石窑当归GAP种植基地的环境质量评价

廖朝林　何银生等

摘要：采用文献对比法和环境质量监测评价方法，对湖北省恩施土家族苗族自治州石窑当归种植基地的空气质量、土壤质量、地表水质量进行了检测分析。结果表明，种植基地的空气质量符合环境空气质量国家标准的一级标准，土壤质量符合土壤环境质量国家标准的二级标准，地表水质量符合地表水环境质量国家标准二级标准的要求。综合评价认为，石窑当归种植基地环境质量好，符合中药材良好农业规范（ＧＡＰ）基地的环境标准。

关键词：石窑当归；土壤环境；大气环境；水质；评价；良好农业规范

中图分类号：Ｓ５６７．２３＋９；Ｘ８３；Ｘ８２２．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：0439－８114（２０12）24－5708-05

中药当归是中医里最常用的药材之一，中药妇科处方里有“十方九归”之说。中药当归是用伞形科（Ｕｍｂｅｌｌｉｆｅｒａｅ）当归属（ＡｎｇｅｌｉｃａＬ．）多年生草本植物当归［Ａ．ｓｉｎｅｎｓｉｓ（Ｏｌｉｖ．）Ｄｉｅｌｓ．］的干燥根炮制而成的，含阿魏酸、藁本内酯等有效成分；此外当归中还有当归多糖、当归挥发油（除藁本内酯以外）、氨基酸、微量元素等。其味甘、辛，性温；归肝、心、脾经；能补血活血、调经止痛、润肠通便，用于血虚萎黄、眩晕心悸、月经不调、闭经痛经、虚寒腹痛、风湿痹痛、跌打损伤、痈疽疮疡等病症［１－３］。

湖北省有较大范围的当归适生区，其中以恩施土家族苗族自治州的当归最为著名。因其主产于恩施市红土乡石灰窑一带，且其药材在当地传统、独特的加工工艺下制作而成，具有“皮色橙黄、肉质乳白、柔软芳香、横切面有菊花纹心”等特点而被称为石窑当归（ＲａｄｉｘＡｎｇｅｌｉｃａｅＳｉｎｅｎｓｉｓｉｎＳｈｉｙａｏ），习称窑归。窑归种植历史悠久，是恩施的特色传统地道药材之一，其补血效果尤为卓著，被誉为“归中上品”，为历代医家所推崇。长期以来倍受各地药商青睐，曾远销港澳、东南亚地区［４，５］。现代研究表明，窑归为优质天然富硒当归，精氨酸含量高［６］，且当归多糖含量为全国之冠［７］，是值得开发的优质当归原料药材。

按照国家药品监督管理局颁布的《中药材生产质量管理规范（试行）》［８］的要求，推进良好农业规范（Ｇｏｏｄaｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌpｒａｃｔｉｃｅ，ＧＡＰ）在中药农业的施行，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生产基地必须开展的重要工作［９，１０］。恩施济源药业科技开发有限公司为提升石窑当归的质量水平和品牌影响力，推动当地农村产业结构调整、促进农民致富，从２００７年起在恩施市红土乡等地建立了当归规范化种植基地，其核心区位于恩施市东南方向的红土乡。从当归的生态因子（水分、温度、日照、土壤等）及当地为传统地道产区着手开展的产地适宜性分析表明，选址符合当归的生态适宜性要求［１１］。本研究对该基地的空气、土壤、灌溉水源等环境质量因子进行了监测与评价，旨在为当归规范化种植基地的建设提供科学依据。

１ 材料与方法

１．１ 材料与种植基地

经中国科学院武汉植物园李建强研究员和湖北中医药大学詹亚华教授鉴定，恩施市红土乡当归规范化种植基地种植的当归种质来源为伞形科当归属植物当归，与《中华人民共和国药典·一部》２０１０年版［１２］收载的当归药材来源植物相同。

种植基地核心区位于恩施市红土乡的石灰窑村，基地中心地理位置处在北纬３０°１５′、东经１０９°５５′区域，海拔１５８０～１６４０ｍ，地形为缓坡地，周边有人工培育的日本落叶松［Ｌａｒｉｘｋａｅｍｐｆｅｒｉ（Ｌａｍｂ．）Ｃａｒｒ．］林，覆盖率达７０％以上。林下土壤有机质含量高，全氮及速效氮、磷、钾养分均比较丰富，潜在养分价值大，速效养分处在中等水平。

２０１０年４月，根据《中药材ＧＡＰ认证检查评定标准（试行）》［１３］的要求，在基地取样检测，对基地的整个环境质量进行评价。

１．２ 分析方法

１．２．１ 环境空气质量 分别参照文献［１４］和文献［１５］的方法实施布点采样。采用文献［１６］和文献［１７］的方法检测大气环境质量。在采样日每天采样４次，分别在当天的８∶００、１２∶００、１６∶００、２０∶００等４个时段进行。空气中的总悬浮颗粒物则每个采样日接连采样６～８ｈ，连续采样３ｄ，采用文献［１８］的方法测定其浓度；ＳＯ２、ＮＯ２每个时段监测６０ｍｉｎ，ＮＯ２的浓度采用文献［１９］的方法测定，ＳＯ２的浓度采用文献［２０］的方法测定；氟化物则１ｄ连续采样１０ｈ，其浓度采用文献［２１］的方法测定。

１．２．２ 土壤环境质量 分别参照文献［１４］和文献［１５］的方法，在取样地点按“Ｓ”形均匀布点采样。采用文献［２２］的方法监测土壤环境质量；土壤中的Ｐｂ、Ｃｄ含量采用文献［２３］和文献［２４］的方法测定；土壤中的Ａｓ含量采用文献［２５］的方法测定；土壤中的Ｃｒ含量采用文献［２６］的方法测定；土壤中的Ｈｇ含量采用文献［２７］的方法测定，土壤中的农药残留采用文献［２８］的方法测定。

１．２．３ 基地地表水水质检测 采样和监测参照文献［１４］的方法实施，分析项目参照文献［２9］的方法测定。地表水的ｐＨ采用文献［30］的方法测定；地表水中的氟化物浓度采用文献［３1］的方法测定；地表水中的游离氯和总氯浓度采用文献［３2］的方法测定；地表水中的氰化物浓度采用文献［３3］的方法测定（第一部分：总氰化物的测定）；地表水中的Ｐｂ、Ｃｄ浓度采用文献［３4］的方法测定；地表水中的Ａｓ浓度采用文献［３5］的方法测定；地表水中的Ｃｒ浓度采用文献［３6］的方法测定；地表水中的Ｈｇ浓度采用文献［３7］的方法测定。

１．４ 评价方法

主要按单项污染因子评价标准或综合污染指数评价标准进行环境质量评价［８］。将各项测定值与标准限定值进行比较，若控制指标的各个参数无一超标，则直接判定为该测定项合格，可不进行单项污染因子评价或综合污染指数评价；若控制指标任一参数出现了超标情况，则采用单项污染因子或综合污染指数法对测定结果进行评价，其中如果严控指标（大气检测严控指标有ＳＯ２、ＮＯ２浓度，地表水检测严控指标有Ｃｄ、Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ浓度；土壤检测严控指标有Ｃｄ、Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ含量）的所有污染指数均小于１，一般控制指标出现超标情况，则需按综合污染指数计算公式作进一步评价；若严控指标中大气或灌溉水任一污染指数大于１，则判定为不合格，不适合当归生产；若严控指标中土壤指标的任一污染指数大于１，则需要进一步分析，视其对所影响的植物、周围环境和（或）人体健康有无危害，再确认是否判定为污染［40，４1］。

２ 结果与分析

从实地调查来看，恩施市红土乡周边没有造成污染的工厂存在，因此没有废气、废水、废渣的排放来源，符合当归生产基地的基本条件。

２．１ 空气环境质量监测与评价

对当归规范化种植基地环境空气质量的监测结果见表１，由表１可见，基地环境空气中均未检出氟化物，ＳＯ２、ＮＯ２、总悬浮颗粒物日平均浓度监测值也均低于国家标准中的一级标准限值［１６］，环境空气质量优良，而ＧＡＰ对中药材产地的环境空气质量仅要求符合国家标准中的二级标准［１６］即可，因此就不需进行单项污染因子评价或综合污染指数的分析。如果按照吕洪飞［１５］对大气质量的分级标准，这个检测结果也全部达到了其一级标准，符合中药材ＧＡＰ栽培基地的空气环境要求。

２．２ 土壤环境质量监测与评价

一般认为，土壤质量属于一级或二级标准，适宜发展绿色中药材种植，即药材产地的土壤环境应符合文献［２２］的二级质量标准。对当归规范化种植基地土壤环境质量的监测结果见表２，由表２可见，该基地土壤环境质量中重金属及农残测定的各项指标，除土壤中镉含量略超过国家标准［２２］的二级标准限值外，其余各项指标均低于二级标准的限值规定。对单项污染因子进行评价，可见除镉外每一项的Ｐｉ值均小于１；其镉污染物指数为ＰＣｄ＝１．６７，呈现偏高态势（ＰＣｄ＞１）；经进一步的调研发现，当归规范化种植基地的土壤系由沉积母质本身的原因形成了土壤背景值中的镉含量升高，不属于外来污染，且对当归植株生长发育与周围环境和（或）人体健康没有产生危害；并且通过对种植区域内产出的当归进行多批次检测，均未发现镉含量超过现行绿色食品行业标准（镉以Ｃｄ计，≤０．３０ｍｇ／ｋｇ）［４1］（另文发表），由此确认当归对镉无富集现象。这可能是植物从土壤中吸收的镉只是游离态镉［４2］而已，而农户多年来坚持窑归有机种植，其药园土壤中腐殖质含量比较高，各种成分复杂，对游离镉产生了络合、沉淀或拮抗等作用，从而降低了植物对镉的吸收所致［１７］。

对于环境监测中所确认的超标等级而言，只要各严格控制指标超标１项即视为不合格，若是灌溉水、大气就可认为属于污染；而土壤是否污染应作进一步调研，若确实对植物的生长发育产生危害、或可食用部分与作为饮料原料部分超标、或周围环境（地下水、地表水、大气等）和人体健康已经出现了受害情况等，方能确定为污染［３9，40］；这在近年来的ＧＡＰ认证实务中亦得到了越来越多的认同。在土壤方面，若不区分土壤镉的地质背景和人为化学污染来源，评估镉污染潜在风险可按前述计算得到土壤综合污染指数Ｐ＝１．２８（土壤质量符合国家标准的三级标准）；而产区土壤的高镉背景值对其所影响的当归植株生长发育与周围环境或人体健康无危害出现，这样也可确定为无镉化学污染；结合前述除镉外的各项指标，故该当归栽培区的土壤环境质量可视同符合土壤环境质量国家标准的二级标准，也符合中药材ＧＡＰ栽培的环境要求。

２．３ 基地地表水水质监测与评价

当归栽培基地的主要种植地块属于坡地，依靠自然灌溉，水源均为泉水，主要供生活饮用和加工消耗。因为雨水和天然泉水符合绿色中药材用水要求；所以我们只对基地的地面流水（地表水）做了监测，结果见表３。从表３可见，地表水呈微酸性，不含氟化物、氰化物、Ｐｂ、Ｃｄ，Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ仅有极微量检出，其他指标远低于国家标准，符合地表水环境质量国家标准［２9］的二级标准，为无污染的优质安全饮用水和农业生产加工用水，因而也就不需进行单项污染因子评价或综合污染指数分析；这与农田灌溉水质量国家标准的水质要求［４3］相比较，除少数指标等同外，ＧＢ３８３８－２００２二级标准大多数指标要求更严［２9］，而ＧＡＰ对中药材产地的地表水仅要求符合农田灌溉水质量国家标准的水质要求即可，说明当归种植区地面流水符合绿色药材的灌溉用水要求。

３ 小结与讨论

当归的ＧＡＰ种植必须是在环境条件良好的前提下限制农药、化肥、激素等农化物质的使用，因此当归种植环境（大气、水源、土壤）持续达到要求是生产优质当归的前提和基础［４4］。如果环境中的有害物质含量高，势必加剧植（作）物对有害物质的吸收，国内外近几年已在多种农作物、蔬菜、药用植物［４5］的研究中得到证实。因此国家ＧＡＰ标准对中药材种植的环境条件要求极为严格，并做出了一系列的规定［８，１３，２３，40，４1］。石窑当归种植基地的选址正是按ＧＡＰ的要求确定的，该基地位于高山地区，周边植被覆盖率达７０％以上［４6－４8］。经检测，其空气环境质量符合环境空气质量国家标准一级标准［１６］；用水质量符合地表水环境质量国家标准二级标准［２9］；尽管其土壤镉含量略超过土壤环境质量国家标准二级标准［２２］的限值，但相关调查研究表明，其不属人为的外来污染，且对当归生长及药材质量、周围环境或人体健康无不良影响，而其余各项土壤指标均低于土壤环境质量国家标准二级标准的限值规定，故其土壤环境质量仍视同符合土壤环境质量国家标准二级标准［２２］。

综合上述检测与分析，石窑当归基地的空气、土壤、地表水质量均符合国家ＧＡＰ对中药材产地生态环境相应的规定，因此可得出初步结论，基地环境质量良好，未受污染，是生产石窑当归这一绿色中药材的适宜区域。

不过由于条件所限，对基地连续多年的监测［４9］尚未充分展开，尤其是地表水质量指标检测仅限于主要污染物指标，在正式启动ＧＡＰ认证前还要进行补充与完善。

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