福建地區茶園重金屬含量測定與茶樹品種富集性研究

胡波　張艷麗　郭胡津

摘要? ? 福建是我國最主要的產茶省份之一，茶葉中的重金屬含量是評價茶葉質量的重要指標。本研究通過對福建主要產茶區茶園不同深度土壤中重金屬含量以及主要栽培茶樹品種中重金屬富集性的研究，對福建地區茶園中重金屬污染情況進行了評價與分析，為科學評估茶園重金屬含量提供了理論依據及數據參考。

關鍵詞? ? 茶園;重金屬;品種;福建地區

中圖分類號? ? S571.1? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）24-0136-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（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

隨著社會工業的發展，農產品重金屬污染問題越來越受到人們的重視。常見的重金屬元素包括Cd、Zn、Cu、Hg和Cr等[1]。日常生活中，人們通過飲用、食用等行為將含有重金屬的物質攝入體內，攝入量過高時將極大地威脅人類健康。

由于特定地區生產管理習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，不同茶樹品種對于重金屬的富集性也有著明顯的不同[2]。因此，本研究通過不同地區、品種茶園重金屬含量差異對比，對評估茶園重金屬污染提供了理論及數據參考。

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個地區的10個茶園，每個茶園為1個取樣點，共取4種土樣。每個樣點根據土層的厚度采3個土樣，分別為0～20、20～40、>40 cm混合土，采樣經風干、過篩后備用。

茶葉鮮樣于2015年采自對應土壤取樣點茶園，對應品種為鐵觀音等。鮮葉經80 ℃鼓風干燥箱中烘干固樣后保存待測。

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，放置過夜，用脫脂棉過濾后使用。

1.3? ? 主要儀器

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

1.4? ? 測量方法

1.4.1? ? 重金屬測量。Cd、Cr、Cu和Pb測定：HNO3-HClO4消解法預處理茶葉樣品，王水-HClO4消解預處理土壤樣品，原子吸收光光度法測定。

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

As含量測定：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定。

1.4.2? ? 污染評價方法。采用單因子污染指數和內梅羅綜合污染指數結合的評價方法。

茶葉中重金屬污染評價標準：茶葉質量評價標準GB 9679-88和茶葉質量分級標準。

土壤中重金屬污染評價標準：《中國土壤環境質量標準》（GB 15618—1995）、《無公害茶園土壤環境質量標準》（NY 5020—2001）和中國綠色食品發展中心推薦的土壤污染分級標準。

2? ? 結果與分析

2.1? ? 不同地區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，取樣點茶園測量的重金屬含量均未超標，但不同地區存在一定的差異。所測重金屬在茶樹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，這可能與當地過往長期的施肥習慣有關，一方面當地酸性土壤決定了Pb含量增高;另一方面長期施用酸性化學肥料也在一定程度上促進了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，環境中Cu元素的來源多樣，包括肥料、含污染源的企業排放物、尾氣和煙塵等[4]，因而茶園若未設置隔離帶或靠近市區極容易受到污染。

Hg的含量以漳州土壤中最高，為0.047 mg/kg。部分研究也表明，近年來我國茶區土壤中Hg含量的增高一定程度上受到了人類活動的影響，尤其是茶區附近大量的發電廠運行，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的污染源有關。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的不同存在著較大的差異。

總體來看，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。這和前文提到的當地栽培習慣以及土壤特性有一定的關系。同時長期種植過程中，茶樹對于重金屬的富集作用也促進了茶樹中Pb的殘留。另一方面，Pb還來源于大氣沉淀，如果當地生產及生活過程中仍有使用燃煤等燃料的習慣，將在一定程度上促進茶樹葉片中Pb含量的增加[5]。Cd的含量較高可能與安溪地區茶園的土壤母質、整個栽培過程等有一定關系。福鼎大白茶中Cu的含量相對較高，這可能與茶園的土壤母質、栽培過程和茶葉制作工藝等因素有關。

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的含量有一致的規律性。3個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? ? 不同品種茶葉對茶園土壤中重金屬的富集系數差異

茶樹生長環境中，重金屬的最主要來源之一是茶園土壤，茶樹根系通過吸收水分等形式將土壤中的重金屬吸收到植物體內完成對重金屬元素的固定和積累[6]。因此，可以通過富集系數（富集系數=茶葉中重金屬含量/土壤中重金屬含量）反映茶葉品種對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6種不同的重金屬的富集系數有較大差別。鐵觀音對重金屬的富集系數從大到小依次為Cd>Hg>Cu>Cr>Pb>As;福鼎大白的富集系數依次為Cd>Hg>Cu>Cr>Pb>As;水仙的富集系數依次為Cd>Hg>Cu>Cr>As>Pb;金萱的富集系數依次為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含量絕大多數來自于生長環境中的土壤、落塵等，同時栽培管理過程中施用的含有Cd和Hg的農藥也在一定程度上影響（下轉第141頁）

著茶葉中Cd和Hg的含量[7];另外還有部分工業污染也對這2類重金屬的含量有一定的影響。此外Cd、Cr元素具有穩定性高、殘留期長的特點，很容易在茶葉中高度富集，污染嚴重。

3? ? 結論

特定茶葉產區及當地特有的栽培措施、栽培環境均對產出茶產品、茶園土壤中的重金屬含量有著一定的影響，同時，不同品種對于不同重金屬的富集能力也在一定程度上表現出差異性。在本研究中的采樣點茶園采試的茶葉鮮葉、土壤中的重金屬含量均為良好，符合無公害茶園的安全生產要求。

雖然采樣茶園的重金屬含量達標，但在部分茶園中的重金屬含量會隨著生產的進行以及工業廢氣、落塵的影響、不合理施肥持續累積，將使茶園中重金屬的含量持續增加。因此，在今后的茶園管理工作中，應在積極探索茶園土壤脫除重金屬技術的同時，改善栽培管理環境、提高茶農科學管理意識，合理精準施肥，管控燃煤等燃料的使用，以確保茶葉生產的優質高效。

4? ? 參考文獻

[1] 王峰，單睿陽，陳玉真，等.閩中某礦區縣茶園土壤和茶葉重金屬含量及健康風險[J].中國環境科學，2018，38（3）：1064-1072.

[2] 姜紅艷.茶樹品種對鉛的累積比較與龍井茶加工過程中鉛污染的研究[D].杭州：浙江大學，2005.

[3] 宋靚珺.武夷山紅壤主要肥力性狀及其改良措施研究[J].甘肅農業，2017（6）：95-96.

[4] 劉海彪，孔少飛，王偉，等.中國民用煤燃燒排放細顆粒物質中重金屬的清單[J].環境科學，2016（8）：2023-2035.

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[6] 徐劼.茶樹對鉛的吸收累積及耐性機制研究[D].杭州：浙江大學，2011.

[7] 石寧寧，丁艷峰，趙秀峰，等.某農藥工業園區周邊土壤重金屬含量與風險評價[J].應用生態學報，2010（7）：1835-1843.