多環芳烴與茶葉品質

程靜++何鑫

摘 要：多環芳烴C、H化合物的不充分燃燒和高溫裂解的副產品，有毒且具三致作用。主要沉積于土壤中，不同環境條件土壤所含的PAHs量不同，植物除可自身合成也可從環境中獲得。當然環境是可以降解PAHs，可通過植物修復，微生物修復及他們的復合作用等。經研究，茶葉中含有PAHs，且經兩種PAHs（菲和芘）處理的茶葉其多酚和咖啡堿增加，氨基酸下降。

關鍵詞：多環芳烴 分布 降解 茶葉

中圖分類號：S571.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（a）-0067-01

1 多環芳烴的來源

1.1 工業工藝過程

PAH就是指多環芳徑不充分燃燒后所遺留的無知。它廣泛由三大工業進行排放。這三大工業是指：（1）焦化煤氣；（2）有機化工；（3）石油工業。這三種工業幾乎囊括了所有的PAH排放。眾多周知，如果不將PAH進行妥善處理就會對人和其他動物造成危害，而且，這種危害是屬于相當的持續性危害。相關數據表明，焦化煤氣工業所排出的廢水中含有大量而不同類型的PAH。在這里面，BAP的基礎含量可以高達25.4～到46 mg。我國相關規定是控制在0.03 mg。不言而喻，這是遠遠超出了我國相關的基本規定，其超標高達1500多倍。這種生產工業如果不嚴格進行處理，將會有大量的PAH外放，這樣的后果簡直無法估計。而另外的有機合成工業，它的排放廢水BAP在1.8 mg左右，相比起來是少了很多。但是相對于國家標準來說，仍舊超標很多。至于最后一種的煉焦工藝，它的高溫干餾工業會產生480中以往的多環芳徑，這些危險物質一定要進行妥善的相關處理。否則就會造成PAH外溢。

1.2 食品制作

在食品制作的過程中，有許多制作方法是不可取的，例如油煎，油炸、煙熏、燒烤等，因為脂肪高溫狀態下可裂解產生BaP及其它衍生物，煎炸食品中油溫較高，有時超過200 ℃，這時會分解出大量的雜環胺、多環芳烴等強致癌物。冰島居民喜歡吃煙熏食品，填埋的胃癌標化死亡率達125.5/10萬，有人做過實驗：經過煙熏達數周之久的羊肉，BaP的含量達2～46 mg/kg。用它在動物身上作試驗也發生惡性腫瘤[1]。

2 多環芳烴的毒性

2.1 致癌性

PAHs致癌性研究最多的是苯并（a）芘，它可使多種動物種屬，多種器官致癌，不同接觸途徑均可致癌，其致癌發生率不僅存在劑量效應關系，而且存在加速效應。

2.2 致突變性

PAH大多為間接致突變物，其中苯并（a）芘是一種強致突變物。常作為致突變試驗的陽性對照。

2.3 遺傳毒性

對小鼠和家兔，苯并（a）芘能透過胎盤屏障。造成子代肺腺癌和皮膚乳頭狀癌。

3 多環芳烴與環境

3.1 植物與PAHs

植物體內的PAHs，除自身生物合成10～20 mg/kg外[2]，還有兩種途徑。土壤-植物體是PAHs通過受污染的土壤和植物根系之問的分配進入植物體；空氣-植物體是PAHs從空氣通過氣態和顆粒態沉降到葉片的蠟質表皮或通過氣孔進入植物體。一般來說，當大氣和土壤中PAHs污染濃度大時，植物葉和根中PAHs含量就大。在相同條件下，葉片表面積大、臘脂量高，根的脂肪量高，富集效率就高。當然還與植物的種類有關，闊葉植物PAHs含量比窄葉植物高，植物地上部分PAHs含量高于地下部分，同一植物不同器官PAHs含量差異也很大。

3.2 土壤中的PAHs分布

土壤是PAHs的貯存庫，土壤中PAHs主要來自大氣沉降、污水灌溉和污泥等廢棄物的使用。一般情況下，土壤中90%以上的PAHs均來自于大氣沉降。從土壤中PAHs濃度的空間結構分析得出，PAHs隨著大氣運移能進行長距離的遷移。最終經沉降等過程累積于土壤和沉積物中。不同的土地利用類型，PAHs含量不同。王學軍等研究表明，天津地區PAHs總含量在不同土地類型中的順序是城市綠地>污灌農田>普通農田>荒地>山區，這說明土壤中PAHs含量與工業、交通和家庭供熱關系密切。

4 多環芳烴的降解

4.1 植物修復

許多研究證明了植物可用于修復PAHs。這是由于，這是植物可直接吸收多環芳烴類化合物并在其組織中積累非植物毒性的代謝物。

4.2 微生物降解

微生物代謝PAHs的方式有兩種[3]：（1）以PAHs為唯一碳源和能源；（2）PAHs與其他有機質進行共代謝。近年來人們對降解多環芳烴的微生物進行了廣泛的研究，篩選出常見的能降解PAHs的微生物有紅球菌、假單胞菌屬、分枝桿菌、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、氣單胞菌屬、拜葉林克氏菌屬、棒狀桿菌屬、藍細菌、微球菌屬、諾卡氏菌屬和弧菌屬等。但是由于微生物種類繁多，且高環多環芳烴穩定較難降解，為加強生物降解作用，常采用加大量的優勢微生物種群、表面活性劑、施用適當氮肥等措施。

4.3 植物-微生物聯合修復

現階段研究較多的降解方法是生態的降解方法。在這種方法里，植物和微生物兩者相關的研究已經非常的充分。在各自領域都有所突破。當人類將這兩種物質放到一起研究的時候，人類發現了驚喜。該種方法可以在保持生態的情況下進行降解處理。到目前為止，世界上已經出現了關于植物與微生物聯合的降解技術，而且經過進一步的研究植物與微生物聯合修復技術已經可以完美將兩種方法的有點進行相關性融合從而從實際角度來解決有機污染物的降解問題。我們可以這么理解，植物和微生物在相互而形成的環境中得到了相互促進，形成了一個和諧的促生環境，在這種條件下，微生物進行降解的能力可以得到顯著提高。最高提高效果可以達到4.7%。科學家經過反復試驗，找出了黑麥草的具體科研作用。這對于相關微生物與植物聯合降噪處理技術的相關研究又近了一步。總之，利用生態的方法進行降解處理是非常有效的做法，也是比較環保的做法。

5 多環芳烴與茶葉

各種茶葉所含的HAP的含量是不一致的，以下是目前茶葉上的研究：Artur Ciemniak[5]利用GC-MS分析了得到48.27 mg/kg（芙蓉茶）17.03 mg/kg（綠茶）。最高級別的HAP的被發現在酸橙茶74.2 mg/kg。

通過水培試驗，研究分析了兩種多環芳烴（PAHs）物質（菲和芘）在茶樹體內的吸收、累積和轉移，以及對茶葉體內幾種有效化學成分的影響。結果表明，當營養液中菲和芘處理濃度為1.00 mg/L和0.10 mg/L時，茶樹須根中菲和芘濃度最高，為2.21×10-3mg/g干重（Dw）和1.07×10-1mg/g DW；菲在茶樹莖中最高含量7.0×10-3mg/g DW，葉片中含量為3.10×10-4mg/g鮮重（Fw），芘在莖和葉中則均未檢測到。菲和芘對茶樹烏牛早品種葉片內化學成分影響顯著，菲和芘單獨處理后，茶樹葉片內兒茶素總量最高分別上升35.13%和46.56%；菲和芘的混合處理中兒茶素總量最高增加48.23%，多酚和咖啡堿含量也有明顯升高。然而，菲和芘處理后茶樹葉片內氨基酸含量下降。

參考文獻

[1] 王桂山，伸兆慶，王福濤.PAH（多環芳烴）的危害及產生的途徑[J].山東環境，2001（2）：41.

[2] M artin K ，W olfgang W.Atmospheric versus biological sources of polycyclic arom atic hydrocarbons（PAHs）in a tropical rain foresten vironment[J].Envi～onmental Pollution，2005（135）：143-154.

[3] 邢維芹，駱永明，李立平，等.持久性有機污染物的根際修復及其研究方法[J].土壤，2004，36（3）：258-263.

[4] 高彥征，凌婉婷，朱利中，等.黑麥草對多環芳烴污染土壤的修復作用及機制[J].農業環境科學學報，2005，24（3）：498-502.

[5] Artur CI.Rocz Panstw Zakl Hig，2005，4：317-22.endprint