貴州部分地區(qū)靈芝及其種植土壤中幾種重金屬污染檢測

廖敏會 寧鄢笑 楊 珍 陳 波 楊仁德 杜慕云 魏善元

貴州部分地區(qū)靈芝及其種植土壤中幾種重金屬污染檢測

廖敏會4寧鄢笑3楊 珍2陳 波2楊仁德2杜慕云2魏善元1*

（1.貴州省農(nóng)科院中藥材研究所，貴陽 550006；2.貴州省農(nóng)科院土壤肥料研究所，貴陽 550006；3.貴州星原生物科技有限公司，貴陽 550299；4.貴陽市農(nóng)業(yè)試驗中心，貴陽 550001）

為了解貴州部分地區(qū)靈芝及其種植土壤中Pb、Cr、Hg、As、Cd等5種重金屬污染狀況，對多地區(qū)10個靈芝基地的土壤及靈芝子實體采樣檢測，采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對污染程度進行評價；進而通過計算富集系數(shù)判別靈芝對重金屬的富集能力。結果為：所測樣品土壤中Pb、As、Cd含量未超出貴州省土壤背景值，Cr和Hg超出背景值，低于二級標準上限值；靈芝子實體5種重金屬的污染指數(shù)均小于1，低于有關規(guī)定的含量；靈芝對重金屬的富集能力表現(xiàn)為Cd＞Hg＞As＞Cr＞Pb，總體較弱。

靈芝；土壤；重金屬；測定；富集系數(shù)；污染評價

靈芝（）是擔子菌門、傘菌綱、多孔菌目、靈芝科、靈芝屬真菌[1]?！吨腥A人民共和國藥典》（2015年版）記載，赤芝和紫芝具有補氣安神，止咳平喘功效；主治眩暈不眠，心悸氣短，虛勞咳喘[2]。藥理研究證明，靈芝及其有效成分具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、保護放化療損傷、鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛、強心與抗心肌缺血、抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性、抑制膽固醇合成及調(diào)節(jié)血脂、降血糖、抑制血小板凝集、增強DNA多聚酶活性、促進核酸和蛋白質(zhì)合成、提高缺氧耐受力、抗氧化清除自由基、抗衰老等作用[3]。隨著人們對靈芝保健作用的深入了解，市場對靈芝的需求不斷擴大，靈芝產(chǎn)量逐年提高。但當前農(nóng)藥殘留、重金屬污染影響其質(zhì)量安全，制約產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[4]。本文對貴州省修文、正安、獨山、凱里、望謨等地靈芝及其種植土壤中的重金屬含量進行檢測，并評價其污染狀況，以期為治理重金屬污染、提升靈芝品質(zhì)提供理論依據(jù)和技術支持。

1 材料與方法

1.1 樣品采集及處理

靈芝及土壤樣品各10份，采自修文縣扎佐鎮(zhèn)和谷堡鎮(zhèn)、正安縣、獨山縣、凱里市、望謨縣等栽培基地。將靈芝子實體去除表面泥土后完整裝入樣品袋中并編號，帶回實驗室。先用自來水清洗表面泥土，再用去離子水清洗后置于40 ℃鼓風干燥箱中烘干，粉碎，備用。土壤樣品采自靈芝樣品栽培地，現(xiàn)場混合均勻后按四分法取約1 kg裝入樣品袋中，待自然風干后，置40 ℃鼓風干燥箱中烘干至恒重，于瑪瑙研缽中研磨粉碎，過0.3 mm孔徑篩，存放在樣品袋中，備用。

1.2 測定項目及方法

土壤中Pb和Cd測定參照標準《土壤質(zhì)量鉛、鎘的測定石墨爐原子吸收分光光度法》（GB/T 17141—1997）；Cr測定參照標準《土壤總鉻的測定火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491—2009）；As和Hg的測定分別參照《土壤質(zhì)量總汞、總砷、總鉛的測定原子熒光法》的《第1部分土壤中總汞的測定》（GB/T 22105.1—2008）和《第2部分土壤中總砷的測定》（GB/T 22105.2—2008）；靈芝重金屬測定參照《中國藥典》2015版。

1.3 重金屬污染評價方法

靈芝重金屬評價以重金屬元素在食品中的衛(wèi)生標準（表1）為評價標準，土壤重金屬污染評價以土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準（GB15618—1995）（表2）為評價標準。

表2 土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準（GB15618—1995） （單位：mg/kg）

采用單因子污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法[5]對種植基地土壤及靈芝重金屬污染情況進行評價。土壤重金屬污染等級劃分[5-7]見表3，食用菌重金屬污染等級劃分[7]見表4。

1.4 富集系數(shù)

重金屬的富集系數(shù)（BCF）是衡量作物對重金屬吸收能力大小的一個重要指標[7]，BCF值越小，植物對該種重金屬的積累能力越弱，抗土壤重金屬污染的能力則較強。

計算公式：=lucidum/soil。式中，lucidum表示靈芝的重金屬含量，soil表示土壤中的重金屬含量。

表3 土壤重金屬污染分級標準

表4 食用菌污染指數(shù)等級劃分標準

2 結果與分析

2.1 靈芝及其栽培土壤中的重金屬含量

（1）栽培土壤中重金屬含量。10個采集點的檢測結果見表5，靈芝栽培基地土壤5種重金屬元素含量：Pb為18～30.5 mg/kg，平均值25.5 mg/kg；Cr為106.2～218 mg/kg，平均值163.47 mg/kg；Hg為0.17～0.39 mg/kg，平均值0.29 mg/kg；As為4.6～11.8 mg/kg，平均值7.57 mg/kg；Cd為0.16～0.62 mg/kg，平均值0.4 mg/kg。

（2）子實體的重金屬含量。10個采集點靈芝子實體的檢測結果見表6，重金屬元素含量：Pb為0.037～0.067 mg/kg，平均值0.052 mg/kg；Cr為0.79～1.098 mg/kg，平均值0.947 mg/kg；Hg為0.055～0.124 mg/kg，平均值0.078 mg/kg；As為0.095～0.325 mg/kg，平均值0.185 mg/kg；Cd為0.075～0.155 mg/kg，平均值0.121 mg/kg。

表5 靈芝栽培基地土壤的重金屬含量（單位：mg/kg）

表6 靈芝子實體的重金屬含量（單位：mg/kg）

2.2 靈芝子實體及栽培土壤中的重金屬污染評價

（1）栽培土壤中的重金屬污染評價。從單因子污染指數(shù)看，靈芝栽培基地土壤中Pb、As、Cr的單因子污染指數(shù)小于1，說明其對土壤未造成污染，土壤清潔，屬于安全水平；Hg、Cd大部分采樣點的單因子污染指數(shù)大于1小于2，有1個采樣點大于2，屬輕微污染。從綜合污染指數(shù)看，有4個采樣點土壤平均值小于1，有6個采樣點土壤平均值大于1小于2，屬輕微污染，說明土壤開始受到污染（表7）。總體來看，靈芝種植基地土壤處于輕微污染水平。

（2）子實體重金屬污染評價。由表8可知，靈芝子實體中5種重金屬元素的平均單因子污染指數(shù)均小于1，說明未受到這些重金屬的污染。

表7 靈芝栽培基地土壤重金屬污染情況

2.3 靈芝子實體重金屬富集情況

經(jīng)計算，靈芝子實體對Pb、Cr、Hg、As、Cd等5種重金屬的富集系數(shù)分別為0.0020、0.0058、0.2714、0.0245和0.3013。對各富集系數(shù)進行權重分析的結果，其對重金屬的富集能力表現(xiàn)為Cd＞Hg＞As＞Cr＞Pb。說明靈芝對5種重金屬的富集能力有差異，對Cd、Hg的富集能力較強，As、Cr次之，Pb較弱。

3 討 論

土壤是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，重金屬向環(huán)境的釋放量逐漸增加，土壤受重金屬污染日趨嚴重。在“土壤－植物－食用菌－人”的食物鏈中，當最底位的土壤遭受重金屬污染時，處于較高位的食用菌中的重金屬含量可能進一步提高，對人類健康造成更大危害[8]。根據(jù)本文測定結果，10個采樣點土壤Pb、As、Cd含量未超出貴州省土壤背景值；Cr和Hg超出背景值，低于土壤環(huán)境質(zhì)量二級標準上限值。其中，Hg含量是貴州省土壤背景值的2.6倍，Cr是1.7倍。靈芝種植基地土壤中，僅Cd的單因子污染指數(shù)平均值為1.34，屬輕微污染，其他4種重金屬的平均值均小于1，處于無污染水平。從綜合污染指數(shù)來看，靈芝種植基地土壤受到了輕污染。

靈芝子實體5種重金屬的平均單因子污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)都小于1，均未超過《食用菌衛(wèi)生標準》（GB 7096—2003）、《綠色食品食用菌》（NY/T 749—2003）、《食品中污染物限量標準》（GB 2762—2005）等規(guī)定的含量，說明樣品靈芝是安全的。通過計算富集系數(shù)可以看出，靈芝對重金屬的富集能力表現(xiàn)為Cd＞Hg＞As＞Cr＞Pb。富集系數(shù)小，說明靈芝對重金屬的富集能力弱，不易被污染。

[1] 戴玉成, 曹云, 周麗偉, 等. 中國靈芝學名之管見[J]. 菌物學報, 2013, 32(6): 947-952.

[2] 國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典[S]. 一部. 北京:中國醫(yī)藥科技出版社, 2015: 188-189.

[3] 林志彬. 中西醫(yī)結合研究詮釋靈芝的扶正固本功效[J].福建中醫(yī)藥大學學報, 2010, 20(6): 1-6.

[4] 陸劍飛. 影響食用菌安全的風險因子分析及對策[J]. 中國食用菌, 2013, 32(4): 50-52.

[5] 李靜, 謝正苗, 徐建明, 等. 杭州市郊蔬菜地土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量評價[J]. 生態(tài)環(huán)境, 2003, 12(3): 277-280.

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[7] 雷敬敷, 楊德芬. 食用菌的重金屬含量及食用菌對重金屬富集作用的研究[J]. 中國食用菌, 1996, 9(6): 14-16.

[8] 李小平, 徐長林, 劉獻宇, 等. 寶雞城市土壤重金屬生物活性與環(huán)境風險[J]. 環(huán)境科學學報, 2015, 35(4): 1241-1249.

Detection and pollution evaluation of heavy metals inand its planting soil in partial areas of Guizhou Province

Liao Minhui4Nin Yanxiao3Yang Zhen2Chen Bo2Yang Rende2Du Muyun2Wei Shanyuan1＊

(1. Guizhou Institute of Crops Germplasm Resources, Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guiyang, Guizhou 550006, China; 2. Guizhou Institute of Agricultural Resources and Environment, Guizhou Academy of Agricultural Sciences, Guiyang, Guizhou 550006, China; 3. Guizhou Xingyuan Biotechnology Co., Ltd, Guiyang, Guizhou 550299, China)

In order to invest the heavy metals pollution status ofin Guizhou Province and evaluate the risk of heavy metals, the contents of Pb, Cr, Hg, As, Cd in the fruiting bodiesand planting soils were analyzed by single factor pollution index method and Nemerow index method, and then by calculating the enrichment coefficient to determine the enrichment ability ofon heavy metals. Results showed that the content of Pb, As, and Cd in the soil did not exceed the soil background value of Guizhou Province, and the Cr and Hg exceeded the background value and were lower than the upper limit of the secondary standard. The pollution index of the five heavy metals infruiting bodies was less than 1, which was lower than the relevant regulations.

; soil; heavy metals; determination; enrichment coefficient; pollution assessment

S567.3

B

2095-0934（2020）05-314-05

黔科合重大專項字[2019]3007；黔科合服企[2018]4008；黔科合支撐[2016]2601號；黔科合支撐[2017]2511-2；黔科合支撐[2019]2331號；黔科合成果[2016]4813

廖敏會（1967—），女，大學本科，助理研究員，研究方向為靈芝栽培，E-mail：1187336840@qq.com。

，E-mail：398255838@qq.com。