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1、贵州主要药材基地土壤及中药材重金属污染状况调查研究,研 究 方 向： 环境化学 答 辩 人： 张 丹 导 师： 李存雄教授 张明时教授,项目来自贵州省科技厅中药现代化专项基金课题贵州省中药重金属和农药残留检测技术平台建设，合同编号：黔科合中药专字200432号。 -特别说明,创新： 受省中药办委托，首次由非受益方对贵州省主要药材基地土壤及中药材重金属污染状况开展客观公正的调查研究。基本摸清了所调查基地的土壤及中药材重金属含量水平及污染特征，为贵州中药材GAP基地的合理化建设提供了非常有价值的实验依据。 初步研究了贵州主要中药材基地土壤和中药材间重金属元素含量的关联规律，也为选择性地栽种药材提供
2、了实验依据。,重要意义： 1.对于降低中药材重金属含量，提高中药材质量，制定科学、合理的中药材重金属元素限量控制标准提供科学依据。 2.对于提高中药材的安全性，保障人们健康等方面具有十分重要的意义。 3.对保证地道药材具有优良的品质、对制定符合我国国情的中药材GAP基地环境质量评价方法都十分重要，也是以后中药材重金属净化研究的需要。,论文结构,第一章 文献综述 第二章 材料与方法 第三章 分析结果与评价 第四章 结论与建议,第一章 文献综述,1 土壤重金属污染现状 我国土壤及作物重金属污染情况比较严重。我国耕地受污染面积2667万公顷，其中，工业“三废”污染1000万公顷，农药残留施肥污染10
3、00万公顷。受到重金属污染的耕地近2000万公顷，约占总耕地面积的1/5。,2 中药材重金属污染现状,中药重金属的分析是国家1997-1998年度的研究课题之一，也是中药走向国际市场的一个重要检测项目。,1.对中药房常用饮片重金属含量进行测定，结果表明，35个样本中有18个样本重金属含量超标，10种中药饮片中有7种重金属含量超标。 2.对六味药材中重金属含量的测定结果表明，中药材中都含有一定量的重金属，且中药材用药周期长，重金属易在体内蓄积，不易分解，达到一定数量即可呈现毒性作用。,第二章 材料与方法,1 样品的采集 1.1土壤采样 在贵州省11个药材基地共采集土壤样品147个。参照中华人民共
4、和国环境保护行业标准（HJ/T166-2004）土壤环境监测技术规范。 1.2药材采样 采集药材155个 ，采回的药材样品用自来水洗净泥土，再用去离子水漂洗3次。晾干后置于烘箱中以45烘至恒重。将烘干样用高速粉碎机进行粉碎，装入密封塑料袋待测。,表21药材基地概况,本文研究内容,土壤: 施秉一、施秉二、余庆、荔波、雷山、湄潭、凤冈、清镇、乌当、罗甸、惠水 药材： 天麻、杜仲、黄柏、何首乌、吴茱萸、淫羊藿等二十六种中药材 测定项目： Pb，Cd，Hg，As，Cu等重金属进行了测定分析,图21采样标记图,图22 药材和基地图片,黄精,射干,玉竹,淫羊藿,艾纳香,采样,吴茱萸,杜仲,黄柏,样品的测定
5、方法参照国家标准 1）原子吸收光谱法（Pb、Cd、Cu） 型号：AAS800，美国PE公司 Pb：土样：GB/T17140-1997 Cd：土样：GB/T17140-1997 药样：GB/T5009.12-2003 药样：GB/T5009.15-2003 Cu：土样：GB/T17138-1997 药样：GB/T5009.13-2003 2）原子荧光光谱法（Hg、As） 型号：AF-640，北京瑞利分析仪器公司 As：土样：原子荧光光谱分析法 Hg：土样：原子荧光光谱分析法 药样： GB/T5009.11-2003 药样：GB/T5009.17-2003,2 样品的测定方法,土样：称处理好的待测
6、土壤样品0.5g于250ml三角瓶中，先用少量水润湿，再加入混合酸（硝酸：高氯酸=4：1）15ml，在电热板上加热回流，先低温加热后调至高温加热，直至冒白烟，当白烟基本冒尽且消化液呈粘稠状时，取下冷却，过滤，用1%的硝酸定容到50ml容量瓶中，待测。,1）原子吸收光谱法（Pb、Cd、Cu）,药材：称处理好的待测药材样品0.5g于250ml三角瓶中，先用少量水润湿，再加入混合酸（硝酸：高氯酸=4：1）10ml，在电热板上加热回流，先低温加热至棕色烟冒尽后调至高温加热，直至冒白烟，消化液呈无色透明或略带黄色，继续加热至近干，取下冷却，用1%的硝酸定容到50ml容量瓶中，待测。,原子吸收光谱仪,2）
7、原子荧光光谱法（Hg、As） 土样：称处理好的待测土壤样品0.25g于消化罐中，加入王水与水混合（王水：水=1：1）5ml消化，微波消解，用1%的盐酸定容到25ml容量瓶中，待测。,药材：称处理好的待测药材样品0.25g于消化罐中，加入硝酸与双氧水混合（硝酸：双氧水=2：1）消化，微波消解，用1%的盐酸定容到25ml容量瓶中，待测。,原子荧光光谱仪,微波炉,质量控制,本研究共有土壤样品147个，药材样品155个，各分三批处理，每批加2个标样，2个空白， 2个管理样， 2个回收率，10%的平行。 标样的测定值间的变异系数小于10%，表明其平行性较好，能满足测定要求。加标回收率范围76.1%-10
8、8%。,第三章 分析结果与评价,一、土壤中重金属含量及污染现状评价 二、药材中重金属含量及安全性评价 三、土壤中重金属元素之间的相关性 四、药材中重金属元素之间的相关性 五、药材中重金属与土壤中重金属含量之间的相关性,一、土壤中重金属含量及污染现状评价 评价方法 参照中华人民共和国环境保护行业标准（HJ/T166-2004）土壤环境监测技术规范。 单项污染指数公式为： 综合污染指数公式为：,2 评价标准,以国家土壤环境质量标准GB-15618-1995为评价标准,以土壤重金属背景值为评价标准,3 评价结果,以国家土壤环境质量标准GB-15618-1995为评价标准得到的结果,以土壤重金属背景值
9、为评价标准得到的结果,二、药材中重金属含量及安全性评价1. 评价方法,超标率： 富集系数： 富集系数= 污染指数：,%,2. 评价标准,采用国家在2001年颁布的药用植物及制剂进出口绿色行业标准的重金属限值评价药材重金属污染状况。,3. 评价结果,1）以国家药用植物及制剂进出口绿色行业标准的重金属限值评价得到的结果：,各种药材中Hg没有超标，其中茎叶类药材Cd的超标率最高，为84%，超标药材为鱼腥草叶、淫羊藿叶和艾纳香；全草类药材Cd的超标率为82.4%，超标药材为头花蓼。,其次是Cu的超标率也较严重，其中茎叶类药材Cu的超标率最高，为76%， 超标药材为鱼腥草叶和艾纳香；花果类药材Cu的超标
10、率为60%，超标药材为吴茱萸和决明子。 Pb的超标率较轻。 As也略有超标。 而在所采集药材中土茯苓和天麻没有出现检测的五种重金属超标现象。,2）药材对土壤重金属的富集状况,Pb,Cu,Cd,As,Hg,3）药材重金属污染指数,检测的药材重金属Pb、As、Hg平均污染指数均小于1。 在药材综合污染指数评价中，茎叶类的艾纳香综合污染指数大于1，块根类的淫羊藿根综合污染指数大于1，说明这两种药材已经受到重金属的污染，污染级别为轻度污染。,三、土壤中重金属元素之间的相关性,*相关系数在0.01置信水平上显著 * 相关系数在0.05置信水平上显著,四、药材中重金属元素之间的相关性,*相关系数在0.01
11、置信水平上显著 * 相关系数在0.05置信水平上显著,五、药材中重金属与土壤中重金属含量之间的相关性,相关性分析表明，不同种类药材与基地土壤中重金属含量之间存在一定的相关性，茎叶类药材与土壤中重金属Hg含量之间呈显著正相关（r=0.826*）；块根类药材与土壤中重金属Pb含量之间呈显著正相关（r=0.220*），Cu含量也呈显著正相关（r=0.279*）；树皮类药材与土壤中重金属Pb含量之间呈显著正相关（r=0.197*）；全草类药材与土壤中重金属Cu含量之间呈显著正相关（r=0.232*）。,第四章 结论与建议,结论1 : 贵州药材基地土壤重金属污染状况 （2种不同评价标准）,以国家土壤环境
12、质量标准GB-15618-1995为评价标准，药材基地土壤受到Cd和Cu的污染，2号、7号、8号基地，土壤处于警戒级；1号、3号、5号基地，土壤处于轻污染，土壤质量不符合GAP无公害中药生产基地的要求。,以土壤重金属背景值为评价标准，1号、2号、3号、5号、8号、9号、11号基地分别受到不同程度的污染；9号基地，处于警戒级；2号、8号、11号基地，处于轻污染；3号、5号基地，处于中污染，土壤、作物均受到中度污染；1号基地，处于重污染，土壤、作物受污染已相当严重。,结论2 :,贵州药材基地药材重金属污染状况（超标率、富集、综合污染指数）,从药材中重金属超标率来看： 1）各种药材中Hg没有超标，C
13、d的超标率最严重。其中茎叶类药材Cd的超标率最高，为84%；全草类药材Cd的超标率为82.4%。 2）Cu的超标率也较严重，其中茎叶类药材Cu的超标率最高，为76%；花果类药材Cu的超标率为60%。 3）Pb、 As的超标率较轻。,从不同种类药材对重金属元素的富集来看， 以茎叶类药材对重金属的富集能力为最大。 在药材综合污染指数评价中，茎叶类的艾纳香综合污染指数大于1，块根类的淫羊藿根综合污染指数大于1，说明这两种药材已经受到重金属的污染，污染级别为轻度污染。,建 议:,加强对药材基地重金属污染的监测力度，严格控制工业“三废”的排放，禁止工业废水以及含有害物质的固体废弃物农用。 大力推广无公害中药材生产技术的同时，加强药材生产基地的环境监测工作，合理施用化肥和农药。,合理安排药材生产的布局，在远离污染源的地区开发新药材基地以保证药材质量；药材的种植结构上，在污染较重的区域应多考虑种植些富集重金属较低的药材，以降低重金属进入人体的可能性。 对于已污染土壤，应采取相应的工程、生物、化学和农业措施，降低土壤中重金属的含量，达到改良土壤的目的。 对重金属富集较高的药材，利用其高富集性去除土壤中的重金属，达到降低土壤重金属含量的目的。,感谢两位导师！ 感谢评委老师！ 请多指教！,
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