贵州部分地区灵芝及其种植土壤中几种重金属污染检测

廖敏会 宁鄢笑 杨 珍 陈 波 杨仁德 杜慕云 魏善元

贵州部分地区灵芝及其种植土壤中几种重金属污染检测

廖敏会4宁鄢笑3杨 珍2陈 波2杨仁德2杜慕云2魏善元1*

（1.贵州省农科院中药材研究所，贵阳 550006；2.贵州省农科院土壤肥料研究所，贵阳 550006；3.贵州星原生物科技有限公司，贵阳 550299；4.贵阳市农业试验中心，贵阳 550001）

为了解贵州部分地区灵芝及其种植土壤中Pb、Cr、Hg、As、Cd等5种重金属污染状况，对多地区10个灵芝基地的土壤及灵芝子实体采样检测，采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对污染程度进行评价；进而通过计算富集系数判别灵芝对重金属的富集能力。结果为：所测样品土壤中Pb、As、Cd含量未超出贵州省土壤背景值，Cr和Hg超出背景值，低于二级标准上限值；灵芝子实体5种重金属的污染指数均小于1，低于有关规定的含量；灵芝对重金属的富集能力表现为Cd＞Hg＞As＞Cr＞Pb，总体较弱。

灵芝；土壤；重金属；测定；富集系数；污染评价

灵芝（）是担子菌门、伞菌纲、多孔菌目、灵芝科、灵芝属真菌[1]。《中华人民共和国药典》（2015年版）记载，赤芝和紫芝具有补气安神，止咳平喘功效；主治眩晕不眠，心悸气短，虚劳咳喘[2]。药理研究证明，灵芝及其有效成分具有免疫调节、抗肿瘤、保护放化疗损伤、镇静和镇痛、强心与抗心肌缺血、抑制血管紧张素转化酶活性、抑制胆固醇合成及调节血脂、降血糖、抑制血小板凝集、增强DNA多聚酶活性、促进核酸和蛋白质合成、提高缺氧耐受力、抗氧化清除自由基、抗衰老等作用[3]。随着人们对灵芝保健作用的深入了解，市场对灵芝的需求不断扩大，灵芝产量逐年提高。但当前农药残留、重金属污染影响其质量安全，制约产业的可持续发展[4]。本文对贵州省修文、正安、独山、凯里、望谟等地灵芝及其种植土壤中的重金属含量进行检测，并评价其污染状况，以期为治理重金属污染、提升灵芝品质提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 样品采集及处理

灵芝及土壤样品各10份，采自修文县扎佐镇和谷堡镇、正安县、独山县、凯里市、望谟县等栽培基地。将灵芝子实体去除表面泥土后完整装入样品袋中并编号，带回实验室。先用自来水清洗表面泥土，再用去离子水清洗后置于40 ℃鼓风干燥箱中烘干，粉碎，备用。土壤样品采自灵芝样品栽培地，现场混合均匀后按四分法取约1 kg装入样品袋中，待自然风干后，置40 ℃鼓风干燥箱中烘干至恒重，于玛瑙研钵中研磨粉碎，过0.3 mm孔径筛，存放在样品袋中，备用。

1.2 测定项目及方法

土壤中Pb和Cd测定参照标准《土壤质量铅、镉的测定石墨炉原子吸收分光光度法》（GB/T 17141—1997）；Cr测定参照标准《土壤总铬的测定火焰原子吸收分光光度法》（HJ 491—2009）；As和Hg的测定分别参照《土壤质量总汞、总砷、总铅的测定原子荧光法》的《第1部分土壤中总汞的测定》（GB/T 22105.1—2008）和《第2部分土壤中总砷的测定》（GB/T 22105.2—2008）；灵芝重金属测定参照《中国药典》2015版。

1.3 重金属污染评价方法

灵芝重金属评价以重金属元素在食品中的卫生标准（表1）为评价标准，土壤重金属污染评价以土壤环境质量二级标准（GB15618—1995）（表2）为评价标准。

表2 土壤环境质量二级标准（GB15618—1995） （单位：mg/kg）

采用单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法[5]对种植基地土壤及灵芝重金属污染情况进行评价。土壤重金属污染等级划分[5-7]见表3，食用菌重金属污染等级划分[7]见表4。

1.4 富集系数

重金属的富集系数（BCF）是衡量作物对重金属吸收能力大小的一个重要指标[7]，BCF值越小，植物对该种重金属的积累能力越弱，抗土壤重金属污染的能力则较强。

计算公式：=lucidum/soil。式中，lucidum表示灵芝的重金属含量，soil表示土壤中的重金属含量。

表3 土壤重金属污染分级标准

表4 食用菌污染指数等级划分标准

2 结果与分析

2.1 灵芝及其栽培土壤中的重金属含量

（1）栽培土壤中重金属含量。10个采集点的检测结果见表5，灵芝栽培基地土壤5种重金属元素含量：Pb为18～30.5 mg/kg，平均值25.5 mg/kg；Cr为106.2～218 mg/kg，平均值163.47 mg/kg；Hg为0.17～0.39 mg/kg，平均值0.29 mg/kg；As为4.6～11.8 mg/kg，平均值7.57 mg/kg；Cd为0.16～0.62 mg/kg，平均值0.4 mg/kg。

（2）子实体的重金属含量。10个采集点灵芝子实体的检测结果见表6，重金属元素含量：Pb为0.037～0.067 mg/kg，平均值0.052 mg/kg；Cr为0.79～1.098 mg/kg，平均值0.947 mg/kg；Hg为0.055～0.124 mg/kg，平均值0.078 mg/kg；As为0.095～0.325 mg/kg，平均值0.185 mg/kg；Cd为0.075～0.155 mg/kg，平均值0.121 mg/kg。

表5 灵芝栽培基地土壤的重金属含量（单位：mg/kg）

表6 灵芝子实体的重金属含量（单位：mg/kg）

2.2 灵芝子实体及栽培土壤中的重金属污染评价

（1）栽培土壤中的重金属污染评价。从单因子污染指数看，灵芝栽培基地土壤中Pb、As、Cr的单因子污染指数小于1，说明其对土壤未造成污染，土壤清洁，属于安全水平；Hg、Cd大部分采样点的单因子污染指数大于1小于2，有1个采样点大于2，属轻微污染。从综合污染指数看，有4个采样点土壤平均值小于1，有6个采样点土壤平均值大于1小于2，属轻微污染，说明土壤开始受到污染（表7）。总体来看，灵芝种植基地土壤处于轻微污染水平。

（2）子实体重金属污染评价。由表8可知，灵芝子实体中5种重金属元素的平均单因子污染指数均小于1，说明未受到这些重金属的污染。

表7 灵芝栽培基地土壤重金属污染情况

2.3 灵芝子实体重金属富集情况

经计算，灵芝子实体对Pb、Cr、Hg、As、Cd等5种重金属的富集系数分别为0.0020、0.0058、0.2714、0.0245和0.3013。对各富集系数进行权重分析的结果，其对重金属的富集能力表现为Cd＞Hg＞As＞Cr＞Pb。说明灵芝对5种重金属的富集能力有差异，对Cd、Hg的富集能力较强，As、Cr次之，Pb较弱。

3 讨 论

土壤是生态环境的重要组成部分，随着我国工业的快速发展，重金属向环境的释放量逐渐增加，土壤受重金属污染日趋严重。在“土壤－植物－食用菌－人”的食物链中，当最底位的土壤遭受重金属污染时，处于较高位的食用菌中的重金属含量可能进一步提高，对人类健康造成更大危害[8]。根据本文测定结果，10个采样点土壤Pb、As、Cd含量未超出贵州省土壤背景值；Cr和Hg超出背景值，低于土壤环境质量二级标准上限值。其中，Hg含量是贵州省土壤背景值的2.6倍，Cr是1.7倍。灵芝种植基地土壤中，仅Cd的单因子污染指数平均值为1.34，属轻微污染，其他4种重金属的平均值均小于1，处于无污染水平。从综合污染指数来看，灵芝种植基地土壤受到了轻污染。

灵芝子实体5种重金属的平均单因子污染指数和综合污染指数都小于1，均未超过《食用菌卫生标准》（GB 7096—2003）、《绿色食品食用菌》（NY/T 749—2003）、《食品中污染物限量标准》（GB 2762—2005）等规定的含量，说明样品灵芝是安全的。通过计算富集系数可以看出，灵芝对重金属的富集能力表现为Cd＞Hg＞As＞Cr＞Pb。富集系数小，说明灵芝对重金属的富集能力弱，不易被污染。

[1] 戴玉成, 曹云, 周丽伟, 等. 中国灵芝学名之管见[J]. 菌物学报, 2013, 32(6): 947-952.

[2] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典[S]. 一部. 北京:中国医药科技出版社, 2015: 188-189.

[3] 林志彬. 中西医结合研究诠释灵芝的扶正固本功效[J].福建中医药大学学报, 2010, 20(6): 1-6.

[4] 陆剑飞. 影响食用菌安全的风险因子分析及对策[J]. 中国食用菌, 2013, 32(4): 50-52.

[5] 李静, 谢正苗, 徐建明, 等. 杭州市郊蔬菜地土壤重金属环境质量评价[J]. 生态环境, 2003, 12(3): 277-280.

[6] 中国环境监测总站. 中国土壤元素背景值[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 1990.

[7] 雷敬敷, 杨德芬. 食用菌的重金属含量及食用菌对重金属富集作用的研究[J]. 中国食用菌, 1996, 9(6): 14-16.

[8] 李小平, 徐长林, 刘献宇, 等. 宝鸡城市土壤重金属生物活性与环境风险[J]. 环境科学学报, 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

黔科合重大专项字[2019]3007；黔科合服企[2018]4008；黔科合支撑[2016]2601号；黔科合支撑[2017]2511-2；黔科合支撑[2019]2331号；黔科合成果[2016]4813

廖敏会（1967—），女，大学本科，助理研究员，研究方向为灵芝栽培，E-mail：1187336840@qq.com。

，E-mail：398255838@qq.com。