池州市茶葉中重金屬元素鉛鉻鎘砷汞的測定分析

吳愛美

摘 ? 要 ? 采用原子吸收光譜法和原子熒光光譜法對安徽省池州市茶葉主產(chǎn)區(qū)的10批次茶葉樣品中鉛、鉻、鎘、砷、汞5種重金屬元素的含量進(jìn)行測定，評估受污染程度，為研究減污措施提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：茶葉樣品中鉛鉻鎘砷汞5種重金屬元素含量在0.001 8～4.896 0 mg·kg-1;重金屬元素鉛、鉻、鎘、砷、汞含量均不超過國家標(biāo)準(zhǔn)，但有2批次樣品鉛含量處于臨界值。

關(guān)鍵詞 ?茶葉;鉛鉻鎘砷汞;重金屬元素;測定與分析

中圖分類號：S571.1 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.16.014

茶葉是人們喜歡的主要飲品之一，隨著現(xiàn)代生物化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)茶葉中有50多種礦物元素，茶葉中除了有益物質(zhì)如：茶多酚、維生素、鐵、鈣、磷、氨基酸等以外，還有對人體危害作用的有毒有害物質(zhì)，包括重金屬元素及其化合物，如鉛、鉻、鎘、砷、汞、銅等，其中鉛、鉻、鎘、砷、汞5種重金屬元素是對人體毒性較高的重金屬并具有蓄積性危害，因此《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB2762—2017）和《茶葉中鉻鎘汞砷及氟化物限量》（NY659—2003）規(guī)定了茶葉中鉛、鉻、鎘、汞、砷5種重金屬元素的限量分別為5.0， 5.0， 1.0， 0.3， 2.0 mg·kg-1。本實驗采用原子吸收光譜法和原子熒光光譜法測定安徽省池州市茶葉主產(chǎn)區(qū)的10批次茶葉樣品中鉛鉻鎘汞砷的含量，評估茶葉重金屬污染與超標(biāo)情況，為研究減污措施和名茶的無公害生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品

樣品來源于池州市茶葉主產(chǎn)區(qū)，在茶葉上市期間，對池州市所轄4個縣區(qū)生產(chǎn)的各種名優(yōu)茶抽樣監(jiān)測10批次，每批次數(shù)量為8～10個樣品，共92個樣品，主要是貴池區(qū)的肖坑五隊茶葉、肖坑四隊茶葉、楊棚茶葉，青陽縣的黃石溪茶葉、九華佛茶，石臺縣的天方茶葉、仙寓山茶葉、石臺香芽，東至縣的馬坑茶葉、東至云尖等，茶葉編號為C2018001～C2018010。

1.2 樣品預(yù)處理

所有茶葉樣品經(jīng)粉碎處理，并過20目篩，儲存于潔凈聚乙烯瓶中，待測。

1.3 儀器

儀器主要有美國珀金埃爾默公司的PinAAcle900T原子吸收分光光度計;北京海光公司的AFS-9700原子熒光儀。

具體儀器分析條件見表1、表2。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)使用液配制

所測的鉛鉻鎘砷汞5種重金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)儲備液均購置于國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，測定時，將5種重金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋至使用液。

將鉛（Pb）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1 000 ?mg·L-1）用（5+95）硝酸溶液逐級稀釋至濃度為1.00 ?mg·L-1的使用液。

將鉻（Cr）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1.000 mg·mL-1）用（5+95）硝酸溶液逐級稀釋至濃度為100 ng·mL-1的使用液。

將鎘（Cd）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1 000 mg·mL-1）用（1%）硝酸溶液多次稀釋成濃度為100 ng·mL-1的使用液。

將汞（Hg）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1.00 mg·mL-1）吸取1.00 mL放入100 mL容量瓶中，用重鉻酸鉀的硝酸溶液（0.5 ?g·L-1）稀釋至刻度，混勻，此標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為10 g·mL-1。

將砷（As）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（100 mg·L-1）吸取1.00 mL放入100 mL容量瓶中，用（2+98）硝酸溶液稀釋至刻度，混勻，此標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為1.00 mg·L-1。

1.5 回歸方程和相關(guān)系數(shù)

將Pb、Cr、Cd、As、Hg 5種元素標(biāo)準(zhǔn)使用液配制成系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以濃度（C）為橫坐標(biāo)，吸光度或熒光強(qiáng)度（A）為縱坐標(biāo)，計算回歸方程、線性范圍和相關(guān)系數(shù)，結(jié)果詳見表3。根據(jù)測定結(jié)果說明標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好。

1.6 樣品測定

茶葉中鉛鉻鎘砷汞5種重金屬元素的測定方法標(biāo)準(zhǔn)見表4。茶葉中鉛鉻鎘含量用石墨爐原子吸收光譜測定法，即用石墨爐原子吸收光譜測定法測定待測液吸光度，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算Pb、Cr、Cd含量。茶葉中汞砷含量用原子熒光光譜測定法，即用用原子熒光光譜法測定待測液熒光強(qiáng)度，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算As、Hg含量。

1.6.1 ?鉛測定

準(zhǔn)確稱取試樣1.5 g于微波消解罐中加硝酸，按照微波消解的操作步驟進(jìn)行消解，冷卻后取出消解罐，趕酸至1.0 mL左右，并用少量水洗滌消解罐2～3次，轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶中，然后用水定容至刻度。同時做試劑空白實驗。

1.6.2 鉻測定

準(zhǔn)確稱取試樣0.6 g于消解罐中加硝酸，按照微波消解的操作步驟進(jìn)行消解，趕酸至0.5～1.0 mL，并用少量水洗滌消解罐2～3次，轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶中，然后用水定容至刻度。同時做試劑空白實驗。

1.6.3 鎘測定

準(zhǔn)確稱取試樣0.5 g于消解罐中加硝酸、過氧化氫，按照微波消解的操作步驟進(jìn)行消解，趕酸至近干，并用少量1%硝酸洗滌消解罐3次，轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶中，然后用1%硝酸定容至刻度。同時做試劑空白實驗。

1.6.4 總砷測定

準(zhǔn)確稱取2.5 g試樣加硝酸20 mL、高氯酸4 mL、硫酸1.25 mL放置過夜，次日在電熱板上加熱消解，至完全消解后，用水將內(nèi)溶物移入25 mL比色管中，加入硫尿+抗壞血酸溶液2 mL，然后用水定容至刻度。同時做試劑空白實驗。

1.6.5 總汞測定

準(zhǔn)確稱取試樣0.5 g于消解罐中加硝酸，加蓋放置過夜，按照微波消解儀的標(biāo)痄操作步驟進(jìn)行消解，冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放在控溫電熱板上，于80 ℃加熱，趕去棕色氣體，取出消解內(nèi)罐將消化液轉(zhuǎn)移至25 mL塑料容量瓶中，用少量水分3次洗滌內(nèi)罐，洗滌液合并于容量瓶中并定容至刻。同時作試劑空白試驗。10批次茶葉樣品種金屬元素含量的具體測定結(jié)果詳見表5。

2 結(jié)果與分析

本次所檢的本行政區(qū)域（4個縣區(qū)）10批次茶葉樣品5種重金屬含量，鉛含量為0.072 4～4.896 0 mg·kg-1，鉻含量為0.709～2.489 mg·kg-1，鎘含量為0.025～0.357 mg·kg-1、總砷含量為0.018～0.923 mg·kg-1、總汞含量為0.001 8～0.095 0 mg·kg-1，均不超國家標(biāo)準(zhǔn);但鉛元素有2個樣品已處于臨界值。茶葉中含有的這些重金屬元素主要來自于土壤中的自然本底。鉛鉻鎘砷汞對茶葉食品的污染主要是化肥、農(nóng)藥以及用廢水灌溉農(nóng)田造成的。隨著環(huán)境污染的日益惡化，土壤中的鉛鉻鎘砷汞的自然本底值還會升高，茶葉中的此類元素含量必定升高，所以控制這些區(qū)域的環(huán)境污染成為日益緊迫的事情。

3 討論

3.1 影響檢測結(jié)果的因素

3.1.1 樣品前處理方法的選擇

樣品的前處理方法的選擇對保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性起著十分關(guān)鍵的作用，目前用于茶葉樣品前處理的方法主要有濕法消解、干灰化法、微波消解、高壓密閉消解等。根據(jù)大量的實驗對比，我們在測定鉛、鉻、鎘、汞元素含量時，有針對性地采用了微波消解法，充分利用其高壓和密閉特點，首先用硝酸直接分解樣品，然后用微波輔助加熱，使得消解快速、完全，對環(huán)境影響小;我們在測定總砷元素含量時根據(jù)樣品中砷方法的靈敏度和限量標(biāo)準(zhǔn)，有針對性地采用了濕法消解。

3.1.2 ?樣品中5種元素檢測方法的選擇

對茶葉等食品中鉛鉻鎘砷汞含量的檢測方法較多，有電感耦合等離子體質(zhì)譜法、氫化物發(fā)生原子熒光光譜法、銀鹽法、冷原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法、火焰原子吸收光譜法等。但從穩(wěn)定、靈敏、經(jīng)濟(jì)等方面比較[3]，我們在測定鉛、鉻、鎘時選用了石墨爐原子吸收光譜法，檢出限分別為4.00， 0.01， 0.1 μg·kg-1;我們在測定總砷和總汞時選用了氫化物原子熒光光譜法，檢出限分別為0.04 mg·kg-1、0.10 μg·kg-1。

3.1.3 其他原因

1）大氣污染，工廠降塵和汽車尾氣的排放，造成鄰近城市和公路的茶區(qū)重金屬含量較高。2）土壤和灌溉水的污染，由于茶葉經(jīng)濟(jì)效益比較可觀，茶農(nóng)對于茶葉也舍得投入，特別是對肥料方面的投入，這會使土壤酸度明顯增加，從而導(dǎo)致重金屬的可溶性相應(yīng)提高[4]，另外如果茶園周邊水污染嚴(yán)重，特別是使用工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行灌溉，也會造成重金屬含量有所提高。3）加工和包裝工程中的污染，如采用的金屬制茶機(jī)具等。4）人為主觀的因素，個別茶葉生產(chǎn)經(jīng)營者受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，違規(guī)使用色素、香精、水泥和滑石粉等物質(zhì)[5]，導(dǎo)致茶葉中對人體有害成份包括有毒有害重金屬含量的增加。

3.2 對策措施

3.2.1 提高認(rèn)識，加強(qiáng)宣傳

目前由于工業(yè)的進(jìn)步和環(huán)境的惡化，重金屬元素污染日益嚴(yán)重，不少發(fā)達(dá)國家和地區(qū)對茶葉重金屬安全限量都作了更嚴(yán)格的規(guī)定，我國已認(rèn)識到茶葉等食品中農(nóng)藥污染的危害，但對重金屬如Cr、Cd、Pd、Cu、As、Hg等的認(rèn)識還不夠，在茶地的選擇和化肥農(nóng)藥的使用以及茶葉生產(chǎn)加工過程中，都存在著不同程度的盲區(qū)，必須加強(qiáng)對茶葉生產(chǎn)經(jīng)營者安全生產(chǎn)和加工的技術(shù)宣傳和培訓(xùn)，普及茶葉質(zhì)量安全知識，引導(dǎo)茶農(nóng)科學(xué)生產(chǎn)、規(guī)范加工。

3.2.2 采取科學(xué)的控制措施

采取物理、化學(xué)和生物技術(shù)控制重金屬污染，如調(diào)節(jié)土壤酸度、降低重金屬的生物有效性，減少重金屬向茶樹體內(nèi)的遷移;改善茶園生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)生物防治和農(nóng)業(yè)防治的綜合運用，減少化肥農(nóng)藥的不合理使用，從源頭上控制重金屬的污染。

3.2.3 健全茶葉質(zhì)量安全保證體系

建立健全茶葉生產(chǎn)加工全過程的質(zhì)量控制措施，嚴(yán)格產(chǎn)地環(huán)境條件、生產(chǎn)加工技術(shù)規(guī)程、產(chǎn)品包裝與貯存、管理制度、產(chǎn)品質(zhì)量等方面。重點抓好無公害優(yōu)勢生產(chǎn)基地建設(shè)、茶園科學(xué)管理措施、推進(jìn)品牌戰(zhàn)略、強(qiáng)化檢驗監(jiān)管力度、實行市場準(zhǔn)入，進(jìn)而提高我國茶葉及茶產(chǎn)品的整體質(zhì)量水平。

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（責(zé)任編輯：敬廷桃）