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浅谈贵州茶叶中重金属含量和污染状况

2020-06-05 354 上传者：管理员

摘要：为了解贵州茶叶中重金属含量与污染程度，2018—2019年采集贵州九大茶产区茶叶样品，测定样品中铅、镉、铬、汞、砷含量，按相关限量标准，采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法进行污染等级评价。结果表明：贵州白茶、红茶、绿茶和苔茶中重金属铅、镉、铬、汞和砷平均含量分别为0.322～0.424mg/kg、0.033～0.058mg/kg、0.307～0.432mg/kg、0.003～0.006mg/kg和0.135～0.183mg/kg。重金属单项污染指数和内梅罗综合污染指数均小于0.7。说明贵州茶叶未受铅、镉、铬、汞、砷污染，处于清洁、安全等级。

关键词：
分析研究
污染评价
电感耦合等离子体质谱法
茶叶
贵州
重金属
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贵州省有九大茶产区，目前茶园面积稳定在46.67万hm2，居全国首位。贵州茶园土壤物理性状好，容重小，土质疏松，通透性好，适合茶树生长[1]。多年来贵州省政府出台多项促进茶产业发展的政策措施，旨在将茶产业打造成为贵州现代农业第一产业、贵州第一出口农产品、中国茶叶第一大省、中国茶叶第一品牌。茶产业带动贵州400万茶农就业，带动56万贫困人口脱贫，已成为山区脱贫攻坚的主导产业[2]。2019年截止11月底，贵阳海关共检验检疫出口477批，数量3613.7t，金额1.2亿美元。随着人们生活水平提高，越来越重视茶叶品质和安全。重金属含量是影响茶叶安全饮用的重要因素之一，若重金属在人体内积聚过多会危害人体健康。茶叶中重金属残留的主要来源是大气沉降、茶园土壤、茶叶加工过程等[3]。胡承成[4]等测定黎平县茶叶中铅镉铬汞砷铜6种重金属含量，其值均未超过国家现行标准，茶叶重金属综合污染指数小于0.7，处于安全水平。另外，贵州云雾、都匀、湄潭、贵定、黔西南等地的茶叶重金属含量均未超过国家现行标准[1,5,6,7,8,9,10]，但未见综合比较贵州茶区茶叶重金属含量的报道。笔者采集贵州九大茶产区相对有代表性的茶叶样品，测定其重金属含量，并采用单项污染指数法和内梅罗综合污染指数法对贵州茶叶污染程度进行评价，以期为贵州相关部门对茶叶重金属污染以及茶叶质量控制提供科学依据。

1、材料与方法

1.1材料

1.1.1样品

2018—2019年从贵州省九大茶产区采集茶叶样品共72个。其中：安顺市15个，毕节市4个，贵阳市10个，六盘水市6个，黔东南州15个，黔南州3个，黔西南州2个，铜仁市9个，遵义市8个。茶叶样品种类分别为白茶4个、红茶10个、绿茶54个、苔茶4个。

1.1.2试剂

铅、镉、铬、汞、砷标准溶液（1000μg/mL）来自于国家有色金属及电子材料分析测试中心。硝酸（优级纯）来自上海国药集团，过氧化氢（分析纯）来自上海桃园化工厂。

1.1.3仪器与设备

XPE-204电子分析天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司），Milli-Q超纯水系统（默克化工技术（上海）有限公司），Mars6微波消解仪（美国CEM公司），EG37C电热板（北京莱伯泰科仪器股份有限公司），ICPMS-2030电感耦合等离子体质谱仪（日本岛津公司），DMA-80全自动测汞分析仪（意大利Milestone公司）。

1.2重金属含量测定

茶叶中铅、镉、铬、砷测定采用《GB5009.268—2016食品安全国家标准食品中多元素的测定》[11]。将茶叶样品置于烘箱中，60℃烘干后粉碎制样。称取0.3g茶叶样品，依次缓慢加入7mL硝酸和1mL过氧化氢，缓慢摇动使酸和样品充分混合均匀，待反应缓和后再加盖按照微波消解仪。微波消解升温程序：5min升温至120℃后保持5min,5min升温至180℃保持20min。消解完成后置于130℃电热板赶酸，待消解液浓缩约至1mL转移至25mL比色管中，去离子水定容待测。同时做试剂空白。ICPMS-2030测定参数：高频发生器功率1.2kW，泵流速20r/min，采样深度5.0mm，等离子体气流量8.0L/min，载气流量0.7L/min，辅助气流量1.1L/min，氦气流量6.0mL/min，雾化室温度5℃，重复3次。茶叶中的汞采用全自动测汞分析仪。使用绿茶标准物质GBW10052、紫菜标准物质GBW10023进行质控。

1.3重金属污染评价方法

按照《GB2762—2017食品安全国家标准食品中污染物限量》[12]中铅的限量、《NY659—2003茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》[13]中铅、镉、铬、汞和砷限量分别为5mg/kg、1mg/kg、5mg/kg、0.3mg/kg和2mg/kg的标准对茶叶污染进行评价。

单因子评价采用单项污染指数法，综合评价采用内梅罗综合污染指数法。单项污染指数法计算公式为Pi=Ci/Si，式中Pi为污染物i的单项污染指数；Ci为污染物i的实测值；Si为污染物的评价标准值。内梅罗综合污染指数法计算方法为P综=[（Pimax2+Piave2）/2]1/2，式中P综为综合污染指数；Pimax为茶叶中污染物i的单项污染指数最大值；Piave为茶叶中污染物i的单项污染指数平均值。单项污染按照清洁、尚清洁、轻污染等分级标准进行评价，综合污染按照安全、警戒限、轻污染等分级标准进行评价[4,14]（表1）。

表1重金属污染的等级划分

2、结果与分析

2.1茶叶中重金属的含量

由表2可见，贵州白茶、红茶、绿茶和苔茶样品中铅、镉、铬、汞和砷平均含量分别为0.322～0.424mg/kg、0.033～0.058mg/kg、0.307～0.432mg/kg、0.003～0.006mg/kg和0.135～0.183mg/kg。样品茶叶中铅、镉、铬、汞和砷5种重金属含量均小于《GB2762—2017食品安全国家标准食品中污染物限量》中铅的限量、《NY659—2003茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》的重金属限量。

表2茶叶样品中重金属含量

2.2茶叶中重金属污染评价

由表3可见，贵州白茶、红茶、绿茶和苔茶的单项污染指数和内梅罗综合污染指数均小于0.7，属于清洁和安全等级。平均单项污染指数红茶（0.0589）>苔茶（0.0580）>绿茶（0.0579）>白茶（0.0533），内梅罗综合污染指数绿茶（0.077）>苔茶（0.074）>红茶（0.073）>白茶（0.071）。

表3茶叶样品的重金属单项污染指数及综合污染指数

3、结论与讨论

经测定贵州白茶、红茶、绿茶和苔茶重金属含量，铅、镉、铬、汞和砷平均含量分别为0.322～0.424mg/kg、0.033～0.058mg/kg、0.307～0.432mg/kg、0.003～0.006mg/kg、0.135～0.183mg/kg，其值均低于GB2762—2017和NY659—2003相应重金属限量值。测定茶叶中重金属含量时，发现绿茶中1个样品的铅含量明显高于其他样品，达2.301mg/kg，计算其单项污染指数为0.460，综合污染指数为0.116，虽然2个值都低于0.7，但与其他样品相比其重金属含量较高，该样品需做进一步分析。通过单项污染指数和内梅罗综合污染指数法，平均单项污染指数红茶（0.0589）>苔茶（0.0580）>绿茶（0.0579）>白茶（0.0533），内梅罗综合污染指数绿茶（0.077）>苔茶（0.074）>红茶（0.073）>白茶（0.071）。贵州白茶、红茶、绿茶和苔茶的单项污染指数和内梅罗综合污染指数均远小于0.7，属于清洁和安全等级，可放心饮用。

本次贵州茶叶重金属检测数据与近十年文献报道的贵州地方茶叶重金属含量基本处于一个水平上，未出现大幅度重金属含量增加的情况，说明贵州茶叶重金属含量一直保持比较低的水平。冷崇姣[15]等测定重庆茶叶，重金属铅、镉、汞和砷平均含量分别为0.6043mg/kg、0.0739mg/kg、0.0009mg/kg和0.1826mg/kg。章剑扬[16]等测定了浙江十大名茶，重金属平均含量铅、镉、铬和砷分别为0.510～2.763mg/kg、0.033～0.099mg/kg、0.553～2.079mg/kg和0.053～0.121mg/kg。蒋越华[17]等测定南宁市的花茶发现，金银花茶有镉超标的情况。姜杰等[18]测定深圳市售茶叶发现有铅超标的样品。马兰[19]等测定了国内16个省的175个绿茶样品，铅含量平均值为0.945mg/kg，其中有2个样品铅含量超过国标限量，镉含量平均值为0.052mg/kg，砷含量平均值为0.088mg/kg。出现重金属超标情况，除了与环境中重金属有关，还可能与后续加工包装等过程有关。相比较来说，贵州茶叶重金属含量很低，未出现重金属超标的情况。贵州得天独厚的生态环境条件为茶产业健康发展提供了保障，现代茶企业也越来越重视茶叶安全和品质，这为打造中国第一茶叶品牌打下了坚实基础。

参考文献：

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[11]国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局.GB5009.268—2016食品安全国家标准食品中多元素的测定[S].北京:中国标准出版社,2016.