藏中矿区珠芽蓼和尼泊尔酸模中重金属含量分析

赵玉红，牛歆雨，魏学红，敬久旺

(西藏大学农牧学院，西藏林芝860000)

西藏中部主要是指雅鲁藏布江河谷地带，包括拉萨、日喀则和泽当等地市，是西藏自治区的主要农区和工业矿区。西藏中部矿产资源丰富，其中Cu的远景储量居全国第2位［1］。矿产的开发给当地居民带来巨大的经济效益，但同时也排放大量含有重金属的废渣、废水和废气，导致土壤重金属污染严重。土壤是中草药中重金属的主要来源之一，中草药中的重金属含量与地质背景有密切的关系，土壤中重金属元素的多寡在药用植物中都有所表现［2］;土壤重金属污染对中草药品质有影响甚至危及人类健康［3］。近年来植物药在国际市场逐渐升温，传统医药在日益受到人们青睐的同时其质量与安全性也成为公众关注的焦点［4－6］。

珠芽蓼(Polygonum viviparum Linn.)和尼泊尔酸模(Rumex nepalensis Spreng.)均是蓼科(Polygonaceae)多年生草本植物。珠芽蓼为青藏高原、西北高寒草甸地区广泛使用的中草药，又是珍稀药材冬虫夏草寄主昆虫的主要食料植物，同时也是西藏中部矿区周边常见的杂草和植被恢复的先锋植物，广泛分布于西藏中部矿区，对土壤Cu、Zn胁迫表现出较强的耐性［7］。尼泊尔酸模分布于西藏、青海、甘肃、陕西、云南和河南等省区，全草入药，有清热解毒和凉血止血之效，其干燥根是贵州土大黄的来源植物［8］;尼泊尔酸模在西藏中部矿区广泛分布，对Cu、Zn污染的土壤具有一定耐性。

近年来，因土壤重金属污染带来的农产品安全问题越来越引起人们的关注，针对蔬菜基地、农田等重金属问题的研究和评价已有大量报道［9－13］，但对于中草药中重金属含量状况及评价的研究相对较少［6，14］。作者对生长于西藏中部矿区周边的珠芽蓼和尼泊尔酸模中Cu、Zn、Pb和Cd含量进行测定，并分析其重金属污染指数，以期为西藏中部中草药的合理种植和安全生产提供科学依据和基础数据。

1 材料和方法

1.1 样地概况及样品采集

供试珠芽蓼和尼泊尔酸模采自拉萨市当雄县拉屋矿区(Cu－Zn－Pb矿)及周边。样地平均海拔4 593 m，地理坐标为北纬 30°23'15″～30°30'05″、东经 91°37'33″～ 91°46'28″。拉屋矿区是西藏中部典型矿区，其周边高寒草甸表层土壤受Cu、Zn和Cd污染严重;除 Pb含量低于土壤背景值(GB 15618—1995)外，其他重金属元素的含量均显著高于土壤背景值，其中，Cu、Zn和 Cd含量分别是土壤背景值的 3.27倍、2.47倍和89.6倍;Cu、Zn和Cd的污染等级均属于重污染，Pb以无污染为主［15］。

在2012年秋季以拉屋矿井为中心，在矿井外围根据土壤重金属污染程度及珠芽蓼和尼泊尔酸模的分布情况［15］，选取生长旺盛的珠芽蓼和尼泊尔酸模各30株，分别采集植株根部和地上部，带回实验室后立即用自来水冲洗去除黏附在样品上的泥土，再用去离子水清洗1遍后吸干表面水分，于105℃杀青30 min后置于80℃条件下烘干至恒质量，冷却后用玛瑙研钵研成粉末，备用。

1.2 方法

取适量上述样品粉末，采用V(HNO3)∶V(HClO4)=87∶13的混合酸消煮完全，然后用TAS－990原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)测定样品中的Cu、Zn、Pb和Cd含量。实验中所有药品及试剂均为优级纯或基准试剂。

1.3 数据处理及评价方法

采用EXCEL 2007和SPSS 12.0统计分析软件对测定数据进行统计和分析。采用单项污染指数法［15］，并以文献［16］中的标准值为评价标准对供试样品中的重金属污染状况进行评价。具体计算公式为:Pi=Ci/Si，式中，Pi为样品中某污染物的污染指数;Ci为样品中该污染物含量的测定值;Si为限量标准值［6，16］。

2 结果和分析

藏中矿区珠芽蓼和尼泊尔酸模中重金属含量及污染指数见表1。由表1可见:珠芽蓼和尼泊尔酸模中均为Zn含量最高，Cu和Pb含量次之，Cd含量最低。珠芽蓼的Cd含量高于尼泊尔酸模，其Cu、Zn和Pb含量均明显低于后者。

从污染指数来看，仅珠芽蓼中Cu和Pb的污染指数小于1，珠芽蓼中的Zn和Cd以及尼泊尔酸模中Cu、Zn、Pb和Cd的污染指数均大于1，说明在藏中矿区2种植物受到Cu、Zn、Pb和Cd的污染;其中，珠芽蓼和尼泊尔酸模植株中Cd的污染指数分别达9.03和6.80，说明2种植物受Cd的污染最严重。

表1 藏中矿区珠芽蓼和尼泊尔酸模中重金属含量及污染指数Table 1 Content of heavy metal and pollution index of Polygonum viviparum Linn.and Rumex nepalensis Spreng.collected from mine area of Central Tibet

3 讨论和结论

根据文献［16］，中药材中 Cu、Zn、Pd和Cd含量应分别低于 20.0、20.0、5.0 和 3.0 mg·kg－1。与此相比，珠芽蓼中 Zn含量高于标准值，Cu、Pd和Cd含量均低于标准值;而尼泊尔酸模 中 Cd含 量 低 于 标 准 值，Cu、Zn和 Pb含量均高于标准值。2种植物中4种重金属元素的总含量远高于文献［16］中规定的20.0 mg·kg－1标准值。由此可见，采自藏中矿区的珠芽蓼和尼泊尔酸模中重金属含量均不符合绿色行业标准。

中草药GAP种植基地土壤环境条件需要达到《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中的二级标准［17］，但拉屋矿区周边表层土壤受Cu、Zn和Cd污染严重，珠芽蓼和尼泊尔酸模生长的土壤环境未达到二级标准［15］。本研究中供试的珠芽蓼和尼泊尔酸模受大气污染、水污染和工业污染等其他污染的影响较小，因而造成供试2种植物中Cu、Zn、Pb和Cd含量较高的原因主要源于它们对土壤重金属的吸收，即珠芽蓼和尼泊尔酸模可能对于特定的重金属元素具有较高的吸收累积能力。供试2种植物体内的Cu、Zn、Pb和Cd含量均高于普通植物，说明Cu、Zn、Pb和Cd可以在2种植物体内积累。其中，Zn和Pb含量超过了一般植物的毒性标准，表明珠芽蓼和尼泊尔酸模对上述重金属具有一定的耐性，与其内部具有的脱毒机制［6，18－20］相关。薛生国等［21］的研究结果显示:一些药用植物也是重金属超积累植物。尼泊尔酸模对Cu、Zn和Pb表现出较强的积累能力，也可能是多种重金属元素的积累植物，在藏中矿区的土壤重金属污染生态修复中具有一定的应用前景。

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