太子参种植基地土壤和药材中的重金属及有机氯2

学科代码：070402学号：050901010020贵州师范大学（本科）毕业论文题目：太子参基地土壤和药材中的重金属及有机氯农药残留研究学院：生命科学学院专业：生物技术年级：2005级姓名：周思强指导教师：夏品华完成时间：2009年4月30日太子参基地土壤和药材中的重金属及有机氯农药残留研究周思强（生命科学学院贵州贵阳550001）摘要：调查分析贵州引种太子参种植基地土壤和药材中的重金属含量及有机氯农药残留量，为太子参安全规范化生产提供依据。

用原子吸收光谱法和原子荧光光谱法测定土壤和药材中的重金属含量，用毛细管气相色谱法测定有机氯农药残留量。

贵州引种太子参种植基地土壤和药材中重金属含量、有机氯农药残留量均低于国家限量标准。

贵州引种太子参种植基地土壤和药材均符合中药材规范化种植标准。

[关键词]太子参；农药；重金属；残留Determination of residuals of heavy metals and organochlorine pesticides in cultivated Pseudostellaria heterophylla and soil of plantation base inGuizhouAbstract: To quantitatively analyse residuals of organochlorine pesticides and heavy metals in cultivated Pseudostellaria heterophylla and soil of plantation base in the Xifeng county of Guizhou．Organochlorine residuals was determined by GC．The contents of heavy metals were determined by atomic absorption spectrometer and atomic fluorescence spectrometer．All of the residuals were below related GB standards．Residuals of pesticides and heavy metals in cultivated P. heterophylla and soil of plantation base were conformed to GAP.Key words: Pseudostellaria heterophylla；organochlorine pesticides；heavy metals；residuals农药和重金属是中药材的重要污染物，农药和重金属残留是中药现代化、国际化的重要限制因子之一，也是中药材GAP实施过程中必须解决的关键问题之一。

有机氯农药如六六六、DDT等在我国使用时期长、范围大、数量广。

它们的化学性质稳定，不易挥发，在环境中降解缓慢，并可以通过食物链传递，是一类国内外严格控制的环境污染物。

重金属元素的毒性作用主要表现为慢性蓄积性中毒，与人体内酶蛋白上的-SH和-S-S-键牢固结合，从而使蛋白质变性，酶失去活性，组织细胞出现结构和功能上的损害。

近年来，中药中有害残留问题引起了越来越多的国内学者的关注，并进行了中药材安全性及其基地环境的相关研究[1.2]。

太子参，别名孩儿参、童参，系石竹科植物孩儿参Pseudostellaria heterophylla (Miq．)Pax ex Pax et Hoffm．的干燥块根，为我国常用传统中药，分布于华东、华中、华北和西北等地。

其性甘平、味微苦，用于治疗脾虚体倦、食欲不振、病后虚弱、气阴不足、自汗口干、肺燥干咳等病症。

近年来临床应用表明，太子参在治疗肝炎、糖尿病、冠心病、心绞痛、继发性再生障碍性贫血、白细胞减少症、甲亢、淋巴结核等疑难病症方面均取得了新的进展展，随着原药材市场需求量逐年加大，安徽、福建和贵州等地也开始大面积栽培太子参，随着太子参栽培地区扩大，流通品系增多，药材的内在质量控制以及发展道地药材的生产已成为当务之急。

本试验对贵州息烽太子参种植基地土壤和药材中的重金属和有机氯农药的残留状况进行系统的调查分析，为息烽太子参GAP基地建设提供科学依据。

1 材料和方法1.1材料1.1.1 供试材料2008年10月，在贵州息烽太子参基地采集土壤样品，每个样点选择大约100x100m2的地块，在其中随机采集5个表土样(0-20cm)，合并为1个混合样品，于烘箱中45℃烘干，在套环式撞击制样机中粉碎，过100目筛，密封袋封装室温保存。

在与土样对应的位点采集太子参，用自来水洗净，45℃烘干，粉碎，过筛备用。

1.1.2仪器与试剂原子吸收光谱仪（美国PE AA800），原子荧光光谱仪（北京瑞利AF-640），微波消解系统（德国Berghof MWS-2），气相色谱仪（美国Agilent 6890n）带µECD检测器，对照品重金属铜(Cu)、铅(Pb)、镉(cd)、砷(As)、铬(Cr) 、汞（Hg）与有机氯农药六六六(α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC)、五氯硝基苯（PCNB）和滴滴涕(PP'-DDE、PP'-DDD、OP'-DDT、PP'-DDT)由国家标准物质研究中心提供,其他试剂均为国产分析纯。

1.2方法1.2.1重金属和有机氯农药的测定样品0.5g 于250ml 三角瓶中，加入混合酸（硝酸：高氯酸=4：1）15ml ，消化，冷却，过滤，定容，石墨炉原子吸收光谱法[5]测定铅和镉（GB/17140-1997）、火焰原子吸收光谱法测定铜（GB/17138-1997）；取土壤样品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，原子荧光光谱法测定汞和砷。

重金属测定中插入2个标样（土壤标样：GBW08303）进行质量控制，RSD 为0.94~6.5%。

土壤中有机氯农药用石油醚提取，浓硫酸净化；药材中有机氯农药丙酮和二氯甲烷混合溶剂提取，浓硫酸净化。

有机氯农药采用毛细管气相色谱法测定，以保留时间定性，外标锋面积定量。

最低检出限0.008~0.05µg/kg ，线性关系良好（r ≥0.999），加标平均回收率70.8%~107.1%，相对标准偏差1.0%~7.5%，满足痕量有机化合物分析要求。

1.2.2 种植基地土壤污染现状评价（1）评价模式 土壤环境质量评价一般以单因子污染指数为主[3]，通过单因子评价，可以确定出主要的污染物以及污染程度，一般以污染指数来表示，借以消除量纲，便于各污染物之间的比较分析。

但单因子污染指数法，只能分别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程度，故当评定区域内土壤质量作为一个整体与外区域土壤质量比较，或土壤同时被多种重金属元素污染时，需将单因子污染指数按一定方法综合起来进行评价，即应用综合污染指数法评价。

同时按综合指数，划定土壤质量等级。

综合指数的算法有多种，本实验采用内梅罗综合指数法进行评价。

其方法同时兼顾了单因子污染指数平均值和最高值，可以突出污染较重的污染物的作用，能给较严重的污染物以较大的权值，能较全面地反映土壤环境的总体质量，从而更客观地对土壤环境质量进行评价。

单项污染指数法：单项污染指数i P =i C /i S ，式中：i P 为土壤中污染物i 的单项污染指数；i C 为土壤中污染物i 的实测数据；i S 为污染物i 的评价标准。

i P ＜1，表示土壤未受污染物i 污染；i P ＞1，表示土壤受污染，i P 越大，受污染程度越重。

综合污染指数法：综合污染指数()2/12221⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=平均最大综合P P P式中：数的算术平均值参加评价的单项污染指—单项污染指数最高值—内梅罗综合污染指数—平均最大综合P P P(2)评价标准及等级划分 土壤环境质量分级是土壤质量评价的基本内容。

以农业部行业标准《农田土壤环境质量监测技术规范NY/T395-2000》的分级方法，按综合污染指数分级标准分级，即综合P ≤0.7时，土壤环境质量等级为1级，安全级，清洁；0.7＜综合P ≤1时，土壤等级为2级，处于警戒级，尚清洁；1＜综合P ≤2时，土壤等级为3级，土壤污染物超过背景值，视轻污染，作物开始污染；2＜综合P ≤3时，土壤等级为4级，中污染，土壤、作物均受到中度污染；综合P ＞3时，土壤等级为5级，重污染，土壤、作物受污染已相当严重。

评价区域内的土壤综合污染指数达到3级或3级以上时，表明该地区的土壤已经受到一定程度的污染。

1.2.3 太子参药材安全性评价太子参药材安全限量标准参照《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》。

即重金属总量 ≤20.0mg ／kg 、铅（Pb ）≤5.00mg ／kg 、镉（Cd ）≤0.3mg ／kg 、汞（Hg ）≤0.2mg ／kg 、铜（Cu ）≤20.0mg ／kg 、砷（As ）≤2.0mg ／kg 、六六六（BHC ）≤1.0mg/kg 、DDT ≤0.1mg/kg 、五氯硝基苯（PCNB ）≤0.1mg/kg 。

2结果与分析2.1 重金属和有机氯农药残留量分析分析从表1看出太子参药材中所检测各项重金属含量符合《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》，符合中药材GAP 要求；太子参带须根样品中各重金属含量均大于太子参药材，差异显著；Pb ，As ，Cu ，Hg 在基地土壤中含量大于在太子参样品中的含量， Cd 在基地土壤中含量小于在太子参样品中的含量，符合中药材GAP 要求。

从表1看出基地所产的太子参药材、基地土壤中均未检出总六六六、总DDT 和五氯硝基苯，均低于《药用植物及制剂进出口绿色行业标准》中总六六六、总DDT 农药残留量最高限量0.1 mg ·kg -1，符合中药材GAP 要求。

表1 基地土壤和太子参中重金属残留量分析 mg·kg-1样品Cu Pb Cd As Hg BHC DDT PCNB 基地土壤31.39 26.50 0.19 7.53 0.24 - - -药材 4.40 0.38 0.06 0.16 0.02 - - -带须根样品12.59 4.06 0.26 0.83 0.04 - - -注：“-”表示未检出；BHC（包括α-BHC、β-BHC、γ-BHC、δ-BHC），DDT（包括P P’-DDE 、P P’-DDD 、O P’-DDT 、P P’-DDT）。

2.2太子参种植基地土壤污染现状评价通过计算，Cu，Pb，Cd，As，Hg等6种污染元素的单项污染指数分别为0．628，0.265，0.633，0.188，0.800，各污染元素的单项污染指数都小于l，综合污染指数为0.668，小于0.7，对照中华人民共和国农业行业标准(NY/T391.2000)，太子参种植基地土壤污染等级属安全级，污染水平属清洁级。