧＢ／Ｔ１５４３２－９５，環境空氣總懸浮顆粒物的測定重量法［Ｓ］．

［１９］ＧＢ／Ｔ１５４３６－９５，環境空氣氮氧化物的測定Ｓａｌｔｚｍａｎ法［Ｓ］．

［２０］ＧＢ／Ｔ１５２６２－９４，環境空氣 二氧化硫的測定甲醛吸收－副玫瑰苯胺分光光度法［Ｓ］．

［２１］ＧＢ／Ｔ１５４３４－９５，環境空氣氟化物的測定濾膜氟離子選擇電極法［Ｓ］．

［２２］ＧＢ１５６１８－１９９５，土壤環境質量標準［Ｓ］．

［２３］ＹＢ－Ｔ－１－２００３，藥用植物綠色出口生產基地行業標準［Ｓ］．

［２４］ＧＢ/Ｔ１７１４０－１９９７，土壤質量鉛鎘的測定ＫＩ－ＭＩＢＫ萃取火焰原子吸收分光光度法［Ｓ］．

［２５］ＧＢ／Ｔ１７１３４－１９９７，土壤質量總砷的測定二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法［Ｓ］．

［２６］ＧＢ／Ｔ１７１３７－１９９７，土壤質量總鉻的測定火焰原子吸收分光光度法［Ｓ］．

［２７］ＧＢ／Ｔ１７１３６－１９９７，土壤質量總汞的測定冷原子吸收分光光度法［Ｓ］．

［２8］ＧＢ／Ｔ14550-2003，土壤中六六六和滴滴涕測定氣相色譜法［Ｓ］．

［２9］ＧＢ３８３８－２００２，地表水環境質量標準［Ｓ］．

［30］ＧＢ／Ｔ６９２０－１９８６，水質ｐＨ值的測定玻璃電極法［Ｓ］．

［３1］ＧＢ／Ｔ７４８４－１９８７，水質氟化物的測定離子選擇電極法［Ｓ］．

［３2］ＧＢ／Ｔ１１８９８－１９８９，水質游離氯和總氯的測定Ｎ，Ｎ－二乙基－１，４－苯二胺分光光度法［Ｓ］．

［３3］ＧＢ／Ｔ７４８６－１９８７，水質氰化物的測定第一部分：總氰化物的測定吡啶－巴比妥酸比色法［Ｓ］．

［３4］ＧＢ／Ｔ７４７５－１９８７，水質銅、鋅、鉛、鎘的測定原子吸收分光光度法［Ｓ］．

［３5］ＧＢ／Ｔ７４８５－１９８７，水質總砷的測定二乙基二硫代氨基甲酸銀分光光度法［Ｓ］．

［３6］ＧＢ／Ｔ７４６７－１９８７，水質六價鉻的測定二苯碳酰二肼分光光度法［Ｓ］．

［３7］ＧＢ／Ｔ７４６８－１９８７，水質總汞的測定冷原子吸收分光光度法［Ｓ］．

［３8］馬 濤，孔令毅，楊鳳輝，等．上海市城區空氣質量現狀與分析——兼論對空氣質量日（周）報數據的利用［Ｊ］．復旦學報（自然科學版），２００２，４１（６）：６０４－６０８．

［３9］梁 俊，趙政陽．無公害蘋果生產基地環境質量評價方法［Ｊ］．西北農業學報，２００３，１２（４）：１２８－１３１．

［40］ＨＪ３３２－２００６，食用農產品產地環境質量評價標準［Ｓ］．

［４1］ＷＭ２－２００１，藥用植物及制劑進出口綠色行業標準［Ｓ］．

［４2］ＨＯＬＭＰＥ，ＲＯＯＴＺＥＮＨ，ＢＯＲＧＧＡＡＲＤＯＫ，ｅｔａｌ．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｃａｄｍｉｕｍｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｔｏｓｏｉｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ［Ｊ］．JＥｎｖｉｒｏｎＱｕａｌ，２００３，３２：１３８－１４５．

［４3］ＧＢ５０８４－１９９２，農田灌溉水質標準［Ｓ］．

［４4］楊小軍，丁永輝．甘肅當歸ＧＡＰ栽培的環境質量評價［Ｊ］．解放軍藥學學報，２００４，２０（２）：１１０－１１２．

［４5］翟 琨．竹節人參ＧＡＰ基地土壤環境質量現狀分析［Ｊ］．湖北農業科學，２０１０，４９（１０）：２４７７－２４７８．

［４6］楊永康，向極釬，劉海華，等．恩施地道藥材ＧＡＰ基地建設與藥業產業發展中的問題及對策［Ｊ］．安徽農業科學，２０１１，３９（３２）：２０１２０－２０１２１．

［４7］王敬民，劉煥明，任強華，等．創建ＧＡＰ藥源基地的實踐［Ｊ］．中國藥事，２００２，１６（１）：３２－３４．

［４8］何銀生，廖朝林，郭漢玖，等．恩施州中藥材種植存在問題與對策［Ｊ］．安徽農學通報，２００８，１４（１９）：２１－２２．

［４9］林先明，廖朝林，郭漢玖，等．湖北恩施紫油厚樸ＧＡＰ種植基地環境評價研究［Ｊ］．中國現代中藥，２００９，１１（３）：２５－２７．