淺析茶葉中土壤重金屬汞元素的富集及安全評價

黃成婷

（貴州綠興清源環保有限責任公司，貴州 貴陽 550001）

近年來，貴州省圍繞實施黔茶走出去戰略，通過多種途徑使茶葉文化與茶葉行業得到極大的發揚。貴州茶葉在興盛期間，茶葉飲品越來越物美價廉，這使得市場上競爭不斷增強，茶葉行業更是不斷完善，向基地化、生態化建設，這讓貴州茶葉產業蒸蒸日上，不僅提高農戶收入，更成為農村獨有的特色產業，社會民眾所關心的不僅是茶葉飲品的品種或味道，而是在健康安全的大前提下，追求高質量的綠色品質，為貴州茶葉飲品輸出的健康安全考慮，本文探索跟蹤土壤中重金屬汞元素三年期間在茶葉中的富集情況，并詳細分析其富集規律及安全性評價。

1 研究背景

當重金屬累計達到一定限度后就會對土壤中種植植物造成影響，嚴重威脅到經濟建設與生物安全。關于土壤重金屬含量及在茶葉中的溶出特征技術已經有所研究。比如西南大學報道了茶葉中重金屬的殘留和累積過程研究[1]，四川農業大學做了茶葉重金屬污染及其治理的研究[2]，提到Hg在自然條件下是以硫化物的形式存在，會對周圍環境產生影響，還有茶園土壤中重金屬污染的研究環境科技[3]中提到污染物Zn、Mn重金屬污染問題，以及還有專家學者提出土壤的表層對Hg的吸附能力較強[4]，因此，在貴州這個土壤重金屬背景值比較高的地區，針對土壤高背景重金屬地區茶葉的安全性和重金屬Hg元素在茶葉中的遷移是一個值得深入研究的方向。

2 研究內容及意義

2.1 研究內容

通過研究西南地區某小型茶葉基地內茶葉的生長，通過三年的調查、采樣監測和分析，對茶葉及土壤中重金屬元素（Hg）進行研究，找出茶葉在三年期間與相應的茶區土壤中重金屬的富集規律。

2.2 研究意義

茶葉質量關系到廣大人民群眾的身體健康和生命安全，人們對茶葉質量要求不僅限于色、香、味的界定，而且對茶葉質量和安全更加關注，大家追求無重金屬污染，對身體無害的無公害茶葉。因此，研究茶葉中重金屬汞元素的遷移及富集，能進一步提升貴州茶葉質量的有力支撐。更能推動發揚我省茶葉的產業優化，最重要的是能為我省對外輸出的茶葉安全品質提供參考依據，支持茶產業的外輸出。

3 監測情況

3.1 采樣方法及分析測定

3.1.1 土壤樣品的采集

采集0～20 cm耕作層土壤，每個采樣點的深度及采樣量一致。并把一個采樣單元內5個采樣點所采的土樣均勻混合，制成一個混合樣，共10個混合樣。

3.1.2 茶葉樣品的采集

茶樹葉、茶葉成品供試茶：取土壤采樣點就近茶樹葉片，5個采樣點所采的鮮茶均勻混合，制成一個混合樣，共制成10個混合樣。

茶樹葉芽、葉芽成品供試茶：取土壤采樣點就近茶樹葉芽，混合制成成品供試茶作為一個混合樣。

3.1.3 分析測定

土壤分析測定按照《NY T395-2000農田土壤環境質量監測技術規范》進行測定，茶葉分析測定按照《GB-2762-2017-食品安全國家標準-食品中污染物限量》。

3.1.4 土壤和茶葉常規監測

常規監測每年一次，監測時間為三年，調查及樣品采集工作為2018～2020年，采集茶園土壤樣、茶青樣、茶青混合樣來獲取茶園土壤樣品Hg元素（指標）的分析測試數據；采用網格加圖斑監測茶葉及土壤均采樣采用“X”形布設子樣點，此方法適用范圍面積較小、地勢相對平坦、土壤物質，中心點設在對角線相交處，監測面積0.1平方公里，共布設采樣點10個。采樣點避開茶園邊、溝邊、路邊或表層土被破壞處。樣品分析單位采用具有CMA資質的檢測機構進行分析。

3.2 監測結果統計

2018～2020年的監測結果見表1與表2。

表1 三年（2018～2020年）土壤監測數據統計

表2 三年（2018～2020年）茶青監測數據統計

4 調查結果分析

4.1 評價方法

茶園土壤環境評價依據《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》（GB15618-2018）[5]，選取土壤中汞（Hg）元素含量及酸堿度pH值對耕地土壤環境質量的影響程度進行單指標評價，評價方法采用土壤單項污染指數法[6]。

4.2 評價標準

參考《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》（GB15618-2018）風險篩選值中的標準，見表3。

表3 土壤環境質量主要指標 單位：mg/kg

4.3 評價結果

根據《土壤環境質量農用地土壤污染風險管控標準》（GB15618-2018）風險篩選值中的標準，本次監測樣品中，未見Hg超標樣品。根據土壤環境地球化學等級劃分標準，土壤Hg地球化學等級均為一級，占采樣總數的100%。

5 金屬元素在茶葉中的富集特征

茶園土壤是茶葉中金屬元素的主要來源。金屬元素通過茶樹根系由土壤向茶葉中遷移并發生累積，通常用富集系數來反映其富集程度和遷移能力大小[7]，生物富集系數計算公式：BCF=Ci/Si，Ci為地上部第i個植物樣品的重金屬含量；Si為對應土壤樣品重金屬含量[8]。富集系數愈大表明作物越易從土壤中吸收該元素，其遷移性越強。研究地連續三年茶葉土壤中重金屬Hg元素平均值及富集系數見表4、表5，由此可見，重金屬Hg的富集系數逐漸變小，證明茶葉中Hg元素的遷移能力弱。

表4 重金屬元素富集系數統計表

6 安全性評價

按照《茶葉中鉻鎘汞砷及氟化物限量》（NY659-2003）中農產品中汞元素限量值為5 mg/kg，采用單因子指數法[9]對茶葉進行安全性進行評價，計算公式：Eij=Cij/Lij；Eij—農產品i中污染物j的單因子超標指數；Lij—農產品i中污染物j的食品國家安全標準限值；Cij—農產品i中污染物j的含量值測定，單位與Lij保持一致。Eij值的大小，將農產品超標程度分為3級，Eij≤1.0，則未超標；1.0

表5 茶葉、土壤Hg元素生物富集系數表

根據本次測試數據，計算得出Eij值為0.002～0.11之間，Eij≤1.0，因而本次研究的茶葉樣品中重金屬Hg元素含量未超標。