1 材料与方法
1.1 材料
表1 不同产地广藿香药材的重金属含量Tab. 1 Heavy metal concentrations of P. cablin medicinal materials in different habitats mg·kg-1 |
| 产地Habitats | Cu | Pb | Cd | Cr | As | Hg |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 广东德庆 | 13.8 | 1.64 | 0.17 | 4.17 | 0.37 | 0.08 |
| 广东高要 | 16.2 | 1.37 | 0.20 | 2.65 | 0.80 | 0.02 |
| 广东广宁 | 12.3 | 2.41 | 0.17 | 5.21 | 0.60 | 0.12 |
| 广东莲塘 | 13.0 | 2.04 | 0.18 | 18.00 | 1.12 | 0.07 |
| 广东茂名 | 8.75 | 0.84 | 0.04 | 18.00 | 0.38 | 0.65 |
| 广东四会 | 12.7 | 2.76 | 0.24 | 2.48 | 0.23 | 0.01 |
| 广东阳春 | 14.6 | 1.87 | 0.14 | 7.01 | 0.95 | 0.02 |
| 海南白沙 | 10.3 | 1.56 | 0.21 | 35.70 | 0.41 | 0.50 |
| 海南万城 | 6.57 | 0.91 | 0.07 | 17.20 | 0.59 | 0.23 |
| 海南长丰 | 5.79 | 0.96 | 0.04 | 18.00 | 0.50 | 0.47 |
| CV | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.82 | 0.48 | 1.08 |
| 2015年版《中国药典》[10] | 20 | 5 | 0.3 | 2 | 0.2 | |
| 《药用植物及制剂外贸绿色行业标准》[11] | 20 | 5 | 0.3 | 2 | 0.2 |
1.2 方法
1.3 数据处理
2 结果与分析
2.1 广藿香药材重金属含量分析
2.2 生境土壤重金属含量分析
表2 不同广藿香生境土壤的pH及重金属含量Tab. 2 Heavy metal content in habitat soil and its pH of P. cablin from different habitats mg·kg-1 |
| 产地 Habitats | pH | 全Cu | 全Pb | 全Cd | 全Cr | 全As | 全Hg | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 土壤pH pH of soil | pH范围 pH range | 含量 Content | 限量 Limit | 含量 Content | 限量 Limit | 含量 Content | 限量 Limit | 含量 Content | 限量 Limit | 含量 Content | 限量 Limit | 含量 Content | 限量 Limit | |
| 广东茂名 | 6.8 | 6.5~7.5 | 11.0 | 100 | 11.6 | 120 | 0.08 | 0.3 | 12.4 | 200 | 2.61 | 30 | 0.08 | 2.4 |
| 海南长丰 | 6.6 | 30.8 | 56.7 | 0.29 | 27.6 | 4.41 | 0.17 | |||||||
| 广东德庆 | 4.7 | ≤5.5 | 10.8 | 50 | 34.2 | 70 | 0.08 | 21.2 | 150 | 4.06 | 40 | 0.24 | 1.3 | |
| 广东高要 | 5.0 | 13.3 | 41.2 | 0.08 | 15.1 | 4.03 | 0.17 | |||||||
| 广东广宁 | 4.6 | 16.6 | 37.3 | 0.12 | 29.2 | 3.03 | 0.16 | |||||||
| 广东莲塘 | 5.5 | 28.1 | 50.4 | 0.13 | 29.2 | 2.86 | 0.17 | |||||||
| 广东四会 | 5.2 | 16.9 | 68.6 | 0.23 | 18.7 | 4.57 | 0.52 | |||||||
| 广东阳春 | 5.5 | 16.0 | 33.1 | 0.03 | 30.3 | 14.4 | 0.13 | |||||||
| 海南白沙 | 4.7 | 11.1 | 25.8 | 0.05 | 21.2 | 1.55 | 0.09 | |||||||
| 海南万城 | 4.8 | 5.74 | 36.9 | 0.08 | 20.4 | 1.18 | 0.13 | |||||||
2.3 药材和土壤中重金属含量比较
表3 土壤和药材中重金属元素含量的非参数检验Tab. 3 Nonparametric test of heavy metal elements in soil and medicinal materials |
| 样品类型 Type of sample | 药材Medicinal materials | 土壤Soil | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 变量Variable | Cu | Pb | Cd | Cr | As | Hg | Cu | Pb | Cd | Cr | As | Hg |
| A | -0.09 | -0.27 | 0.27 | 0.27 | -1.16 | 0.98 | -2.06* | -2.59** | -2.34* | 0.09 | -0.80 | -1.44 |
| B | 7.64 | 29.17** | ||||||||||
| 变量Variable | Cu | Pb | Cd | Cr | As | Hg | ||||||
| C | -1.36 | -3.78** | -0.83 | -2.42* | -3.78** | -0.83 | ||||||
Note: A indicates that the grouping variable is the origin; B indicates that the grouping variable is each heavy metal element; C indicates that the grouping variable is soil and medicinal material. * indicates that the difference is significant (P<0.05), ** indicates that the difference is extremely significant (P<0.01). | |
注:A表示分组变量为产地;B表示分组变量为各重金属元素;C表示分组变量为土壤和药材。*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)。 |
2.4 广藿香对土壤重金属的富集分析
Tab. 4 Bioconcentration factors of six heavy metals in P. cablin from habitats |
| 产地Habitats | Cu | Pb | Cd | Cr | As | Hg |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 广东德庆 | 1.28 | 0.05 | 2.22 | 0.20 | 0.09 | 0.35 |
| 广东高要 | 1.22 | 0.03 | 2.40 | 0.18 | 0.20 | 0.09 |
| 广东广宁 | 0.74 | 0.06 | 1.41 | 0.18 | 0.20 | 0.75 |
| 广东莲塘 | 0.46 | 0.04 | 1.33 | 0.62 | 0.39 | 0.42 |
| 广东茂名 | 0.80 | 0.07 | 0.45 | 1.45 | 0.14 | 8.12 |
| 广东四会 | 0.75 | 0.04 | 1.07 | 0.13 | 0.05 | 0.02 |
| 广东阳春 | 0.91 | 0.06 | 4.25 | 0.23 | 0.07 | 0.12 |
| 海南白沙 | 0.93 | 0.06 | 4.08 | 1.68 | 0.26 | 5.51 |
| 海南万城 | 1.14 | 0.02 | 0.89 | 0.84 | 0.50 | 1.77 |
| 海南长丰 | 0.19 | 0.02 | 0.15 | 0.65 | 0.11 | 2.68 |
| $\bar{X}$ | 0.84 | 0.05 | 1.82 | 0.62 | 0.20 | 1.98 |
表5 广藿香富集系数的非参数检验Tab. 5 Nonparametric Test of bioconcentration factors of P. cablin |
| 变量 Variable | Cu | Pb | Cd | Cr | As | Hg |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 分组变量:产地 Grouping variable: Habitats | 1.52 | 2.24** | 1.16 | 0.80 | –0.09 | 0.80 |
| 分组变量:重金属 Grouping variable: Heavy metal | 15.71* | |||||
Note: * indicates that the difference is significant (P<0.05), ** indicates that the difference is extremely significant (P<0.01). | |
注:*表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)。 |
2.5 土壤重金属潜在生态风险评价
表6 生境土壤样品的单因子污染指数和Nemerow综合污染指数Tab. 6 Single factor pollution index and Nemerow comprehensive pollution index of habitat soil samples |
| 产地 Habitats | 单因子污染指数Pi Single factor pollution index | P综合 | 污染程度Degree of pollution | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cu | Pb | Cd | Cr | As | Hg | |||
| 广东德庆 | 0.22 | 0.49 | 0.26 | 0.14 | 0.10 | 0.18 | 0.36 | 安全,清洁 |
| 广东高要 | 0.27 | 0.59 | 0.28 | 0.10 | 0.10 | 0.13 | 0.42 | 安全,清洁 |
| 广东广宁 | 0.33 | 0.53 | 0.41 | 0.20 | 0.08 | 0.13 | 0.41 | 安全,清洁 |
| 广东莲塘 | 0.56 | 0.72 | 0.45 | 0.19 | 0.07 | 0.13 | 0.54 | 安全,清洁 |
| 广东茂名 | 0.11 | 0.10 | 0.28 | 0.06 | 0.09 | 0.03 | 0.19 | 安全,清洁 |
| 广东四会 | 0.34 | 0.98 | 0.76 | 0.12 | 0.11 | 0.40 | 0.72 | 警戒限,尚清洁 |
| 广东阳春 | 0.32 | 0.47 | 0.11 | 0.20 | 0.36 | 0.10 | 0.37 | 安全,清洁 |
| 海南白沙 | 0.22 | 0.37 | 0.17 | 0.14 | 0.04 | 0.07 | 0.27 | 安全,清洁 |
| 海南万城 | 0.12 | 0.53 | 0.26 | 0.14 | 0.03 | 0.10 | 0.36 | 安全,清洁 |
| 海南长丰 | 0.31 | 0.47 | 0.98 | 0.14 | 0.15 | 0.07 | 0.67 | 安全,清洁 |
表7 单项潜在生态风险指数E及潜在生态风险指数RITab. 7 Single potential ecological risk index and potential ecological risk index |
| 产地Habitats | E | RI | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cu | Pb | Cd | Cr | As | Hg | ||
| 广东德庆 | 1.08 | 2.44 | 7.70 | 0.28 | 1.02 | 7.42 | 19.9 |
| 广东高要 | 1.34 | 2.95 | 8.40 | 0.20 | 1.01 | 5.23 | 19.1 |
| 广东广宁 | 1.66 | 2.67 | 12.30 | 0.39 | 0.76 | 5.08 | 22.8 |
| 广东莲塘 | 2.81 | 3.60 | 13.40 | 0.39 | 0.72 | 5.35 | 26.3 |
| 广东茂名 | 0.55 | 0.48 | 8.30 | 0.12 | 0.87 | 1.33 | 11.7 |
| 广东四会 | 1.69 | 4.90 | 22.70 | 0.25 | 1.14 | 15.94 | 46.6 |
| 广东阳春 | 1.60 | 2.36 | 3.20 | 0.40 | 3.59 | 4.12 | 15.3 |
| 海南白沙 | 1.11 | 1.84 | 5.20 | 0.28 | 0.39 | 2.80 | 11.6 |
| 海南万城 | 0.57 | 2.63 | 7.70 | 0.27 | 0.30 | 4.06 | 15.5 |
| 海南长丰 | 1.54 | 2.36 | 29.40 | 0.28 | 1.47 | 2.90 | 37.9 |
表8 本研究的E和RI分级标准与Hakanson分级标准的比较Tab. 8 Comparison of E and RI grading standards with Hakanson grading standards in this study |
| E | RI | 生态风险级别 Level of ecological risk | ||
|---|---|---|---|---|
| Hakanson | 本研究 This study | Hakanson | 本研究 This study | |
| <40 | <40 | <150 | <110 | 轻微风险 Slight risk |
| 40~80 | 40~80 | 150~300 | 110~220 | 中等风险 Medium risk |
| 80~160 | 80~160 | 300~600 | 220~440 | 较强风险 Stronger risk |
| 160~320 | 160~320 | ≥600 | ≥440 | 很强风险 Very strong risk |
| ≥320 | ≥320 | — | — | 极强风险 Extremely risk |
