白世贞 李腾
摘 要 中药材中重金属含量是影响中药质量的重要因素。中药材的产地不同,其所含金属元素成分差异也较大,需要有针对性地进行分析。黑龙江省幅员辽阔,地形、地貌、气候环境复杂,盛产多种中药材。通过研究黑龙江省的土壤类型分布、化工产业布局以及植被分布情况,对黑龙江省主要中药材中的重金属含量情况进行分析,可对黑龙江省中药材的生产和品质提高起到指引作用。
关键词 中药材;重金属含量;种植环境;黑龙江省
中图分类号:R284 文献标志码:A 文章编号:1673-890X(2015)09-152-03
近年来,我国传统药品在国外召回的案例时有发生,2013年初,加拿大卫生部警告公众不要购买服用多款含有超标汞、铅等一些重金属的中成药;同年,香港卫生署公告称一批名为“同仁堂健体五补丸”的中成药汞含量超标,要求立即回收。重金属如铅、汞、铜、砷、铬等进入人体可能导致不同类型的中毒性肾病、神经系统损害,甚至致癌。国家药典委员会在2010年版《中国药典》的基础上,发布了有关中药重金属的限量标准草案。在中国,药材有专门的重金属限量标准,但在很多国家和地区,对于中药重金属的限量标准,采用的是食品标准。因此,在中药材的重金属含量控制问题上,还需进行更加深入的研究。
中药的种植、生产和销售环节都有可能产生重金属污染而导致重金属超标,生产和销售环节相对于种植环节来说,更容易进行监管和控制,本文从种植环节入手,对黑龙江省主要中药材中重金属含量进行分析,通过对土壤土质情况、化工产业情况、植物对重金属的富集作用方面分析,定性的说明黑龙江省主要中药材中重金属含量情况。
1 黑龙江省中药材种植情况
黑龙江省是我国中药材主要产区之一,有药用植物118科,387属,627种,已列入国家药典的就有107种[1]。2014年,黑龙江中药材种植总面积达8.07万hm2,种植品种30余个,总产量达20余万t。适宜种植且经济效益较高的中药材品种主要有防风、黄芪、平贝、板蓝根、水飞蓟、返魂草和穿地龙[2]。黑龙江省药材种植涉及大庆、齐齐哈尔、哈尔滨东部山区、牡丹江及其东部地区、佳木斯地区、伊春地区、庆安铁力地区等7大产区,37个市县和60~70个乡镇及千余个村屯。大兴安岭地区禁伐后,在山林平谷中种植中药材,更是在种苗繁育方面取得了突出成果。农垦绥化管理局依托其耕作的装备优势,种植水飞蓟、防风、板蓝根和黄芪等。未来,黑龙江准备在大兴安岭、伊春、黑河、五常等地建立3~5个国家级中药材种子种苗繁育基地,建立5~10个0.67万hm2以上大型中药材种植产业基地,建设5~10个林下中药材种植或抚育基地。
黑龙江省的中药材具有种类多、种植面积大、涉及区域广等特点。在资源集中有保护价值的地区,全省已建立了多个品种的野生资源保护区和数10个 GAP示范性规模化生产基地。黑龙江省的中药产业在全国乃至世界都具有举足轻重的地位。
2 黑龙江省土壤土质情况分析
黑龙江省的土壤类型主要有山地草甸土、绿色针叶林土、黑土、黑钙土、草甸土、沼泽土、泥炭土等。其中黑土是黑龙江省主要耕地土壤,除牡丹江外其他各地均有分布,占全省耕地总面积的31.34%。草甸土也是黑龙江省主要耕地土壤之一,全省各地均有分布,占全省耕地总面积的26.2%。
多种多样的土壤类型成分复杂多样,适合种植的中药材种类不同,其上生长的中药材中的重金属元素含量也因之不同。即便是同种类型的土壤,也会因地域、地质和地貌的不同而导致其重金属含量有较大差异,以黑龙江省最为普遍的黑土为例,不同黑土区域重金属含量如表1所示[3-5]。
由表1可以看到,不同地区的黑土重金属含量具有较大差异:不同地区的金属元素成分不同,表1中的不同地区每种金属的比例具有较大差异;单一金属元素的含量不同,如铜含量最大的克山几乎是双城的2倍;同一地区的同种金属元素含量也不同,如双城的镉含量变异系数达到了107%。
通过以上数据和分析可以看到,黑龙江省的不同地区的地形地貌以及土壤土质差别很大,并且相似土质中的中重金属含量差异也较大,这也使得不同地区的中药材中的重金属含量具有一定的差别。
3 黑龙江省工业污染情况分析
工业污染对中药材种植的影响根据媒介的不同,可分为空气、水源及土壤3类。大气中的重金属粉尘污染主要来自于采矿、冶金、化工等的生产过程产生的废气,及石油燃烧、汽油防爆燃烧排气等;水源和土壤的污染主要来自于工业三废大量排放以及含重金属的农药、化肥、除草剂等的使用。
从黑龙江环境保护厅的统计数据可以看到,2013年,全省工业废水中石油类排放量289.63 t,挥发酚排放量6.38 t,氰化物排放量1.54 t,可谓数量巨大。2013年,有重金属(汞、镉、六价铬、铅)排放的共13个行业,其重金属排放情况如表2所示。表3为黑龙江省主要化工行业的地区布局情况[6]。
通过表 2和表3可以看到,黑龙江省工业污染物的排放在污染物种类、涉及行业、污染源分布和排放数量上都不容忽视。由此带来的对空气、水源和土壤土质的影响也不能忽略。黑龙江省中草药7大产区中,齐齐哈尔、大庆工业源相对较多,佳木斯、牡丹江地区工业源相对较少。
4 黑龙江省具有重金属富集作用的植被分布情况分析
土壤重金属污染的植物修复指通过种植对土壤重金属元素有特殊富集能力的植物,收获植物地上部将土壤中超量重金属去除以达到清洁污染土壤的目的。在中药材种植环节中,合理利用这项技术可期达到良好的效果。
研究表明,菌类如鸡腿菇、牛舌菌、大肥蘑菇等具有不同程度的对重金属的富集作用。东北地区具有数量巨大的菌类植物,可充分利用食用菌富集重金属的特性,在土壤修复和环境检测中发挥更大作用。
除菌类植物外,东北主要24个乔木树种和6个灌木树种对大气重金属污染物铅、镉、铬、汞的吸收能力的研究结果表明,绿化树种对铅、镉、铬、汞具有一定的吸收能力,并依污染物和树种的不同而差异明显;根据不同树种对大气中不同重金属污染物吸收量的差异可将其分为3级。其中,吸收铅量最高的树种有白桦、垂枝榆和京桃等;吸收镉量高的树种有小黑杨、银中杨和旱柳等;吸收铬量高的树种有黄波罗、紫丁香、黑皮油松、红皮云杉、京桃、榆叶梅和糖槭等;吸收汞量高的树种有榆叶梅、蒙古栎、旱柳、接骨木、野梨和华北绣线菊等。
5 黑龙江省主要中药材重金属含量定性分析及结论
通过以上分析,黑龙江省的中药材中来自于种植环节的重金属含量具有以下特点。
第一,整体来说,黑龙江种植环境适合药材生长,黑龙江省中药材种植产业发展程度高,种植技术先进,极大的降低了由种植环节带来的重金属含量超标的可能性。第二,黑龙江省幅员辽阔,具有复杂的地形环境、地质结构,多样的土壤类型以及多变的土壤成分,由此带来产出的中药材中所含重金属元素情况较为复杂。第三,黑龙江省的工业发达,传统重工业、化工产业以及加工业数量多分布广。对中药材种植产业的影响较大,尤其对中药材种植基地的选址产生极大影响。第四,黑龙江省植被种类丰富,利于在植物土壤修复、中草药间种、轮种等方面开展工作。
为了进一步提高黑龙江省中药材的品质,在种植环节减少中药材中重金属元素的含量。可在以下几方面进行深入研究:一是结合中药材生长特性,综合考虑适合的土壤土质、伴生植被环境、附近污染源等情况合理选择药材种植地点;二是通过建立植物隔离带、治理污染源、利用植物修复技术修复土壤土质等手段,加强种植基地的环境保护和建设;三是药材培育种植技术方面开展研究,进一步降低药材自身对重金属的富集作用和可能性。
参考文献
[1]王慧,刘宏亮.黑龙江省中草药种植现状及建议[J].现代化农业,2009(10):10.
[2]中研网.2014年黑龙江中药材种植产业健康发展[EB/OL].http://www.chinairn.com/news/20140821/143945342.shtml.2014-08-21.
[3]魏丹,迟凤琴.黑龙江南部黑土区土壤重金属空间分异规律研究[J].农业系统科学与综合研究,2007,23(1):65-68,73.
[4]汪景宽,张旭东.黑土土壤质量演变初探III不同地区黑土主要微量元素状况及其评价[J].沈阳农业大学学报,2002,33(6):420-424.
[5]史文娇,汪景宽.黑龙江北部土壤中主要重金属和微量元素状况及其评价[J].土壤通报,2005,36(6):880-883.
[6]李博.黑龙江省工业废水污染源分布在线监测系统监控研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2012.
(责任编辑:赵中正)