安徽省茶園土壤重金屬研究

摘 要：茶園土壤重金屬含量影響到茶葉中重金屬含量。對岳西縣土壤中3種重金屬鉛（Pb）、銅（Cu）、鎘（Cd）的含量用原子吸收法進行了測定，分析污染狀況并提出了相應的對策。

關鍵詞：重金屬；土壤；茶園

中圖分類號 S571.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）04-111-03

中國是茶葉的故鄉(xiāng)，是世界茶文化的發(fā)源地。茶葉作為世界三大軟飲料之一，不僅深受中國人民的喜愛，在國外也非常受歡迎。安徽產(chǎn)茶已有2 000多年歷史，安徽綠茶被世人贊為“綠色的金子”[1]。

岳西是國家級生態(tài)示范區(qū)，目前有茶園0.78萬hm2，其中開園采摘0.53～0.60萬hm2，優(yōu)良的生態(tài)條件使這里成為安徽茶葉大縣、中國100個優(yōu)勢茶區(qū)之一，2006年產(chǎn)值為1.2億元，業(yè)內人士估計，潛在生產(chǎn)能力超過了2億元，成為全縣一個重要產(chǎn)業(yè)[2]，對安徽的經(jīng)濟也有很大的貢獻。

1 茶葉中主要重金屬元素污染狀況[3-6]

環(huán)境中重金屬污染以其慢性蓄積、生物放大、難以降解受到世人的關注，茶葉中重金屬含量也引起人們對飲茶安全的質疑。比如鉛元素含量，前幾年一度成為焦點問題。從中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所農(nóng)業(yè)部茶葉化學工程重點開放實驗室對2004-2006年全國各地茶葉樣品中鉛元素的檢測統(tǒng)計結果來看，我國茶葉中鉛含量平均值一直維持在3mg/kg左右，超過5mg/kg的茶葉比例仍有20%左右，情況并不是十分樂觀，需引起茶葉界的重視。其他如銅、鎘等也引起研究者重視。

茶樹有富集環(huán)境中化學物質的特性，當環(huán)境受到污染時，茶葉亦會受到污染。茶樹不同器官重金屬元素含量不同，Pb、Cd、Cu等元素含量在不同器官中有明顯的差異。從整體看，Pb、Cd在嫩枝含量最高，其次是老枝，根與嫩葉最低。Cr在各器官中含量基本相同。Cu在嫩枝與嫩葉中含量最高，老枝與老葉最低。總的來看，重金屬元素在嫩枝、嫩葉含量較高，其次老枝、老葉，根中最少，新陳代謝旺盛的器官蓄積量較大。

茶樹中重金屬含量與其生長環(huán)境尤其是土壤重金屬含量有較大的關系。

2 茶園土壤中重金屬污染的主要途徑[7-8]

茶葉中重金屬含量問題是近年出現(xiàn)的新問題，目前我國一般茶園土壤中有些金屬含量標準未見制訂，僅見有機茶園中土壤質量標準值和AA級綠色食品土壤環(huán)境質量標準值中鉛均為≤50mg/kg，德國規(guī)定的土壤中鉛的允許上限為100mg/kg。據(jù)中國茶葉研究所對全國主產(chǎn)茶區(qū)土樣的分析結果可以知道，土壤污染的情況存在較大差異，但重金屬中砷、汞、鉛平均值較高。

2.1 環(huán)境污染 隨著工業(yè)發(fā)展和汽車增多，大氣污染物的沉降對農(nóng)田土壤造成不同程度的污染，尤其是汽油中因添加鉛，在燃燒過程轉化成含鉛的鹵化物，它們的可溶性較高，降解后與有機質相結合，造成空氣和土壤污染。城市中空氣鉛含量往往高于農(nóng)村，也與此有關。據(jù)資料報道，農(nóng)業(yè)區(qū)和礦區(qū)土壤的鉛含量與車流量呈正比，同種土壤母質的茶園，越是靠近公路兩側的其土壤鉛含量越高，土壤鉛含量與公路的距離呈明顯的相關關系。

茶園土壤重金屬污染的另一個重要原因是工廠的廢棄物，如冶煉、電鍍、鞣革、化工等工廠所釋放的廢氣中含有不同數(shù)量的重金屬，盡管茶園大多數(shù)地處山區(qū)或半山區(qū)，但這些廢棄物會隨風漂移而飄浮到茶園上空，并隨時都會沉降到大地，給土壤帶來污染。茶園位置靠近城市、工礦的，污染更重。

2.2 肥料污染 由于化肥生產(chǎn)的原料，特別是礦石的雜質以及生產(chǎn)工藝流程的污染，化肥中常含有一定量的重金屬。一般來說，氮、鉀肥料中重金屬含量較低，但磷肥中尤其是磷礦石含有較多的重金屬成份。因此，長期大量施用同一種肥料或施用含雜質過高的磷肥會造成茶園土壤重金屬逐漸累積。過量施用氮肥會使土壤中硝酸鹽含量增加，硝酸鹽在土壤中會還原成有一定毒性的亞硝酸鹽，間接污染茶葉。未經(jīng)過無害化處理或無害化處理不徹底的有機肥中，農(nóng)藥、石油化物、塑料、有害病原體、蟲卵及雜草種子隨肥料施入茶園而引起化學和生物污染。

除此之外，生活垃圾的擴散、酸雨、污水排放等都有可能給不同地區(qū)的茶園帶來污染。

茶葉重金屬含量嚴重影響成品茶質量，茶樹可以通過土壤吸收土壤中重金屬，影響茶葉的質量，而在安徽很少有關于這方面的研究報道，因此，這次的茶園土壤中重金屬含量測定對茶葉的安全生產(chǎn)具有十分重要的指導意義。

3 材料與方法

3.2 實驗試劑及儀器

3.2.1 藥品及試劑 硝酸、鹽酸、硫酸銅、硫酸鎘、水合乙酸鉛（分析純）、高氯酸（優(yōu)級純）。

3.2.2 主要儀器 美國熱電公司：SOLAAR-M5型原子吸收光譜儀；上海天平儀器廠：FA1104型電子天平；金壇市榮華儀器制造有限公司：220V.AC1000W電子調溫電爐；上海精宏實驗設備有限公司：DHG-9070A型電熱恒溫鼓風干燥箱；頤洋企業(yè)發(fā)展有限公司：AYJ-1002-U型艾科浦超純水機；昆山市超聲波儀器有限公司：KQ100型超聲波清洗器。

3.3 實驗方法 土壤重金屬的測定采用王水-高氯酸消解法[10]，徹底破壞土壤的礦物結晶格，使試樣中的待測元素全部進入試液。準確稱取1.00g（精確至0.01g）試樣于100mL三角錐形瓶中，加數(shù)滴去離子水濕潤，再放數(shù)粒玻璃珠，加入15mL鹽酸和5mL硝酸，在錐形瓶上放置小漏斗，低溫消化2h，消化至溶液剩余5mL左右，再加5mL高氯酸，消化至近干（此時應基本上不冒煙），然后將錐形瓶拿下，冷卻后，加入1mL1∶1鹽酸溶解殘渣，搖勻，并過濾于25mL的容量瓶中，定容至標線備測。土壤消解液應呈白色或淡黃色（含鐵量高的土壤），無明顯沉淀物存在[11]。同時做試劑空白。

4 結果與分析

5 結論

（1）該地區(qū)茶園土壤環(huán)境質量總體表現(xiàn)良好，根據(jù)無公害農(nóng)產(chǎn)品茶葉產(chǎn)地土壤環(huán)境質量指標，土壤未受到Pb、Cu兩種重金屬的污染，只有很少量Cd的含量超標，超標率為3.92%，基本具有發(fā)展無公害茶葉的土壤環(huán)境條件。根據(jù)有機茶土壤行業(yè)標準，土壤中Pb、Cu、Cd3種重金屬都超標了，超標率分別為9.80%、2.0%、5.88%，大部分地區(qū)都可以發(fā)展有機茶葉的生產(chǎn)。

（2）雖然岳西縣茶園土壤重金屬污染現(xiàn)狀并不嚴重，但是部分茶園土壤中Cd的含量偏高，原因可能與該地區(qū)的土壤背景值、栽培年份和栽培過程中的各種污染，甚至采摘過程都有一定的關系。因此，仍需要采取措施防治重金屬污染，以確保茶葉生產(chǎn)的優(yōu)質高效，其中，控制茶園土壤中重金屬的含量是減少茶葉中重金屬含量的有效途徑。

（3）本次實驗結果所討論的土壤重金屬含量僅代表取樣點的現(xiàn)狀，這可作為該地區(qū)茶葉產(chǎn)業(yè)化布局的重要參考，但并不能代表整個岳西縣茶園土壤重金屬含量的全貌，若欲對該地區(qū)進行全面的了解，還需增加大量具有全貌代表性的取樣點。

參考文獻

[1]http：//www.ahteas.com.

[2]http：//nc.mofcom.gov.cn/news/P1P340828I890480.html.

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[14]NY 5199—2001，中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準-有機茶土壤行業(yè)標準[S]. （責編：徐世紅）