福建地區(qū)茶園重金屬含量測(cè)定與茶樹(shù)品種富集性研究

胡波　張艷麗　郭胡津

摘要? ? 福建是我國(guó)最主要的產(chǎn)茶省份之一，茶葉中的重金屬含量是評(píng)價(jià)茶葉質(zhì)量的重要指標(biāo)。本研究通過(guò)對(duì)福建主要產(chǎn)茶區(qū)茶園不同深度土壤中重金屬含量以及主要栽培茶樹(shù)品種中重金屬富集性的研究，對(duì)福建地區(qū)茶園中重金屬污染情況進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析，為科學(xué)評(píng)估茶園重金屬含量提供了理論依據(jù)及數(shù)據(jù)參考。

關(guān)鍵詞? ? 茶園;重金屬;品種;福建地區(qū)

中圖分類號(hào)? ? S571.1? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）24-0136-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract? ? Fujian is one of the most important tea-producing provinces in China，and the heavy metal content in tea is an important indicator for evaluating the quality of tea. This study evaluated and analyzed the heavy metal pollution in tea gardens in Fujian Province by studying the heavy metal content of the soil in different tea gardens in Fujian′s main tea-producing areas and the heavy metal enrichment in the main cultivated tea varieties，which provided theoretical basis and data reference for scientific evaluation of the heavy metal content in tea gardens.

Key words? ? tea garden;heavy metal;variety;Fujian area

隨著社會(huì)工業(yè)的發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品重金屬污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視。常見(jiàn)的重金屬元素包括Cd、Zn、Cu、Hg和Cr等[1]。日常生活中，人們通過(guò)飲用、食用等行為將含有重金屬的物質(zhì)攝入體內(nèi)，攝入量過(guò)高時(shí)將極大地威脅人類健康。

由于特定地區(qū)生產(chǎn)管理習(xí)慣的差異在一定程度上也影響著茶園土壤中重金屬的含量，不同茶樹(shù)品種對(duì)于重金屬的富集性也有著明顯的不同[2]。因此，本研究通過(guò)不同地區(qū)、品種茶園重金屬含量差異對(duì)比，對(duì)評(píng)估茶園重金屬污染提供了理論及數(shù)據(jù)參考。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 采樣與制備

土壤樣品于2015年取自于安溪、福安、漳州、武夷山、福鼎5個(gè)地區(qū)的10個(gè)茶園，每個(gè)茶園為1個(gè)取樣點(diǎn)，共取4種土樣。每個(gè)樣點(diǎn)根據(jù)土層的厚度采3個(gè)土樣，分別為0～20、20～40、>40 cm混合土，采樣經(jīng)風(fēng)干、過(guò)篩后備用。

茶葉鮮樣于2015年采自對(duì)應(yīng)土壤取樣點(diǎn)茶園，對(duì)應(yīng)品種為鐵觀音等。鮮葉經(jīng)80 ℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干固樣后保存待測(cè)。

1.2? ? 主要試劑

AgDDTC-三乙胺-氯仿吸收液：稱取1.00 g二乙基二硫代氨基甲酸銀，加入100 mL氯仿和18 mL三乙胺，搖勻，用氯仿稀釋至1 000 mL，放置過(guò)夜，用脫脂棉過(guò)濾后使用。

1.3? ? 主要儀器

原子吸收光光度計(jì)（配Pb、Cu、Cd、Cr空心陰極燈）;冷原子熒光測(cè)汞儀;可見(jiàn)分光光度計(jì)等。

1.4? ? 測(cè)量方法

1.4.1? ? 重金屬測(cè)量。Cd、Cr、Cu和Pb測(cè)定：HNO3-HClO4消解法預(yù)處理茶葉樣品，王水-HClO4消解預(yù)處理土壤樣品，原子吸收光光度法測(cè)定。

Hg含量測(cè)定：V2O5-HNO3-H2SO4浸提消煮茶葉樣品，HNO3-H2SON4（1+1）混合液消解土壤樣品，冷原子吸收法測(cè)定。

As含量測(cè)定：HNO3-HClO4浸提消煮茶葉樣品，HNO3-H2SO4消解土壤樣品，二乙氨基二硫代甲酸銀光度法測(cè)定。

1.4.2? ? 污染評(píng)價(jià)方法。采用單因子污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。

茶葉中重金屬污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：茶葉質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)GB 9679-88和茶葉質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

土壤中重金屬污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：《中國(guó)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 15618—1995）、《無(wú)公害茶園土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（NY 5020—2001）和中國(guó)綠色食品發(fā)展中心推薦的土壤污染分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 不同地區(qū)茶園土壤和茶葉樣品中重金屬含量的差異

從表1可以看出，取樣點(diǎn)茶園測(cè)量的重金屬含量均未超標(biāo)，但不同地區(qū)存在一定的差異。所測(cè)重金屬在茶樹(shù)品種中的分布差異如下：Pb含量從大到小依次為武夷山>福鼎>福安>安溪>漳州;Cr含量依次為武夷山>福安>安溪>福鼎>漳州;Cu含量依次為福鼎>安溪>武夷山>福安>漳州;Cd含量依次為武夷山=福鼎>漳州>安溪>福安;Hg含量依次為漳州>武夷山>福安>安溪>福鼎;As含量依次為福安>福鼎>安溪>武夷山>漳州。

武夷山茶園土壤中Pb和Cr的含量都比較高，分別為27.54、17.39 mg/kg，這可能與當(dāng)?shù)剡^(guò)往長(zhǎng)期的施肥習(xí)慣有關(guān)，一方面當(dāng)?shù)厮嵝酝寥罌Q定了Pb含量增高;另一方面長(zhǎng)期施用酸性化學(xué)肥料也在一定程度上促進(jìn)了Pb含量的增加及溶解[3]。而福鼎茶園土壤中Cu和Cd含量都較高，分別為12.33、0.10 mg/kg，尤其是Cu的含量，環(huán)境中Cu元素的來(lái)源多樣，包括肥料、含污染源的企業(yè)排放物、尾氣和煙塵等[4]，因而茶園若未設(shè)置隔離帶或靠近市區(qū)極容易受到污染。

Hg的含量以漳州土壤中最高，為0.047 mg/kg。部分研究也表明，近年來(lái)我國(guó)茶區(qū)土壤中Hg含量的增高一定程度上受到了人類活動(dòng)的影響，尤其是茶區(qū)附近大量的發(fā)電廠運(yùn)行，釋放的Hg增加了其土壤中的含量。

由表2可以看出，6種重金屬在不同的茶葉品種中含量有一定差異，這可能是與不同地區(qū)的污染源有關(guān)。6種重金屬在同一種茶葉中的高低順序，鐵觀音中Cd>Cu>Cr>Pb>Hg>As;福鼎大白中Cd>Cu>Cr>Pb>Hg>As;水仙中Cu>Cd>Cr>Pb>Hg>As;金萱中Cd>Cu>Cr>Pb>Hg>As。同一種重金屬在不同茶樣中的高低順序因采樣點(diǎn)的不同存在著較大的差異。

總體來(lái)看，6種重金屬的含量均以鐵觀音鮮葉中最高。茶樣中Pb含量高可能是源于土壤和大氣中的Pb。這和前文提到的當(dāng)?shù)卦耘嗔?xí)慣以及土壤特性有一定的關(guān)系。同時(shí)長(zhǎng)期種植過(guò)程中，茶樹(shù)對(duì)于重金屬的富集作用也促進(jìn)了茶樹(shù)中Pb的殘留。另一方面，Pb還來(lái)源于大氣沉淀，如果當(dāng)?shù)厣a(chǎn)及生活過(guò)程中仍有使用燃煤等燃料的習(xí)慣，將在一定程度上促進(jìn)茶樹(shù)葉片中Pb含量的增加[5]。Cd的含量較高可能與安溪地區(qū)茶園的土壤母質(zhì)、整個(gè)栽培過(guò)程等有一定關(guān)系。福鼎大白茶中Cu的含量相對(duì)較高，這可能與茶園的土壤母質(zhì)、栽培過(guò)程和茶葉制作工藝等因素有關(guān)。

2.2? ? 不同深度茶園土壤樣品中重金屬含量的差異

以安溪土壤中的Pb和Cu為例，0～20 cm土層中的Pb含量為24.96 mg/kg，20～40 cm土層中的Pb含量為20.63 mg/kg，>40 cm土層中的Pb含量為8.59 mg/kg。土壤中Cu的含量有一致的規(guī)律性。3個(gè)土層土樣中重金屬元素的含量存在一定的差異，淺層與中層，中層與深層的重金屬含量差異不大，但淺層與深層的土壤中重金屬含量差異較大（表3）。

2.3? ? 不同品種茶葉對(duì)茶園土壤中重金屬的富集系數(shù)差異

茶樹(shù)生長(zhǎng)環(huán)境中，重金屬的最主要來(lái)源之一是茶園土壤，茶樹(shù)根系通過(guò)吸收水分等形式將土壤中的重金屬吸收到植物體內(nèi)完成對(duì)重金屬元素的固定和積累[6]。因此，可以通過(guò)富集系數(shù)（富集系數(shù)=茶葉中重金屬含量/土壤中重金屬含量）反映茶葉品種對(duì)土壤中重金屬富集能力的差異。

從表4可以看出，同一品種茶葉對(duì)6種不同的重金屬的富集系數(shù)有較大差別。鐵觀音對(duì)重金屬的富集系數(shù)從大到小依次為Cd>Hg>Cu>Cr>Pb>As;福鼎大白的富集系數(shù)依次為Cd>Hg>Cu>Cr>Pb>As;水仙的富集系數(shù)依次為Cd>Hg>Cu>Cr>As>Pb;金萱的富集系數(shù)依次為Cd>Hg>Cu>Cr>As>Pb。Cd和Hg在這4種茶葉中都屬于富集元素，同時(shí)它們也極易被土壤吸收、固定以及氧化。茶葉中的Cd和Hg含量絕大多數(shù)來(lái)自于生長(zhǎng)環(huán)境中的土壤、落塵等，同時(shí)栽培管理過(guò)程中施用的含有Cd和Hg的農(nóng)藥也在一定程度上影響（下轉(zhuǎn)第141頁(yè)）

著茶葉中Cd和Hg的含量[7];另外還有部分工業(yè)污染也對(duì)這2類重金屬的含量有一定的影響。此外Cd、Cr元素具有穩(wěn)定性高、殘留期長(zhǎng)的特點(diǎn)，很容易在茶葉中高度富集，污染嚴(yán)重。

3? ? 結(jié)論

特定茶葉產(chǎn)區(qū)及當(dāng)?shù)靥赜械脑耘啻胧?、栽培環(huán)境均對(duì)產(chǎn)出茶產(chǎn)品、茶園土壤中的重金屬含量有著一定的影響，同時(shí)，不同品種對(duì)于不同重金屬的富集能力也在一定程度上表現(xiàn)出差異性。在本研究中的采樣點(diǎn)茶園采試的茶葉鮮葉、土壤中的重金屬含量均為良好，符合無(wú)公害茶園的安全生產(chǎn)要求。

雖然采樣茶園的重金屬含量達(dá)標(biāo)，但在部分茶園中的重金屬含量會(huì)隨著生產(chǎn)的進(jìn)行以及工業(yè)廢氣、落塵的影響、不合理施肥持續(xù)累積，將使茶園中重金屬的含量持續(xù)增加。因此，在今后的茶園管理工作中，應(yīng)在積極探索茶園土壤脫除重金屬技術(shù)的同時(shí)，改善栽培管理環(huán)境、提高茶農(nóng)科學(xué)管理意識(shí)，合理精準(zhǔn)施肥，管控燃煤等燃料的使用，以確保茶葉生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高效。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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