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产地生态环境
第二章产地生态环境
第一节药材生产基地选择的原则中药材产地的地理位置可用行政区域（东）经（北）纬度表示。
药用（动）植物的环境生态是指与（动）植物活动直接有关的空气、水、土壤、光照等生态因子的总称。
药材的产地环境与药材的质量、产量密切相关。
从目前认识，中药的活性成分大多是基因在一定条件下的表达产物，即次生代谢产物，它与遗传基因有关，对环境也有相当大的依赖性，因此，必须十分重视生产基地和生态环境的选择和建造。
我国古代对药材产地已有很多论述，梁代陶弘景《本草经集注》云：
“诸药所生，皆有境界。
”宋代寇宗爽《本草衍义》序例云：
“凡用药必须择土地所宜者，则药力具，用之有据。
”金代李杲《用药法象》云：
“凡诸草木昆虫，产之有地⋯⋯失其地，则性味少异。
”明代陈嘉谟《本草蒙鉴》谓：
“产地南北相殊，药力大小悬隔”、“地胜药灵”等，这些都说明药材产地与药材质量的密切关系，现今研究也进一步证实了这一点。
生产基地的选择与建造应考虑以下原则：
一、域性
土壤、气候表现出的地带性与（动）植物的区域分布密切关联。
植（动）物的地理分布既表现在地球上的空间分布，也显示其种群发生、发展与分布的时间概念（即漫长种群发育的历
史）。
当一个区域的生态环境与某一生物的生态习性相匹配时，这一生物就能生存，其分布区域就生态适宜区的范围，分布区域中心，耐性限度处于最适范围，即生态最适区。
人们在生产布局中，可以通过对限制因子的定性和定量分析，确定药用植物的最适宜区域。
只有在这一区域建立药材产地才是合理的，这也是我们为什么强调发展地产药材，尤其是地道药材的原因。
如果引种外地种类，应考察原产地的环境条件，如纬度、海拔、气候（温度、降水、
日照）、土壤等，遵循自然规律，应用气候相似论原理，尽量满足物种固有习性的要求。
确定产地还应作历史考证，如是否地道药材，有无民间种植（养殖）历史，质量有无变化，当地
群众积累的经验等等。
地道药材是指具有特有种质、特定的产区和一定的生产或加工技术生产出的中药材。
其
中地理因素十分重要。
这里应提及，药用植物的活性成分可能是在正常发育条件下产生的，有些是在胁迫（逆
境）条件下产生和积累的，如银杏最适宜的生长发育环境并非黄酮类化合物积累的最适环境，而在次适宜环境下生长的银杏，黄酮积累较多。
这就说明，有时植物生长发育的适宜环境条件与次生代谢产物的积累并不一定是平行的。
所以在选择药材产地时，除应考虑适宜性外，还应分析研究药材产地与活性成分积累的关系。
传统地道产地中药材的药效作用，从中医药理论角度看是其全部活性组分的综合效应。
故作异地质量对比时，不能仅以个别成分为指标，而应以其指纹图谱为基础判断产地适宜性。
二、安全性
安全性，即要求药材不受污染。
药材生产地区无污染源（如矿山、化工厂等）。
空气、土壤、水源应达到规定的质量标准，以保证生产的药材符合国家规定的安全指标等。
有些药材原产地可能发生多种变化，如生态环境、气候条件的变化。
这些变化往往比较缓慢，不易为人觉察，但对药用动植物却有影响。
有的由于人为的因素，如落后的耕作制度、无节制的施用化肥农药、工业生产造成环境污染及地方自然灾害连年发生或是生物疫区等，这些地区都不适宜生产优质药材，应废弃，另选场址。
三、可操作性药材生产基地既要求优越的自然环境，也需要良好的社会环境，它包括当地人文状况、经济状况、投资环境以及交通、供水、动力、通讯、治安等。
往往比较贫困的地区，经济欠
发达，但群众种植药材的积极性高，如果当地政府支持，善于组织群众，药材生产企业予以投资建设药材生产基地，不仅可以获得良好的经济效益和社会效益，对农民的脱贫致富也会起重要作用。
为了保证药材原料的供应，避免因自然灾害造成的减产和无收，生产企业应在不同地区设置若干个基地，并应适当储备一些原料药材，以备急需。
生产基地的建设与规模应考虑市场需求，首先是满足本企业制药及发展需要，也可与有关企业建立原料互补合同，多生产药材，供应社会需要。
第二节药材生产基地选择的内容和要求药材生产需要在适宜的环境条件下进行。
生态环境受到污染、破坏，就会影响药材的数量和品质，因此产地生态环境条件是影响绿色中药材产品的主要因素之一。
通过药材生产基地的选择，可以较全面地、深入地了解产地及产地周围的环境质量现状，为建立绿色中药材产地提供科学的决策依据，为保证中药材质量提供最基础的保障。
此外，通过生产基地的选择，可以减少许多不必要的环境监测，从而提高工作效率，并减轻企业的经济负担。
生产基地的选择是指在药材开发之初，通过对产地生态环境条件的调查研究和现场考查，并对产地环境质量现状做出合理判断。
药材生产基地有关药材生长条件的适宜性，在第四章第一节药用植物栽培中将叙述，本节主要从生产绿色中药材所需要的环境条件出发来选择生产基地。
一、查研究和现场考查主要内容1．自然环境特征：
气象、地貌、土壤肥力、水文、植被等。
2．产地社会、人群及地方病的调查。
3．收集产地土壤、水体和大气的有关原始监测资料。
4．农业耕作制度及作物栽培情况，包括三年来化肥、农药使用情况。
5．产地及产地周围污染源调查，包括工业污染源、生活污染源及交通污染调查等。
二、绿色中药材产地选择的要求
产地的生态环境主要包括大气、水、土壤等环境。
按照GAP指导原则中第9条的规定，绿色中药材产地应选择在空气清新、水质纯净、土壤未受污染、农业生态环境质量良好的地区。
1．大气产地及产地周围不得有大气污染，特别是上风口不得有污染源，如化工厂、钢铁厂、水泥厂等，不得有有毒有害气体排放，也不得有烟尘和粉尘。
2．水生产用水不能含有污染物，特别是重金属和有毒有害物质，例如：
汞、铅、铬、镉、酚、苯、氰等。
要远离对水造成污染的工厂、矿山，产地应位于地表水、地下水的上游。
尽量避开某些因地质形成原因而致使水中有害物质（如氟）超标的地区。
3．土壤土壤元素背景值在正常范围，符合绿色食品的土壤质量要求。
产地周围没有金属或非金属矿山，并未受到人为污染。
土壤中无农药残留。
基地距主干公路线50～100m
以上。
土壤肥力符合中药材生产要求。
第三节产地的环境质量监测中药材产地的环境质量监测参照国家农业部颁布的《农业环境监测技术规范》，具体内容介绍如下。
一、中药材产地环境监测概念建立绿色中药材基地，必须对产地的环境质量做出判断，而判断的依据即必须取得代表环境质量的各种监测数据。
从环境监测过程来说，环境监测包括环境调查——优化布点——样品采集——运送保存
——分析测试——数据处理——综合评价等一系列过程。
产地环境监测的对象包括大气、土壤和水。
二、产地环境监测原则
（一）监测布点要服从优化布点原则以尽可能少的劳动和代价，获取能代表监测区域环境质量的信息。
充分有效地利用产地及相关地区的现有环境监测数据与资料，进行优化布点。
（二）最优监测原则根据区域污染源的调查结果，优先监测有可能造成污染的最不利地块、河段、方位、点位，以保证评价的可靠性和代表性。
（三）可行性原则有可靠的分析方法，有评价标准及可以解释或判断危害依据的污染物。
三、大气质量监测
（一）时空分布由于大气污染物在时间、空间上分布不均匀，因此要十分注意取样地点和时间。
（二）监测布点因农业环境的空气变化不是很大，因此在收集大量大气污染危害的现状和历史资料的基础上，以污染时空分布概率较大的地点作为采样点，不必太密。
（三）采样时间和频率
由于农村电源等条件所限，采样时间和频率不可选得太长、太高。
绿色中药材产地大气监测原则上要求安排在大气污染对产品生产质量影响较大的时期。
总之，药材产地的大气监测一般以当地环保部门历年的监测资料为依据，如污染源变化不大，一般不必重新采样监测。
四、水质监测
（一）采样布点水质监测点的布设应重点放在药材生产过程中对其质量有直接影响的水源，布点多少以能控制整个监测区域为原则。
（二）采样时间和频率原则上，在药材作物灌溉期采样，如药材进行粗加工则对加工用水也要采样监测。
五、土壤质量监测
（一）布点原则在环境因素分布较均匀的地区，采用网络法布点；在环境因素分布较复杂的地区，采用随机布点法；在可能受污染源影响的地区，可采用放射型布点法。
（二）采样方法土壤监测多数是采集耕作层土样，代表一个取样点的土壤样品是指在该采样点周围处采集若干点的耕作层土壤，经均匀混合后的土样。
混合样品一般采用：
对角线法、梅花点法、棋盘式法及蛇形法。
采样深度通常为0～20cm层。
采样时间一般在收获期与生物样品同步
采集。
第四节产地环境质量现状评价
一、概述
环境质量是指环境素质的优劣。
环境质量现状评价是根据环境调查与近几年的环境监测资料，对当地的环境质量做出定量描述，为生产绿色中药材选择优良的生态环境，为医药管理部门的科学决策提供依据，为生产企业进一步改善和维护产地的环境质量提供建设性的意见。
环境质量现状评价的工序如图（2—1）产地环境现状评价是药材开发的一项基础性工作，在进行该项工作时应遵守以下原则：
评价应在区域性环境初步优化的基础上进行，同时不应忽视农业生产过程中的自身污染；绿色食品生产的多项环境质量标准（大气、水质、土壤）是评价产地环境的依据。
二、产地环境质量，评价指标体系
1．环境质量评价指标体系的建立应符合下列要求：
环境质量现状评价的工序如图（2—1）
图2-1产地环境质量现状评价工序图
（1）完备性：
指标体系必须能够全面反映绿色中药材基地自然环境质量状况、污染状况及生态破坏状况。
（2）准确性：
指标体系要能反映绿色中药材基地生态环境的内涵和本质特性，每项指标都必须可度量的，且其值的大小有明确的价值含义，指标之间应尽量避免包含关系。
（3）可操作性：
设立的指标体系应具有一定的普遍性，便于在实际工作中应用，每项指标应有与之相对应的评价标准。
2．指标体系的构成药材产地也属于农业生态系统，其构成和农业生态系统一样，同
样受到各个体系的影响。
栽培、植保和施肥等属于生产技术的范围，在药材生产操作规程中已有一定的标准和准则。
气候及气象因子（降水、光照、热量及温度）属于较大范围内有差异的因子，也不将其列入产地评价因子的范畴。
大气、水、土壤是影响药材产量和质量的重要环境因子，产地环境质量评价指标体系包括这三个因子。
评价参数是指进行评价时所采用的对环境有重要影响的污染因子，一般选择相对浓度较高、毒性强、难于在环境中溶解，对动、植物影响较大，对人体健康和生态系统危害较大的污染物，以及反映环境要素基本性质的其他因子。
绿色药材产地环境质量现状评价包括的因子如图2-2。
图2-2绿色药材产地环境质量评价指标体系
三、产地环境质量评价标准
环境质量评价标准是环境质量评价的依据。
绿色药材产地环境质量标准包括大气环境质量标准、农田灌溉水质标准、土壤环境质量标准。
1．大气环境质量标准（GB3095－1996），按一级标准执行，但TSP（总悬浮物）可宽到二级标准执行（因土壤扬尘）。
具体要求见表2－1。
表2-1环境空气质量标准
污染物名称
取值时间
浓度限值
一级标准
二级标准
三级标准
二氧化硫SO2
总悬浮物TSP
可吸人颗粒物PM10
氮氧化物NOx
一氧化氮N02
一氧化碳CO
臭氧O3铅Pb
苯并[a]芘B[a]P氟化物F
年平均日平均l小时平均
年平均日平均年平均日平均年平均日平均
1小时平均年平均日平均
1小时平均日平均
l小时平均
1小时平均季平均年平均日平均日平均
l小时平均月平均直物生长季平均
0.02
0.05
0.15
0.08
0.12
0.04
0.05
0.05
0.10
0.15
0.04
0.08
0.12
4.00
10.00
0.12
0.0l
1.8
1.9
1.2
0.06
0.15
0.50
0.20
0.30
10.10
0.15
0.05
0.10
0.15
0.04
0.08
0.12
4.00
10.00
0.16
1.50
1.00
7
20
0.10
0.25
0.70
0.30
0.50
0.15
0.25
0.10
0.15
0.30
0.08
0.12
0.24
6.00
20.00
0.20
3.0
2.0
2．农田灌溉水质标准（G-B5084—92），同时参照地面水环境质量标准（GB3838—88）
的二级和三级标准执行。
具体要求见表2—2。
表2.2农田灌溉水质标准（mg／L）
序号
项
目
作物分类标准值
菜
水作
旱作
蔬
1
生
化需
氧量
（BOD5）
80
150
80
2
≤
200
300
150
3
化学需氧量
（CODcr）
≤
150
200
100
4
悬浮物
≤
5.0
8.0
5.0
5
阴离子表面活性剂
（LAS）
12
30
30
6
≤
5.0
10
1.0
7
凯
氏
氮
35
8
≤
5.5～8.5
9
总
磷（
以P
计）
1000（非盐碱土地区
）2000（
盐碱土地区）有条件的地区
10
≤
可以适当放宽
11
水
温
（
℃）
250
12
≤
1.0
13
pH
值
0.001
14
≤
0.005
15
全盐量
≤
0.05
0.1
0.05
氯化物
≤
0.1
硫化物
≤
总汞
≤
总镉
≤
总砷
≤
铬（六价）
≤
总铅
0.1
16
≤
1.0
17
总铜
2.0
18
≤
0.02
19
总锌
2.0（
高氟区）3.0（
一般地区）
20
≤
0.5
21
总硒
5.0
10
1.0
22
≤
1.0
23
氟化物
2.5
24
≤
1.0
0.5
0.5
25
氰化物
0.5
26
≤
1.0（对硼敏感作物，如：
马铃薯、
笋瓜、
韭菜、洋葱、柑
27
石油类
橘）
≤
2.0（对硼耐受性较强的作物，如：
小麦、
玉米、青椒、小
挥发酚
白菜、葱等）
28
≤
3.0（对硼受性的作物，如：
水稻、
萝卜、
油菜、甘蓝等）
29
苯
10000
≤
2
三氯乙醛
≤
丙烯醛
≤
硼
≤
粪大肠菌群数
≤
蛔虫卵数
≤
3．土壤环境质量标准（GB15628—1995），按一级至二级标准执行
具体要求见表2—30
表2.3土壤环境质量标准（mg／kg）
土壤
一级
二级
三级
自然背景
pH<6.5
pH<6.5—
7.5pH>7.5
pH<6.5
镉
≤
0.20
0.30
0.60
1.0
汞
≤
0.15
0.30
0.50
1.0
1.5
旱地
≤
15
40
30
25
40
铅
≤
35
250
300
350
500
六六六
≤
0.05
0.50
1.0
滴滴涕
≤
0.05
0.50
1.0
四、产地环境质量现状评价方法
环境质量现状评价方法很多，不同对象的评价方法又完全相同。
根据简明、可比、可综
合的原则，环境质量评价一般多采用指数法。
药材产地评价采用单项污染指数与综合污染指数相结合的方法。
1
污染指数Pi=Ci/Si
式中Pi——环境中污染物i的污染指数；
Ci——环境中污染物i的实测数据；Si―——环境中污染物i的评价标准；Pi<1——未污染，适宜发展绿色中药材；Pi>1——污染，不适宜发展绿色中药材。
2.综合污染指数法
（1）大气：
采用上海大气环境质量几何均数指数法，其大气质量指数；如下计算
Ii为大气质量指数；
Ci——实测值；K——污染物指数；Ci／Si——分指数；Si——标准值
表2－4大气质量分级标准
表2－4
大气质量分级标准
等级
1
2
3
4
5
分级
清洁
尚清洁
中污染
重污染
极重污染
Ii
0.6
0.6-1.0
1.0-1.9
1.9-2.9
2.8
污染水平
清洁
大气质量标准
警戒水平
警报水平
紧急水平
注：
1、2级适宜发展绿色中药材。
（2）水质：
在水质评价中，尽管某种污染物超标会造成危害，而平均状况却不超标，考虑这一效应，故采用污染物分指数平均值和最大结合的内梅罗（Nemerow）水质指数法进行评价。
综合指数为：
P综
式中：
Ci——实测值；
（Ci／Si）max——水污染物中污染指数最大值；
Si——标准值（Ci／Si）ave——水污染指数的平均值；Ii——为大气质量指数。
表2-5水污染指数分级
等级
污染指数（P总）
污染程度
污染水平
1
≤0.5
清洁
清洁
2
0.5-1.0
尚清洁
标准限量内
3
≥1.0
污染
超出警戒水平
注：
1、2级适宜发展绿色中药材。
（3）土壤：
为全面反映各污染物对土壤的不同作用，突出高浓度污染物对土壤环境质
量的影响，采用内梅罗污染指数法（公式同水质评价法）。
表2-6土壤污染指数分级等级
等级
P总
污染程度
污染水平
1
≤0.7
安全
清洁
2
0.7-1.0
警戒级
尚清洁
3
1.0-2.0
轻污染
超过背景值视污染
4
2.0-3.0
中污染
作物受到中度污染
5
≥3.0
重污染
污染已相当严重
注：
1、2级适宜发展绿色中药材。
对上述评价方法，有人持不同意见，俞穆清等人认为，绿色食品产地环境质量评价中，不宜采用综合污染指数法，而应采用单项指数法，而且因根据污染因子的毒理学特性和作物吸收、富集能力分别加以控制。
总之，应从实际出发，根据超标物的性质、程度等具体情况全面衡量。
笔者认为，在药材产地环境质量评价中更应根据多种药材的特异生长要求及产地的具体条件相结合进行评价。
如何客观地进行全面衡量是值得进一步研究的新课题。
五、产地环境质量评价现状报告的基本内容产地环境质量现状评价报告是绿色药材基地申报材料中十分重要的基础材料之一。
评价单位应按《绿色食品生产环境质量现状评价纲要》（药材基地也可参照此纲要编写）的有关要
求及格式认真编写。
编写内容及格式如下：
1．前言
（1）评价任务的来源：
包括省（市）绿色食品委托管理机构下发的环境监测委托书。
（2）绿色食品产地及企业基本情况：
产地的特点，原料的生产规模及发展规划，企业基本情况简介。
（3）产地自然环境状况：
基地地理位置、地形、地貌、土壤类型、质地及气候条件、生物多样性及水系分布；主要工业污染源。
（4）生产过程中质量控制措施：
生产过程主要包括农药、肥料的使用（使用品种、使用
量、使用次数、使用时间及有机源的来源），品种的选样及田间管理措施等。
2．产地环境质量监测
（1）布点的原则和方法：
水质、土壤及大气的布点原则和方法。
布点图是环境监测布点的真实反映，评价报告中要附报采样布点图。
布点图应反映布点的代表性和合理性，应标明村庄、公路、工矿等可能造成污染的场所所在地点，并标明主要方向。
布点图应采用当地最新的行政区规划图为底图，并根据产地面积及地形复杂程度采用合适的比例。
（2）采样方法
（3）样品处理方法。
（4）分析项目和分析方法：
包括水质分析项目和分析方法、土壤分析项目和分析方法及大气分析项目和分析方法，并要求以表格的形式编写。
3．产地环境质量现状评价
（1）水质现状评价：
评价所采用的模式及评价标准、评价结果与分析。
（2）土壤质量现状评价：
评价所采用的模式及评价标准、评价结果与分析。
（3）大气质量现状评价：
评价所采用的模式及评价标准、评价结果与分析。
（4）产地环境质量综合评价：
4.结论做出能否开发绿色中药材。
5．综合防治对象及建议
第五节开发药材GAP绿色基地的意义
一、应对绿色贸易壁垒
绿色贸易壁垒的产生有着深刻的渊源。
按照世界贸易组织（WTO）的共同要求，国际贸易的关税壁垒日趋弱化。
与此同时，技术壁垒日趋突出，其中绿色贸易壁垒（GreenTradeBarrier）最为广泛。
所谓绿色贸易壁垒，是指进口国以保护生态环境、自然资源、人类和动物的健康为由而制定的一系列贸易入境规定，不符合规定外国产品不得进口或进口时受到限制。
国际环境公约、WTO协议中的环境条款、国际环境体系系列标准（工S014000）、环境标志制度、
进口国国内环境和贸易法规、进口国食品安全标准、环境与技术标准等，一方面有利于环境保护和可持续发展，另一方面又构成了绿色贸易壁垒的渊源。
在当前的国际贸易中，绿色贸易壁垒已经成为最重要的壁垒之一，因此，绿色贸易壁垒独有的特点不容忽视。
（1）很强的技术性。
即对产品的生产、使用、消费和处理过程的鉴定都包括很多技术内涵的要求。
（2）较大的规范性。
各个国家的标准虽不统一，但对食品、药材的农药残留、重金属都有严格规定。
（3）一定的灵活性。
对于无污染环境下生长的植物，其天然富集的某些重金属，若有系统数据，可作另论。
（4）认识的统一性。
这些绿色壁垒都以维护本国大众的安全为立论基点，虽涉及在这之中往往内含经济利益，但各国都认可安全的必要性、重要性，都接受这一基本理念。
二、加入WTO后的新挑战近几年来我国的一些出口农产
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