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(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：重金屬；土壤；茶園

中圖分類號 S571.1 文獻標(biāo)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(nèi)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(guān)注，茶葉中重金屬含量也引起人們對飲茶安全的質(zhì)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(xué)院茶葉研究所農(nóng)業(yè)部茶葉化學(xué)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(jié)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(xué)物質(zhì)的特性，當(dāng)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(guān)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(biāo)準(zhǔn)未見制訂，僅見有機茶園中土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值和AA級綠色食品土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(zhuǎn)化成含鉛的鹵化物，它們的可溶性較高，降解后與有機質(zhì)相結(jié)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(guān)。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(zhì)的茶園，越是靠近公路兩側(cè)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(guān)關(guān)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(fēng)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(zhì)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(zhì)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(xué)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(yán)重影響成品茶質(zhì)量，茶樹可以通過土壤吸收土壤中重金屬，影響茶葉的質(zhì)量，而在安徽很少有關(guān)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(dǎo)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(diào)溫電爐；上海精宏實驗設(shè)備有限公司：DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)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(jié)晶格，使試樣中的待測元素全部進入試液。準(zhǔn)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(yīng)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(biāo)線備測。土壤消解液應(yīng)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(jié)果與分析

5 結(jié)論

（1）該地區(qū)茶園土壤環(huán)境質(zhì)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(zhì)量指標(biāo)，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(biāo)，超標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)，土壤中Pb、Cu、Cd3種重金屬都超標(biāo)了，超標(biāo)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(yán)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(guān)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(zhì)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(jié)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

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

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[13]NY 5020-2001，中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-無公害農(nóng)產(chǎn)品茶葉產(chǎn)地土壤環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)[S].

[14]NY 5199—2001，中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-有機茶土壤行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[S]. （責(zé)編：徐世紅）