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1分析方法

利用SPSS17．0和Excel2003軟件完成土壤、川芎中Cd含量的統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析（ANOVA）方法進(jìn)行不同土壤和川芎不同部位Cd含量的顯著性檢驗(yàn)。川芎不同部位Cd對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用靶標(biāo)危害系數(shù)法（THQ）。

2結(jié)果與分析

2．1不同利用方式下川芎種植土壤和川芎中鎘含量的統(tǒng)計(jì)分析

表1顯示四種方式下土壤中Cd的含量范圍在0．34～1．16mg／kg，均值為0．73mg／kg，超出國(guó)家二級(jí)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值（0．3mg／kg）。土壤鎘的來(lái)源主要有成土母質(zhì)和人為外源兩種途徑，研究區(qū)川芎種植土壤母質(zhì)為岷江和各山溪第四紀(jì)全新統(tǒng)紫色洪積物［10］，本底Cd含量較高［11］，可能是土壤中鎘的主要來(lái)源。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，不同土地利用方式下，土壤酸堿度不同。其中以菜－藥種植的菜園土中pH值最小，鎘含量最高（1．10mg／kg）這可能與菜園土中腐殖質(zhì)和有機(jī)質(zhì)含量較高有關(guān)，促進(jìn)了土壤對(duì)鎘的吸附［12］。免耕方式在一定程度上增加了土壤有機(jī)質(zhì)及肥力，降低了土壤pH值，增加了土壤鎘的累積［13］。在P＜0．05水平上，稻－藥翻耕和旱地中鎘含量顯著低于前兩種土壤，且土壤pH值接近中性，表明提高土壤酸堿度，增加透氣性可以適當(dāng)降低土壤中鎘的含量［14］。就不同部位而言，川芎地上部分鎘含量在四種土壤中均大于地下根莖，二者差異（地上與地下鎘含量比值）在菜園土中最大（1．67），在旱地中最小（1．18）。將四種土壤鎘含量分別于川芎地上部分和根莖鎘含量進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果表明土壤鎘含量與川芎根莖鎘含量的相關(guān)性不顯著（圖1－A），而與川芎地上部分成顯著線性相關(guān)（圖1－B）），表明川芎根莖中鎘含量除了來(lái)自土壤外，還受外界環(huán)境、人為耕作措施等因素影響，而川芎地上部分中鎘含量主要受土壤中鎘的影響，后者在不同土地利用方式下差異顯著，進(jìn)而說(shuō)明川芎地上部分鎘含量與種植土壤的耕作方式和輪作作物的種類有直接影響［15］。

2．2川芎不同部位

Cd的富集特征富集系數(shù)是元素在植物中與在土壤中含量的比值，體現(xiàn)植物從土壤中累積該元素的能力。川芎全株中鎘的含量除與土壤中鎘含量有關(guān)外，還與川芎本身對(duì)鎘的富集能力有關(guān)。圖2所示，在P＜0．05水平上，川芎根莖Cd富集系數(shù)在翻耕土中為0．21，顯著低于其他三種土壤，根莖對(duì)Cd的富集能力大小依次為旱地（0．32）＞菜園土（0．31）＞免耕土（0．29）＞翻耕土，在旱地、菜園土和免耕土間川芎根莖對(duì)Cd的富集能力差異不顯著，表明翻耕方式可有效抑制川芎根莖對(duì)土壤鎘的富集。川芎地上部分對(duì)土壤Cd的富集能力在四種土壤間差異顯著，依次為菜園土＞免耕土＞旱地＞翻耕土，在菜園土中富集系數(shù)最高（0．478），可能受菜園土鎘含量高影響。總體而言，川芎地上部分對(duì)鎘的富集能力在四種不同耕作土壤下均大于根莖，這與鎘在魚腥草［16］中的累積規(guī)律相同，而與蓮藕對(duì)鎘的累積相悖［17］。

2．3川芎健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2．3．1川芎根莖、地上部分中的Cd污染由于川芎根莖為傳統(tǒng)藥材，地上部分既可入藥，也可食用，本研究中分別采用地理標(biāo)志產(chǎn)品、無(wú)公害蔬菜、食品污染限量和藥用植物綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)川芎地上和地下部分進(jìn)行評(píng)價(jià)。表2顯示，與川芎地理標(biāo)志產(chǎn)品相比，川芎根莖Cd含量在四種土壤中均已超標(biāo)，在菜園土中超標(biāo)倍數(shù)最高為5．66，免耕土次之，表明川芎鎘污染上與都江堰地理標(biāo)志產(chǎn)品間存在較大差距。以食品標(biāo)準(zhǔn)衡量，川芎根莖在免耕土和菜園土Cd含量略有超標(biāo)，而在旱地和翻耕土中合格。除菜園土中略有超標(biāo)外，川芎根莖均達(dá)到綠色行標(biāo)中Cd含量要求。與根莖相比，川芎葉片在相同標(biāo)準(zhǔn)下超標(biāo)倍數(shù)較根莖大。與地理標(biāo)志產(chǎn)品相比，本研究中川芎地上部分Cd含量在菜園土中最大超標(biāo)倍數(shù)為9．46，表明川芎地上部分要進(jìn)行深加工和作為特菜發(fā)展，必須嚴(yán)格控制鎘含量。菜園土中川芎全株超標(biāo)倍數(shù)均較其他土壤高，表明與蔬菜套種（輪作）的傳統(tǒng)耕作方式有待優(yōu)化和改進(jìn)。

2．3．2健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估靶標(biāo)危害系數(shù)法（THQ法）是美國(guó)環(huán)境保護(hù)局（USEPA）于2000年建立的一種評(píng)價(jià)人群健康風(fēng)險(xiǎn)的方法。其中EFr為暴露頻率，d／a；ED為暴露持續(xù)時(shí)間，a；FI為含鎘藥物的每日攝入量，g／d；MC為鎘在川芎中的濃度（見表1），mg／kg，Rfd為藥品最高攝入量，mg／（kg•d），BW為成人平均體重，kg，AT為非致癌物暴露時(shí)間，d。計(jì)算結(jié)果THQ＜1，表明重金屬對(duì)人體健康造成的影響不明顯；THQ＞1，表明該重金屬可引起人體的健康風(fēng)險(xiǎn)，THQ值越大則表明該重金屬對(duì)人體的健康風(fēng)險(xiǎn)越大。本研究中，采用默認(rèn)值EFr＝365d／a，ED＝70a，F(xiàn)I＝10g／d（2010版《中國(guó)藥典》部川芎藥品允許最大值［21］），Rfd＝0．001mg／（kg•d）（USEPA推薦值），BW＝60kg，AT＝365d／a×70a。按《中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)發(fā)展綱要（2014～2020年）》要求，我國(guó)居民的蔬菜日攝入量在300～500g，根據(jù)成都市統(tǒng)計(jì)局2010數(shù)據(jù)所示葉菜類蔬菜占總蔬菜種植面積的31．6％計(jì)算，川芎地上部分在產(chǎn)區(qū)日最大攝入量為95～160g，本文取中間值128g／d。以人體每日攝入鎘的量與參考劑量的比值來(lái)看（圖3所示），在P＜0．05水平下，菜園土中種植的川芎地上部分和根莖THQ值顯著高于其他三種土壤中的川芎，分別達(dá)到111．62％和18．52％，表明來(lái)自菜園土的川芎對(duì)人均攝入鎘的含量貢獻(xiàn)較其他土壤大，其中川芎地上部分對(duì)人體健康造成的影響遠(yuǎn)大于根莖，具有明顯的鎘健康風(fēng)險(xiǎn)。這與葉用蔬菜、三七中地上部分與地下根莖的規(guī)律相同。四種土壤中川芎地上部分THQ平均值為63．18％，是根莖（11．50％）的5．49倍，表明川芎地上部分對(duì)人體鎘攝入貢獻(xiàn)大于根莖，以蔬菜形式食用地上部分的鎘風(fēng)險(xiǎn)大于服用藥材。從土壤利用方式來(lái)看，菜園土對(duì)人體攝入鎘的風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)最大，其他依次為免耕土＞翻耕土＞旱地。要減少川芎藥材鎘對(duì)人體健康的危害，可以采取旱地種植和稻田翻耕土種植方式。

3結(jié)論

1）四種不同利用方式下，川芎種植土壤Cd含量平均為0．73mg／kg，超過(guò)國(guó)家二類土壤標(biāo)準(zhǔn)，其中菜園土顯著高于免耕土、翻耕土和旱地。2）川芎地上部分鎘含量與土壤中鎘含量呈顯著線性相關(guān)，川芎根莖與土壤中鎘含量相關(guān)性不明顯。在菜園土中地上部分鎘的含量最高，是同土壤根莖的1．67倍，川芎根莖與地上部分鎘含量大小在各土壤中均表現(xiàn)為菜園土＞免耕土＞翻耕土＞旱地。3）川芎地上部分在四種土壤中鎘含量均超標(biāo)，在菜園土中超標(biāo)倍數(shù)最大，分別達(dá)到地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品的9．46倍，是食品污染限量標(biāo)準(zhǔn)的1．62倍。川芎根莖除在菜園土中略有超標(biāo)外，在其余土壤類型中均符合綠色行標(biāo)要求。4）四種方式下，川芎地上部分對(duì)人體鎘的健康風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)平均為63．18％，其中地上部分在菜園土中最高達(dá)111．62％，表明菜園土中川芎地上部分作為蔬菜食用對(duì)人體鎘健康有明顯影響。根莖平均貢獻(xiàn)值為11．50％，對(duì)人體健康造成的影響不明顯。

作者：周斯建趙印泉彭培好孫傳敏 單位：成都理工大學(xué)旅游與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院