茶樹對重金屬Cd、Pb吸附性能的研究

戴斯佳，文海濤，鄭丹琳，陳濤林，林 玲，羅軍武

（湖南農業大學 園藝園林學院，湖南 長沙，410128）

茶樹對重金屬Cd、Pb吸附性能的研究

戴斯佳，文海濤，鄭丹琳，陳濤林，林 玲，羅軍武*

（湖南農業大學 園藝園林學院，湖南 長沙，410128）

試驗分別對不同鎘（Cd）與鉛（Pb）污染程度土壤中的茶樹及不同品種、不同季節茶樹對重金屬Cd和Pb富集的差異性進行研究分析。結果表明：茶樹葉片中的重金屬鎘、鉛含量與土壤中的鎘、鉛含量存在密切的關系；不同品種茶樹對重金屬的富集存在明顯的差異性，其中白毫早、湘波綠和桃源大葉相對其他茶樹品種，對重金屬Cd和Pb的富集較低；此外，茶樹對Cd和Pb兩種重金屬的富集表現出季節性差異。

茶樹；重金屬；品種；季節；差異性

Key words：Tea Plant, Heavy Metal, Tea varieties, Difference

茶葉是一種具有資源優勢、文化底蘊和消費傳統的特色農產品，也是傳統的天然健康食品。茶葉以其抗癌、抗氧化、消除人體自由基等獨特的保健功效，深受世人喜愛，被譽為“東方文明象征”[1]，已成為僅次于飲用水的世界第二大飲料。隨著生活水平的日益提高，人們在飲茶的同時越來越關注茶葉的質量安全問題，且主要集中在農殘及對人體產生遲效性危害的重金屬含量等兩方面[2]。為此，我國主要產茶省對茶園土壤及茶葉中重金屬的污染情況進行了評價研究[3-5]，并在生產管理中積極采取調控措施降低茶葉中重金屬含量。

本試驗分別探討了茶樹對重金屬Cd和Pb的富集與土壤中Cd和Pb污染程度的相關性、湖南省9個主栽茶樹品種對重金屬Cd和Pb富集的差異性及茶樹春、夏、秋三個季節中對重金屬Cd和Pb富集的差異性，以期為相關科學研究及生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

1.1.1 供試茶樹品種

湖南省主栽茶樹良種碧香早、湘波綠2號、福鼎大白、桃源大葉、櫧葉齊、玉綠、茗豐、黃金茶1號、白毫早。

1.1.2 試驗地點與設計

選取位于湖南省的A、B兩塊試驗田，兩個試驗點土壤中Cd和Pb兩種重金屬的含量檢測結果如表1。

9個茶樹品種，隨機排列，每個品種栽種長度為10 m，重復3次，按正常茶園管理。

表1 試驗點土壤重金屬含量Table 1 Soil heavy metal content test point

1.2 制樣

分別于春、夏、秋三個季節對試驗區的9個茶樹品種采摘一芽二葉相同嫩度的鮮葉，采用蒸汽殺青及烘干法制備干樣。

1.3 檢測方法

茶葉中的Cd和Pb采用標準的混合酸浸提消解法進行處理[6-8]，即HNO3-HClO4消煮，原子吸收分光光度法測定；Hg含量測定采用V2O5-HNO3-H2SO4浸提消煮[9]，KMnO4-鹽酸羥胺處理，冷原子吸收法測定；As含量測定采用HNO3-HClO4浸提消煮，二乙氨基二硫代甲酸銀光度法測定[10]。土壤中的Cd和Pb采用王水-HClO4消解[7]，原子吸收分光光度法測定；土壤中的Hg采用HNO3-H2SO4（1+1）混合液消解，KMnO4-鹽酸羥胺處理，冷原子吸收法測定；土壤中的As[10]采用HNO3H2SO4消解，二乙氨基二硫代甲酸銀光度法測定。

1.4 數據分析

1.4.1 土壤等級分析

采用單因子污染指數法和內梅羅污染指數法相結合的方法[3]對試驗點土壤進行污染評價。土壤的評價依據國家《土壤環境質量標準》（GB 15618-1995）中的二級標準[4]；并根據中國綠色食品發展中心推薦的土壤污染分級標準對試驗點劃分等級（表2）。

表2 茶園土壤重金屬分級標準Table 2 Quality criteria for heavy metals in tea garden soils

據表1和表2，試驗田A的P值為21.2，是重度污染區；試驗田B的P值為1.6，為輕度污染區。

1.4.2 數據統計方法

所有數據均以平均數±標準誤（±SE）表示，運用Graphpad Prism進行樣品間的差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 茶樹對Cd和Pb富集量與土壤中Cd和Pb含量的關系

由表3可看出：碧香早、白毫早、桃源大葉3個品種在重度污染區栽培，葉片中鎘含量分別為5.7 mg/kg、2.63 mg/kg和3.53 mg/kg，均高于茶葉中鎘的限量值（1 mg/kg）要求；在輕度污染區分別為0.13 mg/kg、0.073 mg/kg、0.17 mg/kg，則均低于限量值。此外，重度污染區，樣品中重金屬鉛的含量遠高于輕度污染區樣品中重金屬鉛的含量，且三個品種中鎘、鉛含量的差異性均達到了極顯著。可見，茶樹對重金屬（鎘、鉛）的富集量與土壤中重金屬（鎘、鉛）的含量密切相關。

2.2 不同茶樹品種對Cd、Pb富集的差異性

由圖1可看出，兩種重金屬重度污染區，

表3 不同Cd 、Pb污染土壤中茶葉內Cd 、Pb的含量Table 3 The Cd and Pb content in tea leaves from heavy metal polluted soil

圖1 不同茶樹品種對Cd、Pb富集差異（重度污染區）Fig.1 Differences in heavy metal concentration of different tea cultivars (Severely polluted area)

不同茶樹品種Cd含量為白毫早＜湘波綠＜桃源大葉＜玉綠＜碧香早＜黃金茶＜福鼎大白＜櫧葉齊＜茗豐，Pb含量為桃源大葉＜碧香早＜櫧葉齊＜茗豐＜湘波綠＜白毫早＜黃金茶＜玉綠＜福鼎大白，表明茶樹品種對Cd和Pb的富集程度不同。其中，白毫早、湘波綠對鎘的富集度較低，桃源大葉和碧香早對鉛的富集度較低。

2.3 不同季節茶樹對Cd、Pb富集的差異性

從表4可看出，春、夏、秋三個季節，茶樹對Cd的富集隨著春夏秋季節的變化呈遞增趨勢，對Pb的富集差異不大。其中，碧香早的Cd含量季節差異性顯著，白毫早和桃源大葉差異性不顯著；春季白毫早的Cd含量最低，為1.75 mg/kg，秋季碧香早的含量最高，為5.7 mg/kg；春季桃源大葉的Pb含量最低，為1.65 mg/kg，秋季白毫早Pb含量最高，為2.8 mg/kg。

表4 春、夏、秋三季茶葉重金屬含量（重度污染區）Table 4 The content of heavy metals in tea at Spring, Summer and Autumn (Severely polluted area)

3 結論

本試驗結果表明：茶樹對重金屬（Cd、Pb）的富集量與土壤中重金屬（Cd、Pb）的含量密切相關，重度污染土壤遠高于輕度污染土壤。不同品種茶樹對重度污染土壤中的兩種重金屬的富集能力有一定差異。其中，白毫早和湘波綠對重金屬Cd的富集量較其他品種低，桃源大葉和碧香早對Pb的富集較其他品種低。不同季節，茶樹對Cd和Pb的富集規律不同，鎘含量隨著春夏秋季節的變化呈遞增趨勢，鉛含量在三個季節中變化不大。

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Study on Absorption of Heavy Metal(Cd and Pb) by Tea Plant

DAI Si-jia，WEN Hai-tao，ZHENG Dan-lin，CHEN Tao-lin，LIN Ling，LUO Jun-wu*

（College of Horticulture and Landscape, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China）

In this experiment, analysis on the concentration of heavy metals in tea soils with different heavy metal pollution levels was different, differences of heavy metal accumulation in different soils, the difference of heavy metal accumulation in tea in different seasons. The results showed that Cd and Pb contents in tea samples were closely related to Cd and Pb contents in soil samples,Baihaozao, XiangbolvandTaoyuandayerelative to other varieties of tea, The accumulation of heavy metals Cd and Pb was low. The enrichment of Cd and Pb in three seasons was different.

S571.1

A

1009-525X（2017）01-44-46, 63

2017-01-18

2017-03-06

農業部、省農委重大專項“湖南省鎘低積累作物品種篩選與選育”

戴斯佳（1993-），女，湖南湘潭人，在讀碩士研究生，主要從事茶樹栽培研究。

*通訊作者：羅軍武（1957-），男，湖南邵陽人，教授，主要從事茶樹育種方面的教學與研究。Email:luojunwu11@sina.com