貴州省地產(chǎn)茶葉中稀土元素殘留狀況研究

方志青，王婭，王志康

（貴州民族大學化學與環(huán)境科學學院，貴州貴陽550025）

貴州省地產(chǎn)茶葉中稀土元素殘留狀況研究

方志青，王婭，王志康

（貴州民族大學化學與環(huán)境科學學院，貴州貴陽550025）

以貴州省地產(chǎn)茶葉為研究對象，采用ICP-MS分析貴州省貴陽市及7個地州共95份茶葉樣品中16種稀土元素含量特征。結果表明：以稀土氧化物總量計，95份樣品均檢出稀土元素，總殘留量范圍為0.026 mg/kg～2.352 mg/kg，其中以輕稀土鑭、銪、鈰、釤、鐠、釹含量最高，占總量的62.01%，4份樣品超出了GB2762-2012《食品安全國家標準食品中污染物限量》中規(guī)定的茶葉中稀土元素限量標準（≤2.0 mg/kg），合格率為95.79%，總體看來，貴州省地產(chǎn)茶葉中稀土元素污染較小，但仍需加強管理和監(jiān)測。

茶葉；稀土元素；殘留量；研究

稀土元素是指鑭系元素-鑭（La）、鈰（Ce）、鐠（Pr）、釹（Nd）、钷（Pm）、釤（Sm）、銪（Eu）、釓（Gd）、鋱（Tb）、鏑（Dy）、鈥（Ho）、鉺（Er）、銩（Tm）、鐿（Yb）、镥（Lu）及與鑭系性質(zhì)相似的鈧、釔共17種元素構成它們在自然界中以氧化物或者含氧酸鹽礦物形式存在，但钷是放射性元素，是由人工從鈾的裂變物質(zhì)中產(chǎn)生，所以目前能夠檢測的只有16種［1-3］。研究表明，一定劑量的稀土能夠促進植物的生長發(fā)育，使農(nóng)作物增產(chǎn)和改善品質(zhì)，被喻為農(nóng)牧漁業(yè)的“生長調(diào)節(jié)劑”和工業(yè)“維生素”［4-5］。但人體攝入過量的稀土元素會引起肝肺等器官的病變［6］，因此，我國頒布的GB 2762-2012《食品安全國家標準食品中污染物限量》中明確規(guī)定茶葉中稀土元素氧化物含量不得超過2.0 mg/kg。

貴州以茶葉種類繁多、產(chǎn)量大而聞名，其中以都勻毛尖、雷山銀球茶等而聞名于全國甚至全世界。本文采用ICP-MS對貴州省貴陽市及7個地州地產(chǎn)的茶葉95份樣品進行分析，為貴州地產(chǎn)茶葉中稀土元素總量特征及分布特點提供一定的參考。

1　材料與方法

1.1樣品采集

于2014年在貴州省貴陽市及7個地州市超市和茶葉專賣店隨機購買地產(chǎn)茶葉樣品共95份，其中貴陽市12份，遵義地區(qū)30份，銅仁地區(qū)14份，黔西南地區(qū)9份，黔南地區(qū)11份，黔東南地區(qū)7份，畢節(jié)地區(qū)7份，安順地區(qū)5份，所有樣品均為綠茶。

1.2儀器及試劑

Thermo X Series2電感耦合等離子體質(zhì)譜儀：美國熱電公司；ST-60全自動消解儀、超純水系統(tǒng)：美國Millipore公司、16種稀土元素（鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、釤Sm、銪Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、镥Lu、鈧Sc、釔Y）的混合標準溶液：國家有色金屬及電子材料分析測試中心；雙氧水（分析純），濃硝酸（優(yōu)級純）。

1.3樣品處理

參照GB5009.94-2012《食品安全國家標準植物性食品中稀土元素的測定》，將樣品放入研磨儀研磨粉碎，混合均勻，準確稱取茶葉樣品0.5 g于消解內(nèi)罐中，加入5 mL濃硝酸，2 mL雙氧水，放置1 h，旋緊罐蓋，放入微波消解儀中，120℃恒溫5 min，140℃恒溫10 min，180℃恒溫10 min進行消解。冷卻后，排氣，將消解罐放入恒溫電熱板上于140℃進行趕酸約至1 mL后冷卻，將冷卻液轉移至25 mL的容量瓶中，超純水多次洗滌，轉移定容至刻度，同時做試劑空白。

1.4質(zhì)量控制

所有樣品測定均在控制質(zhì)量條件下進行，每10個樣品進行1組平行樣分析以及回收率的測定。同時根據(jù)GB2762-2012《食品安全國家標準食品中污染物限量》中茶葉的稀土限量指標（以稀土氧化物總量計）（≤2.0 mg/kg）進行評價樣品是否合格。

2　結果與討論

2.1貴州省茶葉中稀土元素含量總體情況

95份茶葉樣品全部檢出稀土元素，檢出率100%，稀土元素含量情況見表1。

表1　稀土元素含量情況Table 1　The content range of RE elements in tea samples

如表1所示，稀土總殘留量范圍為0.026 mg/kg～2.352 mg/kg，4份樣品超出了《食品安全國家標準食品中污染物限量》中規(guī)定的茶葉中稀土元素限量標準（≤2.0 mg/kg），不合格率為4.21%，且樣品中稀土含量主要以輕稀土（∑LREEs）為主，含量為0.021 mg/kg～1.324 mg/kg，占總量的62.01%，重稀土含量（∑HREEs）為0.005mg/kg～1.042mg/kg，占總量的37.99%，輕稀土含量高于重稀土，與稀土元素在地殼中的分布情況相一致，表明綠茶對稀土元素沒有選擇性的吸附和富集［7］。

2.2茶葉中稀土元素含量特征

95份樣品中稀土元素檢出總量最高的是鈰（Ce）、釔（Y）和鑭（La），分別是28.988、22.292和17.271 mg/kg，16種稀土元素總量見圖1。

圖1　16種稀土元素總量Fig.1　Total RE elements content in all tea samples

如圖1所示，16種稀土元素占總檢出量比例依次為鈰25.98%、釔19.98%、鑭15.48%、釹14.53%、鈧11.70%、鐠2.69%、鋱2.01%、釤2.00%、釓1.84%、銪1.33%、鏑0.84%、鉺0.61%、鐿0.56%、鈥0.21%、銩0.18%、镥0.06%。

2.3不同地區(qū)茶葉稀土元素含量差異

貴陽市及7個地州95份樣品中16種稀土元素平均含量，見圖2。

圖2　各地區(qū)茶葉中稀土元素平均含量Fig.2　Average RE elements content in Guiyang and other seven regions

如圖2所示，其中畢節(jié)地區(qū)平均含量1.545 mg/kg最高，其次為安順地區(qū)1.531 mg/kg，平均含量最低的為貴陽地區(qū)，僅為0.141 mg/kg。

2.4茶葉中稀土元素的聚類分析

采用最短距離聚類分析法對貴州省各地區(qū)茶葉樣品中稀土元素進行聚類，聚類距離為歐式距離，結果見圖3。

如圖3所示，當取臨界值為0.83時，銅仁地區(qū)、黔東南地區(qū)、貴陽市聚成一類，黔西南地區(qū)、黔南地區(qū)、畢節(jié)地區(qū)、安順地區(qū)及遵義地區(qū)聚成一類，表明聚成同類的地區(qū)茶葉稀土元素含量相近，樣品具有相似性。

圖3　各地區(qū)茶葉聚類圖Fig.3　Phylogenic tree of teas in Guiyang and other seven regions

3　結論

茶葉已成為人們生活的一種必需品，隨著稀土資源的大量開發(fā)，以及稀土肥料的濫用，不可避免造成稀土元素通過各種途徑進入環(huán)境、食物鏈及生物體。本次調(diào)查研究表明：貴州省茶葉中含有一定量的稀土元素，不同地區(qū)茶葉中稀土含量有所差異，除少部分茶葉不符合國家要求限量標準，可能是噴施稀土肥料過量或生長過程中累積效應所致。但人們主要是通過沖泡后飲用其茶水，有實驗研究［8-9］表明通過沸水沖泡，原茶中的稀土僅少量進入茶水，一般都小于總量的20%，大部分稀土元素經(jīng)過沖泡后仍殘留在茶渣中。因此，貴州省茶葉中稀土元素污染風險不大，但仍需對原有的茶葉中稀土元素的限量謹慎審視，加強定期監(jiān)測。

［1］駱和東，王文偉，王婷婷，等.福建省地產(chǎn)茶葉中稀土元素的組成特征及分布模式的研究［J］.衛(wèi)生研究，2014，43（6）：953-958

［2］向麗萍，王奧，羅硯文，等.貴州綠茶中的稀土元素含量特征［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學，2014，53（1）：197-199

［3］彭傳燚，李大祥，宛曉春，等.茶葉中稀土元素的研究進展［J］.食品安全質(zhì)量檢測學報，2015，6（4）：1199-1204

［4］施力瑋，宋景景，閆秀麗.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICPMS）測定茶葉中稀土元素［J］.湖北大學學報（自然科學版），2015，37（4）：396-399

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［7］雒婉霞，趙清榮，李菁，等.烏魯木齊地區(qū)市售綠茶中稀土元素含量調(diào)查［J］.疾病預防控制通報，2015，30（3）：74-76

［8］徐清.浸泡法測茶葉中稀土氧化物的溶出量［J］.福建輕紡，2013（4）：38-41

［9］王瑾，鄒新武，周衛(wèi)龍，等.不同茶類沖泡過程中稀土浸出率試驗分析［J］.中國茶葉加工，2012（1）：12-13

Study on Rare Earth Elements Residues in Tea Samples from Guizhou Province

FANG Zhi-qing，WANG Ya，WANG Zhi-kang
（College of Chemistry and Environmental Science，Guizhou Minzu University，Guiyang 550025，Guizhou，China）

ICP-MS technique was utilized to analyze sixteen rare earth（RE）elements from ninety-five tea samples，which were obtained from Guiyang and other seven regions in Guizhou province.The results indicate that all samples contained RE elements based on total RE oxide content.The range of residuals were from 0.026 mg/kg to 2.352 mg/kg，mainly consisted of La，Eu，Ce，Sm，Pr，and Nd，which were accounted for 62.01%of tested RE elements.RE element content in four of ninety-five samples exceeded the GB2762-2012＜concentration benchmark of national standards for food>（≤2.0 mg/kg），with qualified rate of 95.79%.In conclusion，there were less contaminations of rare earth elements in tea samples from Guizhou province.However，environment management and pollution monitoring still need to be strengthened.

tea；rare earth elements；residuals；research

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.21.034

方志青（1985—），女（苗），高級實驗師，碩士研究生，研究方向：分析化學。

2015-12-18