环境是中药赖以生长发育的物质基础，当然也是人类和所有的生物赖以生存的物质基础。因此，环境质量的好坏关系着人畜和生物生存的问题，也关系着中药生长好坏的大问题。随着工业迅速崛起，工业排除的“三废”对环境的污染也越来越严重，污染空气、水体、土壤、农作物、药材、人类和其他生物。人们为防治病虫草鼠为害，以提高作物产量，大量使用农药和化肥，直接和间接污染农作物、药材、空气、水体和土壤。人畜吃了被污染的作物、中药又影响人类的健康。所以当前世界各国对治理环境污染都非常重视，都在大力发展无公害的“绿色食品”和无公害药物。
环境污染对作物和中药的直接为害最为严重，进而经过食物链又造成对人畜间接污染和为害，甚至死亡。因此，治理环境污染是发展GAP无公害中药的重要措施之一。
一、土壤污染的防预与治理
控制污染是预防土壤污染的根本措施。污染源有工业排出的“三废”，田间施用的农药和化肥，污水灌田等。要严格控制工业“三废”的排放，并进行净化处理，减少对土壤的污染。合理使用化学农药，减少对土壤的污染。科学使用化肥，氮、磷、钾和微肥要配合使用，不要过多偏施氮肥，对不合格的化肥要停止生产和使用。在污水灌溉区要经常化验土壤，防止对土壤的污染，严格执行污水灌溉的有关约定，避免重金属和其他有毒元素对土壤的进一步污染及对药材作物的危害。
治理土壤污染一般是比较困难的，特别是大面积的治理更困难。下面介绍常用的措施。
（一）翻耕 把污染物质浓度高的上层翻至下层，以此稀释耕层中污染物质的浓度。如果耕层以下土层污染物质浓度高，则此法无效。此外，土层浅薄，翻耕法也无效。再者，为使翻上来的心土熟化，还必须考虑施用土壤改良剂和增加施肥量。
（二）施用客土和换土 施用客土是指在现有的污染上覆上一层未污染土壤。覆盖客土使耕地地面增高，因此在稻田的情况下会使水浆管理产生困难，所以客土量是受限制的，客土效果常常是不大的。目前，采取换土的办法居多。无论客土、换土、或深翻，对小面积污染严重的土壤均可采用。但对换下来的土壤一定要妥善处理，客土的厚度一般为10~25cm。将污染的土壤深翻到下层也可以。这些工程都很大，一般的人力手工操作难以办到。故对大面积的换土与深翻，适用于机械操作。
（三）施用改良剂或抑制剂 了解有害金属元素的特性及其在土壤中的活动，对于研究某些能使作物减少吸收该元素的方法来说，是极为重要的。在自然条件下重金属的自然背景值保持着极为缓慢的动态平衡而很少发生变化。与此相反，在耕种条件下人为活动使土壤环境发生变化，从而也使土壤中重金属的活动发生变化。这就是说，在自然土壤中这些物质的变化是在很长的时间里完成的，而耕种土壤中这些变化是在极短的时间里完成的，这些变化对制定减少有毒物质吸收的措施则是很重要的。从这一观点出发，改良受重金属污染的土壤的根本措施是施用客土，但是我们不能在任何情况下总是局限于追求永久性效果，排土、客土这样的根本措施也不是一成不变的，既使采取这样的根本性措施也应做到因地制宜，在污染程度轻而不宜采用排土、客土措施的情况下，可考虑利用土壤中污染物质的特性（难容化），施用改良剂来防治土壤污染。在土壤受重金属（如镉、铜、锌等）污染的情况下，施用石灰性物质提高土壤pH可使重金属形成氢氧化物沉淀；施用促进还原的有机物质可使重金属形成硫化沉淀；施用磷酸盐物质可使重金属形成难溶性磷酸盐；利用离子拮抗减少植物对重金属的吸收，所有这些措施都可考虑采用。
1、调节土壤pH和施用石灰一般说来，金属氢氧化物溶解度之低仅次于硫化物，而且还可以通过提高pH进一步降低其溶解度。在这当中，如果使用石灰作为碱制剂，则可通过引起与钙的共沉淀现象则促进沉淀的产生：
溶解 低 — pH — 高 沉淀
[与Ca，Mg，Al(OH)x，Fe(OH)x共沉淀]
土壤溶液中镉、锌的溶出率与土壤pH的关系随着土壤pH上升，重金属在土壤溶液中的溶出率增高。另淹水状态和旱田状态的土壤溶液中的锌和镉的溶度与土壤pH相关。在旱田土壤溶液pH4~4.4的范围内，土壤溶液中锌和镉的浓度都高。旱田淹水后，土壤溶液pH范围稍有提高的趋向，土壤溶液中锌和镉的浓度降低，土壤溶液pH进一部提高至7~8倍以后，土壤溶液中锌和镉浓度则急剧降低。一般来说，土壤溶液中锌和镉的浓度在旱田状态下比在淹水状态下高，但是在淹水状态下还包含着还原效应，然而即使在相同的氧化还原电位下，在因多施石灰物质而提高pH（Ph~8左右）的处理中，土壤溶液中锌和镉的浓度仍显著减少（涉谷政夫，1975）。
根据以上所述，通过提高土壤pH使重金属沉淀的实际措施为施用石灰性物质，可以施用的石灰性物质有硅酸钙、碳酸钙、熟石灰、硅酸镁等市售农用石灰物质。施用石灰性物质是以提高土壤pH（pH7左右）为目的，因此施用石灰性物质后，有必要测定土壤pH实际上是否已达到目标值。
2、施用促进还原的物质 作为还原的促进剂最常用的有堆厩肥、鲜稻草、稻草、淀粉和其他有机物。土壤还原状态的程度依土壤种类而有不同。在有机物质少的砂质稻田和透水性过强而持水性能不好的稻田下，施用促进还原的物质形成紧实的犁底层和提高持水能力效果特好。此外，据报道在促进土壤还原和金属沉淀的同时，还可能引起水稻缺锌，但是从稻田土壤的一般土壤氧化还原电位来考虑，这种现象大概限于极为特殊的稻田土壤。这种稻田不仅缺锌，可能还会缺乏其他微量元素。
3、施用作为硫化氢给源的硫磺 含硫少的土壤，即使在还原状态下，由于生成硫化氢少，所以也就很难形成重金属的硫化物，施用石灰硫磺合剂、硫化钠和硫磺等含硫物质，在促进土壤还原的同时，又可促进硫化氢和硫化物的生成。日本战后施用无硫酸根肥料作为防治老朽化水田的措施，这个措施一直沿用至今，因此日本水田土壤中硫的给源已有减少的趋向，在我国也有类似趋向。
（四）增施有机肥或绿肥 增施有机肥和绿肥可以提高土壤吸收容重，改善土壤微生物活动条件，降低土壤污染的程度。药田淹水可降低除砷以外的重金属为害。
向土壤施入有机物质被农民视为提高土壤肥力的方法。实际上，有机肥料含有作物生长和发育所必须的各种生命元素。这种肥料与矿质肥料相比较，其优点在与它对土壤具有多种多样的积极影响，首先是它能提供营养元素，其次是可视为土壤物理改良的重要物质。有机物质在土壤中分解时释放出热量，伴随其矿化释放出矿物质、二氧化碳和氨等。在有机物质分解过程中还可能形成胡敏酸和富里酸。有机肥料的缺点是植物所需的氮磷释放缓慢，而且浓度低，这就迫使农民加大有机肥料的用量。
必须考虑到，有机肥料依其来源和堆制工艺而具有不同的提高肥力和改良土壤的能力。多种多样的有机肥料可划归为两类；一类为生物活性有机肥料，如动物粪便、人粪尿、鸟粪等；另一类为生物惰性有机肥料，如泥炭和泥炭类物质及其同各种矿物质添加剂的混合物。前一类肥料可使土壤微生物区系中那些能促进肥料本身以及植物残体迅速矿化的微生物群增多；后一类有机肥料则可使土壤吸收容量和持水能力增大。但是在任一情况下有机物质都可作为阴阳离子的有效吸附剂，提高土壤的缓冲能力，降低土壤中盐分的浓度。所有这些都可促使多种重金属的植物毒性降低，阻碍它们进入植物体。
（五）改变耕作制度 作物旱田中滴滴涕、六六六降解速度很慢，残留量大，改水田后，降解速度加快，经过一年即可基本降解掉。水旱轮作是降解土壤污染的有效措施。
（六）生物措施 通过生物降解或植物吸收可净化土壤。如蚯蚓能降解土壤中的农药、重金属及废弃物等。羊齿类铁角属植物能吸收土壤中的镉。红酵母能降解剧毒的聚氯联苯。
二、水体污染的预防与治理
污灌对作物可能产生危害的污水成分大致可分为如下三大类：城市污水、某些工业废水和畜舍排水中的过量氮素和有机物；城市污水和工业废水中的有机毒物；城市污水、工业废水、矿山排水和下水污泥中的重金属和其他有毒元素。城市污水、某些工业废水和畜舍排水中的过量氮素有机物，首先危害主要谷类作物，其次也对水田的旱作物和旱田上的灌溉作物产生不良影响。
污水中的氮素形态，分为无机态和有机态两大类，其中无机态氮包括NG4—N和NO3—N、NO2—N等。有机态氮包括胺态氮、氨基态氮和蛋白质等，各种形式氮所占的比例依污染源而有不同，生活污水中有机态氮约占40%，无机态氮约占60%。污水中的氮对作物生育的影响，因形态不同而有不同，但是无论哪种形态的氮，只要供应过剩，都会表现出过剩危害。土壤中有机态氮积累，是产生氮素过剩和土壤异常还原的主要原因。氮素过剩对作物的危害，一般表现为贪青倒伏、结实不良、病虫害多发等现象。
污水中能够检出的有机毒物种类繁多，其中浓度较高，危害作物面积较大的有机毒物较多的有酚、氰和三氯乙醛；苯并（a）芘在污水中检出的几率并不算高，但因系强致癌物质，对其危害也给予了较多的注意。作物对酚有一定的忍耐能力，其适应范围因作物种类、品种、土壤类型和栽培条件而有不同。污水含酚25mg/L以下时，水稻和小麦生长正常；50mg/L以上时，开始受抑制。作物体内酚的残留量随污水中酚浓度增加而增加，酚在植物各部分的残留量按茎叶＞根＞籽实的顺序递减，残留在籽实中的酚量占总残留量的比例很小。污水中酚的浓度在12mg/L以上时部分作物的品质变劣，口味变涩。
污水中的有机物随污水进入土壤后，在旱田氧化条件下最终全部分解为二氧化碳和水，而在稻田厌气条件下则生成氢、甲烷等气体，醋酸、酪酸等有机酸，以及醇类等中间代谢产物。在厌气分解过程中，水中的溶解氧以及高价铁、锰和硫酸根等土壤氧化物中的氧被消耗，土壤氧化还原电位降低，生成二价铁、锰和硫化氢等，这些化合物同厌气分解的中间产物有机酸等被作物吸收，阻碍作物体内代谢，抑制作物生育、根的伸长和发根等，或者引起根腐病，由此造成作物减产，这种现象称为农田的异常还原危害。
污水中的矿物油和中性洗涤剂可使某些作物生育严重受阻。油类对作物的危害，除了直接附着于或侵入植物体而对作物产生生育危害外，还可因覆盖田面水表面而妨碍土壤中氧的补给，或促进水温和地温上升，而促使土壤异常还原，引起根腐现象。其次，还可能产生使土壤物理性状变劣等间接的不良影响。将油类施入兼作农用的污水地处理场，也可能会对植物种籽发芽生产不利影响。如果施入场地的油挥发性强，就应当在播种和种籽发芽之前或之后较长时间施用。油对植物发芽和产量的影响比其对土壤系统的冲击更为显著。土壤含油量大约为土重的1%看来是油脂造成多种旱作物减产的临界值，若土壤含油量达到土重的1.5%~2%，作物减产往往超过50%。这种效应发生在油类施入不久和尚未被去除之前（Overcash,1979）。
根据涉谷政夫（1975）的盆栽试验结果，就洗涤剂对水稻的影响而言，硬型ABS（烷基苯磺酸盐）达100ppm，水稻的生长量和产量就会急剧降低，软型LAS的危害稍轻，但就米质而言，5ppm即已表现出影响，10ppm以上时根的老化加速，稻株呈现秋衰现象，一级米中基白米百分数增加，米质明显变劣。根据水培试验结果，硬、软两种类型的洗涤剂都是浓度达10ppm时，糙米产量减半。
金属矿山、治炼厂和电镀废水，含有铜、锌、镉、砷等元素，常使农、药业作物受害，进而影响人体健康，成为一个重大的环境问题。重金属污染的水体危害作物的途径，除了含这些有害物质的灌溉水的直接作用外，还可以是以土壤为媒介而起作用。由此可见，水的污染是土壤污染的最主要原因。水体中的污染物对人畜的危害也很大。水体中的病原可引起人畜疾病。日本的“水俣病”就是汞中毒引起的；“骨痛病”是镉中毒引起的。其他重金属也能引起中毒。水中的农药也能引起中毒。有的水体中还含有致癌物质等。
水体污染预防和治理的主要途径是控制污染源和废水处理。控制污染源的方法是节约用水，减少排污量，建立工厂废水处理系统和城市污水处理系统。污水处理方法有生物法、化学法和物理法。
（一）生物膜法 生物膜法是由多种微生物群体所形成的一层粘膜状（简称生物膜）。生物膜能将污水中的有机物和有害物质分解掉，使污水净化。生物膜不断增厚、老化、剥落而更新。常用的是生物滤池法。污水通过一层表面布满生物膜的滤料即可净化。
（二）氧化塘法 氧化塘法是污水在池塘中停留数天、十几天到几十天，水深0.5~5.0cm，由于生物的作用，使污水得以净化。可除去各种有机磷农药90%以上，处理生活污水的效果也很好。
（三）活性污泥法 活性污泥法又叫曝气法，是一处绒絮状小泥粒，它是由需氧菌为主的微型生物群，以及有机和无机胶体，悬浮物等所组成的一种肉眼可见的细粒。它有很强的吸附和分解有机物的能力。在强力通气条件下使污水净化，有害物质沉淀水底，上面的水即为净化。水下的有害物质再做其他处理，加以综合利用。
三、大气污染的预防和治理
大气污染对气候可产生严重的影响。大气污染首先使用大气可见度降低，空气混浊。大气中的微粒又使空中多雾、多云、多雨。大气污染还影响大气辐射平衡的变化，进一步影响地球的气候变化。二氧化碳的积累会引起温室效应，使地球表面温度升高。二氧化硫在空中遇水蒸汽变成硫酸雾，随同雨水降落而成酸雨，酸雨可以使土壤酸化。
污染对作物和药材的危害表现为，大气中的有害物质如氟化物、硫化物、乙烯、氯气、特殊氧化物、粉尘等通过植物气孔进入叶内，或附着植物体表。大气有害物质对植物的为害有可见伤害和不可见伤害。可见伤害一般表现为黄化、白化或坏死斑，不可见伤害表现为发育不良，如二氧化硫污染梅树时，10年后结实不良。
氟化物（包括氟、氟化氢、氟化硅等）可抑制植物的新陈代谢。高浓度时植物组织立刻坏死；低浓度时逐渐积累于叶尖和叶缘，表现为黄化，后变红褐色坏死。唐菖蒲最敏感，用0.1ppb（100亿分之一）的浓度接触6周即可受害；葱、韭菜也很敏感，葱用30ppb处理6小时，2天后叶尖变白坏死。胡萝卜、马铃薯、菜豆、莴苣、菠菜也易受害；茄子、芹菜、甘蓝有一定的耐性。
氯气从气孔进入植物，使叶绿素分解变黄白色。白菜、丝瓜、菠菜、菜花受害后，沿主脉两侧之叶脉间产生白斑或黄褐色斑，叶脉仍有绿色。用0.1ppm浓度的氯接触萝卜2小时即可受害。萝卜和芥菜最敏感，圆葱、番茄、辣椒、白菜次之，芹菜耐性较强。二氧化硫从气孔进入植物，转变成亚硫酸根和硫酸根。使叶缘和叶脉间变白，后干枯。乙烯对植物的花器影响较大。用0.1ppm浓度的乙烯接触番茄2天，叶片和叶柄下垂或向下弯曲。粉尘影响植物的光合作用和生长发育。臭氧从气孔进入植物，造成栅状组织细胞死亡，叶表面出现黄白色、灰白色或褐色小斑点或条纹，高浓度时坏死斑变红褐色。大气污染还影响病虫害的发生。二氧化硫污染促进松树叶枯病的发生，喷洒波尔多液后遇雨易造成落叶。
大气污染对人畜产生为害既表现出直接作用，也依生物链体现间接作用。大气中有害物质对人畜为害是多方面的，被吸人肺部引起多种疾病。如二氧化硫引起支气管炎、哮喘、肺气肿；硫酸雾可引起酸血症等；一氧化硫引起头晕、头痛、恶心，严重时窒息死亡，这就是常说的“煤气”中毒；二氧化氮对呼吸器官有强烈刺激作用，引起急哮喘，能破坏肺细胞；铅能引起肠痛和贫血，记忆力减退。大气污染对肺癌的发生可能也有密切关系。粉尘被吸入肺部能造成尘肺。
对大气污染的预防与治理可通过以下方法进行。
（一）对大气污染进行监测 对大气进行持久经常性的及时监测，可有效了解掌握污染物的种类和污染情况，以便提早采取防治措施。
1、议器分析和化学分析 由于环境污染因素很多，分析的方法也很多。常用的有碘量法、测氧法、容量法、比色法、滴定法、薄层层析法、极谱法、气相色谱法、原子分光光度法、红外线法等分析污染物的含量。具体方法可参考有关资料。
2、生物监测 利用生物对污染的敏感性测定污染物的含量。把这种对污染物非常敏感的植物叫“指示植物”。
对二氧化硫敏感的植物：紫花苜蓿、大豆、小麦等。
对氟化氢敏感的植物：唐菖蒲、玉米、萱草、韭菜、葱等。
对氯气敏感的植物：韭菜、蕃茄、萝卜、白菜等。
对臭氧敏感的植物：烟草、马铃薯、萝卜等。
对氨气敏感的植物：芥菜、菜花等。
对汞蒸汽敏感的植物：菜豆、向日葵等。
(二）控制污染源 控制污染源，这是预防大气污染的关键措施。控制污染源的途径有改进工艺流程，使用高效低毒原材料，限制燃料含硫量，改善燃烧条件，安装脱硫集尘设备，控制排烟、排气，新建工厂要有防除公害的设备。排放硫化氢和一氧化碳浓度在千分之一左右的工厂，对作物是安全的，但是对人类为害很大。排放氟化氢浓度在百万分之一的工厂，对人类影响不大，对植物为害很大。排放二氧化硫浓度在百万分之一的工厂对人畜和植物都有很大为害。这些工厂要远离城镇。
（三）建造绿色屏障 发挥森林的净化作用 植树造林是防治大气污染的措施之一。因为森林有吸收有毒气体、阻挡尘埃、补充氧气、吸收二氧化碳、防风固沙、涵养水分、调节温湿度、改良气候等作用，对环境有很大的净化能力。森林还有杀菌作用，法国测定百货大楼内空气中有细菌400万个/m3，林阴道有58万个/m3，公园内有1000个/m3，林区仅有55个/m3，故在污染源或药材栽植区四周种植树木（尤其是具有抗大气污染的林木），建造天然绿色防护林带，可预防大气污染。
（四）选栽抗污染力强的作物和中药 抗SO2、NO2、CL2、HF、CS2等有毒害气体的中药品种有女贞、银杏、夹竹桃、广玉兰、无花果、枳壳、枳橙、木芙蓉、枣树、丁香、侧柏、十大功劳、栀子等。抗污染能力强的蔬菜如：抗氟化氢的有番茄、黄瓜、辣椒、南瓜、甘蓝、茄子、菜花等。抗氯气的有茄子。抗乙烯的有甘蓝、莴苣、圆葱。抗二氧化硫的有芹菜、黄瓜、圆葱、马铃薯。污染区要种植抗性强的中草药。
