【摘 要】利用單因子指數(shù)改進法和加權(quán)平均綜合指數(shù)法，構(gòu)建污染指數(shù)模型，通過研究達州市的中藥物川佛手，對其種植土壤的重金屬污染進行分析與質(zhì)量風險研究。同理，對其種植土壤的化肥污染及農(nóng)藥污染依據(jù)模型也進行質(zhì)量風險研究。結(jié)合中藥物的特性，提出了中肯的改進措施與建議。

【關(guān)鍵詞】川佛手；單因子指數(shù)法；加權(quán)平均綜合指數(shù)法；層次分析法

目前，對于中藥物的研究，已經(jīng)有很多前人成果，有模糊評價法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，而達州市有著豐富的藥材資源，被譽為“川東藥庫”。本地氣候適宜，土壤肥沃，水資源豐富，無工業(yè)污染。藥農(nóng)已從70年代開始在本地栽培藥材，掌握了豐富的種植經(jīng)驗，并形成了藥材種植意識，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的新形勢下，在當?shù)卣拇罅χС旨翱茖W技術(shù)不斷的投入下，在達縣金福中藥材種植有限公司的帶動下，已輻射藥材種植面積到2.2萬畝以上，其中川佛手[1]種植面積1.1萬畝，并形成了一定的規(guī)模。而佛手主要功能是疏肝理氣，和胃止痛。用于肝胃氣滯，食少嘔吐等。本文所用數(shù)據(jù)均來自達州市農(nóng)業(yè)局有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

1 模型思路

[2]本文主要從種植的重金屬污染、農(nóng)藥污染、化肥污染三個方面進行研究。川佛手在種植時，質(zhì)量安全風險主要是重金屬污染，農(nóng)藥污染，化肥污染，通過污染指數(shù)模型及改進的層次分析法，來探討污染狀況與改進措施。

1.1 土壤重金屬污染

重金屬[3]是一類具有潛在危害的重要污染物。由于重金屬在土壤植物系統(tǒng)中所產(chǎn)生的污染過程具有隱蔽性、長期性和不可逆性的特點，所以當重金屬通過在土壤植物中遷移轉(zhuǎn)化，經(jīng)過食物鏈的積累和放大作用以后，對生物將產(chǎn)生更大的毒害作用。按照目前的國際標準，中藥重金屬污染主要包括鉛、鎘、汞、鉻、砷等。我國藥用植物及制劑進出口綠色行業(yè)標準限量指標：重金屬總量≤20.0mg/kg，鉛（Pb） ≤15.0 mg/kg，鎘（ Cd） ≤0.3mg/kg，汞（Hg） ≤0.2mg/kg，鉻（Cr） ≤10.0mg/kg，砷（As） ≤2.0mg/kg。

1.1.1 單因子污染指數(shù)法

依據(jù)土壤環(huán)境質(zhì)量評價標準GB5618-1995，我們定義單因子污染指數(shù)，其公式為

1.1.2 加權(quán)平均綜合指數(shù)法

1.1.2.1 計算方法

評價土壤重金屬污染時，重金屬污染因子的權(quán)重是影響評價結(jié)果的關(guān)鍵因素，利用層次分析法，根據(jù)重金屬對人體健康危害的程度，計算重金屬污染物在土壤環(huán)境質(zhì)量評價中的權(quán)重，并將其應用于平均綜合指數(shù)法，我們稱之為加權(quán)平均綜合指數(shù)法。并且污染指數(shù)定義為

1.1.2.2 重金屬污染因子權(quán)重的確定

第二，利用構(gòu)建的比較矩陣B，根據(jù)公式（5），求出判斷矩陣C，如下式（7）。

1.2 化肥污染

川佛手在種植過程中會施加一定的化學肥料[6]以促進其生長，但化學肥料卻在一定的程度上含有有損川佛手生長的物質(zhì)、甚至有些化學肥料中的某些物質(zhì)能夠通過川佛手的根莖的滲透作用進入川佛手體內(nèi)，影響其生長。另外，一些化學肥料運用在土壤中很可能會改變土壤的酸堿度，以致影響原本適合川佛手的生長環(huán)境。

土壤的環(huán)境質(zhì)量評價方法很多，目前常見的主要有單因子評價法、模糊綜合評價法、灰色聚類法和綜合指數(shù)法，所以化肥污染的計算也可用公式（2），公式（3）的模型去求解。用公式（3），得到結(jié)果 =0.4607<1，土壤未污染，適宜發(fā)展綠色中藥材，其中權(quán)重 =（ 0.5816，0.3090， 0.1095）分別為亞硝酸鹽、硝酸鹽、雜質(zhì)。計算結(jié)果中 Max=3.0037，CR= 0.0032<0.1 ，根據(jù)《中華人民共和國國家標準》，利用化肥污染對人體危害程度構(gòu)造的判斷矩陣可滿足層次分析法的要求，能夠通過一次性檢驗。

1.3 農(nóng)藥污染

農(nóng)藥[7]在川佛手的種植環(huán)節(jié)必不可少。四川達州的天氣相對適宜一些害蟲的生長。這樣對川佛手的生長同樣也會產(chǎn)生影響。施加的農(nóng)藥可能會因為時間的問題而在川佛手體內(nèi)有一定的殘留，在人制造川佛手或則食用川佛手過程中對人體造成傷害。所以，準確評估農(nóng)藥的殘留及其危害程度，對川佛手的藥效有相對重要的作用。 目前我國大量使用的化學農(nóng)藥約有50多種，農(nóng)藥總施用量達131.2萬噸（成藥），平均每667㎡施用931.3g。中國農(nóng)藥生產(chǎn)量居世界第二位，產(chǎn)品中殺蟲劑占70%，殺蟲劑中有機磷農(nóng)藥占70%，有機磷農(nóng)藥中高毒品種占70%，致使大量農(nóng)藥殘留，帶來嚴重的土壤污染。對此，我們可以把農(nóng)藥中的成分，如有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥、氨基甲酸酶類、苯氧羧酸類等作為影響因素，其中權(quán)重為

=（0.4668，0.1603，0.2776，0.0953）計算結(jié)果中 Max= 4.0310，CR= 0.0115<0.1 ，根據(jù)《中華人民共和國國家標準》，利用農(nóng)藥污染對人體危害程度構(gòu)造的判斷矩陣可滿足層次分析法的要求，能夠通過一次性檢驗。利用公式（3）的模型去求解，得到結(jié)果 =0.6750<1，土壤未污染，適宜發(fā)展綠色中藥材。

2 建議

根據(jù)上述討論，可知達州的污染指數(shù)都小于1，未被污染，適宜發(fā)展綠色中藥材。不過有些指數(shù)快超標了，例如鉻、有機磷農(nóng)藥，我們必須防患于未然，給予警示，針對這些即將超標的重金屬，農(nóng)藥，化肥必須進行控制。根據(jù)文獻[6]-[8]，我們提出了以下的改進建議：

2.1 控制重金屬污染的措施

（1）加大大氣污染治理和水污染治理的宣傳力度，提升它們的防治科技水平，健全相關(guān)法律法規(guī)，減少它們中的重金屬成分對土壤的間接污染。對常見的重金屬汞、鉛及其化合物污染控制雖已有可靠的工藝流程，但是砷、鉻、鎘及其化合物污染控制技術(shù)需要提高并且大力度創(chuàng)新。

（2）根據(jù)物理或物理化學的原理來治理土壤重金屬污染，可以采用工程治理方法、淋洗法、熱處理法、電解法等方法，綜合防控土壤重金屬污染；根據(jù)生物的某些生物習性來適應、抑制和改良重金屬污染，可以采用動物治理、微生物治理、植物治理等方法控制重金屬廢棄物的污染，有效降低土壤中重金屬含量。

（3）根據(jù)“重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃，建立三大體系、解決一批問題，充分利用循環(huán)經(jīng)濟的理念與技術(shù)，對重金屬廢棄物進行吸收轉(zhuǎn)化再利用，或者無害化處理。從根結(jié)上解決重金屬污染對中藥的不利影響。

2.2 控制農(nóng)藥污染的措施

（1）通過生物的作用將大分子有機物分解成小分子化合物，可以利用生物降解方法，包括動物降解、植物降解、微生物降解等；積極發(fā)展固相合成農(nóng)藥，實現(xiàn)反應的自動化，通過分混法和平行合成法，實現(xiàn)新農(nóng)藥的創(chuàng)制，重點發(fā)展高效、低毒、低殘留及無公害新型農(nóng)藥；使農(nóng)藥在水體環(huán)境中達到中藥材環(huán)保的要求。

（2）推廣生物農(nóng)藥，減少化學農(nóng)藥，生物農(nóng)藥主要包括微生物農(nóng)藥、農(nóng)用抗生素和生化農(nóng)藥三種；利用除草劑最低致死劑量使用技術(shù)，即用MLHD減少農(nóng)藥污染，精確施藥；減少農(nóng)藥殘留，禁止施用高毒、高殘留農(nóng)藥，有效保證中藥物的土壤的生態(tài)環(huán)境。

（3）調(diào)整農(nóng)藥的施用結(jié)構(gòu)、使用方式及施用量，調(diào)整種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，逐步提高行業(yè)準入門檻，鼓勵中藥產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化研究；注重生物防治、物理防治與化學防治相結(jié)合，充分利用自然天敵，盡量減少化學農(nóng)藥用量；加大中藥材的抗病蟲害品種的研究，利用分子生物技術(shù)使藥用植物增強抗病蟲害能力，不再需要大量的各類農(nóng)藥，中藥材將會成為低農(nóng)殘、高質(zhì)量的綠色中藥材。

（4）根據(jù)農(nóng)藥法律法規(guī)，建立與健全的土壤污染防治法律法規(guī)；控制農(nóng)藥包裝廢棄物，將生產(chǎn)企業(yè)與流通企業(yè)相互結(jié)合，政府增大干涉與扶持，進行有效包裝，避免使農(nóng)約包裝廢棄物內(nèi)的殘留物造成污染；建立綠色藥材生產(chǎn)基地，對藥材生產(chǎn)實施規(guī)范化質(zhì)量管理（GAP），保障中藥物衛(wèi)生安全。

2.3 控制化肥污染的措施

（1）加強肥料養(yǎng)分資源的綜合管理，以農(nóng)家肥為主，使用無機肥料時，必須與有機肥料配合施用。建立科學的施肥制度，利用3S技術(shù)精確施肥。從而達到生產(chǎn)綠色中藥物。

（2）提高養(yǎng)分資源的利用效率，使用科學的施肥技術(shù)，充分利用化學途徑、物理途徑和生物途徑，創(chuàng)造良好的土壤條件，采取積極有效的水土保持措施。

對于有機肥，可以推廣以沼氣為紐帶的“生態(tài)家園富民工程”，推進農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，達到促進減少污染、保護中藥材土壤質(zhì)量與提高生活質(zhì)量的三贏。

（3）依據(jù)模型的結(jié)論，如果加強并綜合應用上述有關(guān)控制措施，達州可以占領(lǐng)“綠色藥物”的市場優(yōu)勢，讓中藥物產(chǎn)業(yè)早日成為其支柱產(chǎn)業(yè)，使其早日實現(xiàn)環(huán)境保護、藥物質(zhì)量、經(jīng)濟發(fā)展和人民能擁有健康的四贏和諧城市。

參考文獻

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[8]王昶，馬少娜，魏大鵬，王敏.中藥材中重金屬污染分析以及防治措施[J].天津科技大學學報，2005，（20）3：12-16.

作者簡介：吳 驍（1991—），女，四川廣安人.學生，主要從事數(shù)學研究.

基金項目：

四川省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目（201310644020）；四川循環(huán)經(jīng)濟研究中心項目（XHJJ-1307）