建甌市烏龍茶中氟化物的質(zhì)量分析

2020年9 月24 日，國家衛(wèi)生健康委辦公廳印發(fā)的《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》《健康中國行動（2019-2030 年）》提出了飲茶型地氟病防治工作目標。為的就是避免居民因長期過量攝入氟而引發(fā)相關(guān)疾病。山茶科植物是存在自然界中為數(shù)不多的高氟植物之一，它的生物性質(zhì)使其可以從土壤中吸收、富集氟化物，這使茶樹的氟含量比一般植物高幾十至幾百倍，同時不表現(xiàn)出受毒害癥狀。本文通過茶氟的來源、特點和綜合控制3個方面闡述建甌市烏龍茶的特性。

茶氟概述

茶葉是中國的傳統(tǒng)飲料，有著悠久的飲用歷史。建甌有文字記載的產(chǎn)茶的歷史距今1200 多年，陸羽《茶經(jīng)》中記載：“茶生嶺南，福州、建州、韶州、象州”（建州為唐朝時稱建甌）。茶葉的成分復(fù)雜，常見的有機化合物主要有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、碳水化合物、氨基酸、生物堿、茶多酚等。建甌茶葉以烏龍茶為主，烏龍茶水浸出液中含有鋅、硒、銅、鉬、氟等17 種微量元素, 經(jīng)常飲茶能供給部分人體必需的微量元素。

建甌自然環(huán)境中氟化物的來源

建甌的茶葉主要以烏龍茶為主，茶葉中的氟化物主要源于自然環(huán)境。其中土壤、空氣、水在本源上決定了茶葉種植過程中茶氟的狀況。氟在自然界中比較常見，屬于活潑的循環(huán)元素，在自然界和動植物體內(nèi)幾乎均有分布。而茶樹也適應(yīng)多種環(huán)境，并且對周邊環(huán)境的氟有富集作用。

建甌的土壤狀況

根據(jù)《中國土壤元素背景值》的記錄，福建地區(qū)的土壤中氟的背景平均值為373mg/kg，明顯低于全國土壤含氟背景值453mg/kg，屬于低氟區(qū)域。建甌市耕地土壤的pH 范圍值為3.5-6.5，平均值為5.0，屬中等酸性。其中，屬強酸性（pH 值：0-4.5）的占7.34%；屬中等酸性（pH 值：4.6-5.5）的 占76.91%； 屬 弱 酸 性（pH 值：5.6-6.5） 的 占15.75%。建甌主要的種茶土壤為紅土壤和黃土壤。這類型的土壤總氟含量和水溶性氟含量偏低, 其中,全氟含量約為383.83±79.24mg/kg。

土壤中氟可概括為兩種形態(tài)：簡單陰離子態(tài)氟化物和絡(luò)合態(tài)氟化物。茶葉吸收氟的方式是水遷移和植物遷移。茶葉吸收土壤中的氟元素，經(jīng)過自身的富集，使茶葉含氟量上升。土壤是茶樹以及茶葉中氟的主要來源。根據(jù)相關(guān)文獻描述，茶樹主要吸收土壤中的水溶態(tài)氟, 而難以吸收難溶態(tài)和交換態(tài)氟。

建甌的空氣狀況

空氣中氟主要有四個來源：一、地質(zhì)活動導(dǎo)致深層土地巖層或巖漿的溢出；二、土壤和巖石風(fēng)化的粉末塵埃；三、水體的蒸發(fā)；四、人類生產(chǎn)、生活的產(chǎn)物。影響茶氟的主要空氣因索是人類的活動，比如工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氟化物，特別是第二產(chǎn)業(yè)活動中的廢氣。

建甌地處遠海，地殼活動較小，且周邊無采礦業(yè)，主要的空氣氟因素來自燒煤的產(chǎn)業(yè)。近年來，隨著環(huán)保意識和行政執(zhí)法的強化，燒煤企業(yè)的比例不斷下降，大多通過工藝和設(shè)備的升級，已將燃料改為竹木顆粒和用電設(shè)備，停止使用煤炭燃料的規(guī)模企業(yè)超過85%。建甌市2019 年一級優(yōu)達標天數(shù) 231 天，一級優(yōu)達標比例 63.5%；二級良達標天數(shù) 131 天，二級良達標比例36.0%；可吸入顆粒物和細顆粒物濃度分別為39μg/m和 19μg/m。二者日均值達標率為100%，位居全省前列。

建甌的水質(zhì)狀況

自然環(huán)境水體中氟化物含量差異較大，這與其所在的地理環(huán)境有關(guān)。影響水的兩個氟因素為：一是地理因素，不同的山體、土壤、砂礫性質(zhì)以及氟化物的溶解度有關(guān)。在我國內(nèi)陸，江、河含氟量在0.1-0.3mg／ L；二是空氣中的氟通過雨水這個媒介被人工的方式進行存儲。

?

目前，建甌市供水系統(tǒng)使用的水質(zhì)凈化的化學(xué)品采用聚合氯化鋁（PAC），聚合氯化鋁加入到水中后,通過Al3+ 與F- 的絡(luò)合、水解的中間產(chǎn)物以及最后生成的無定型Al(OH)3(am，非晶態(tài)固體) 絮體對F- 的離子交換、吸附等, 使水中氟離子的濃度降低，實踐證明使用聚合氯化鋁可降低水中的氟離子20%以上。

?

現(xiàn)階段我國水質(zhì)執(zhí)行的是《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB5749-2006），其中水質(zhì)常規(guī)指標限值（≤1.0mg/L）。以建甌市水源水的情況看，2020 年4-10 月，平均水源水含氟量為0.160mg/L（以F―計），從2020 年1-10 月建甌市城市供應(yīng)水上看，平均城市供應(yīng)水含氟量為0.135mg/L（氟化物）。從水源水和供應(yīng)水而言，建甌市的水氟含量屬于良好狀態(tài)。

建甌烏龍茶中氟化物的特點

烏龍茶是氟化物含量適中的茶類，其氟含量小于紅茶和黑茶，大于花茶和綠茶，其中綠茶中氟含量最低，黑茶含量最高。

建甌烏龍茶中茶氟的富集性

建甌烏龍茶普遍種在紅、黃土壤中，雖然這兩種類型土壤的水溶性氟與全氟的比例不到0.1%，但是茶樹還能從其中吸收大量的氟。茶樹是植物中少數(shù)容易吸收氟元素的物種，比一般植物要高數(shù)十倍。在種植環(huán)境中，烏龍茶與土壤中含有水溶性氟化物和灌溉用水中氟的濃度成正比，烏龍茶樹能將其富集于葉片中, 表明茶樹對氟具有較強的富集性。

建甌烏龍茶中茶氟的分散性

建甌烏龍茶屬于福建烏龍茶的閩北烏龍類別，由于福建省各地茶的產(chǎn)地環(huán)境不同，所以各種茶樹中的氟含量也稍有不同；就建甌茶樹而言，其含氟量為：葉片＞茶花果＞桿莖枝梗＞樹根。其中茶葉的含氟量為主要區(qū)域，約占全茶樹總量98%。

建甌烏龍茶中茶氟的規(guī)律性

建甌烏龍茶的茶葉采自茶樹的新枝，正常情況下，建甌的春季烏龍茶采摘枝條位置為帶芽的2-4葉。茶葉是茶樹氟的富集器官,氟通過根系的吸收，桿莖枝梗的傳輸，集中體現(xiàn)在葉片富集。這也表示茶樹葉片在樹體上生長周期越長，其氟含量就越高。就茶葉來講，老葉含氟量最高，其次是成熟葉，嫩葉含量最低。老、中、嫩茶葉含氟量差別也較為明顯，帶芽嫩茶（1-2 葉）含氟l8—84mg ／ kg，成熟葉（3-5 葉）395—618mg ／kg，老葉（8-11 葉）l324—1826mg ／ kg，第四葉的氟含量能達到第一葉的5 倍多。所以在建甌烏龍茶在采青過程中應(yīng)注意減少老葉的比例，盡量以2-3 葉為主要原料。

茶氟的綜合性控制

減少含氟農(nóng)藥的使用

除去茶葉在種植過程中的生態(tài)因素，農(nóng)藥的使用是茶葉中氟化物增加的重要來源。目前市場上含氟類農(nóng)藥約占18%，其中含氟類除草劑占45%，殺蟲劑占33%，殺菌劑18%，因此施用含氟類的農(nóng)藥會增加葉面或土壤氟源。如果農(nóng)藥被葉片吸收或土壤吸附，將會提供生態(tài)外的氟源，造成茶樹體內(nèi)的氟含量。

科學(xué)使用化肥的搭配，

一般情況下，磷肥的氟含量為2%-4%, 若按年施肥量450kg/hm2小計, 則可帶入的氟為 9kg-18kg/hm2。而茶園施氮對各季節(jié)的茶葉都能起到一定的降解作用，平均降氟率一、二季茶約為12.4%，三季茶為27.8%，四季茶為15.4%。短期內(nèi)施氮量與降氟量成正比。長期看，隨調(diào)控時間增長，對于烏龍茶中1 芽3 葉的降氟效果逐漸一致。從科學(xué)使用管理的角度上看，為使茶園提升品質(zhì)，減少風(fēng)險，應(yīng)合理搭配磷、氮肥的使用。

控制土壤的pH 值

土壤pH 值是一個評價土壤健康狀況的重要指標，pH 值在各方面都對植物起著重要的作用，種植茶樹的土壤中pH 值的變化上改變著氟的存在量。土壤中水溶性氟與pH 值呈顯著正相關(guān)。隨著土壤的pH 值下降，水溶性氟含量也呈下降趨勢；反之亦然。

使用含鈣化合物進行土壤處理

在pH 值為4.6 的茶園土壤中添加濃度為0.5%的CaCO3或大理石粉, 使鈣離子和氟離子產(chǎn)生難溶于水的氟化鈣，可有效降低茶園土壤水溶性氟含量達38.1%-46.0%。

沖泡過程中茶葉氟的浸出

沖泡方式包括浸泡時間、沖泡次數(shù)等。烏龍茶沖泡的溫度為100℃的沸水，沖泡時間為2min/ 次，沖泡水量為150ml。第一次沖泡，茶葉中的氟浸出量約占總氟量的49.8%, 第二和第三次沖泡分別占總量的32.1% 及10.8%, 也就是說, 前3 次氟浸出量約占總浸出量的93%, 這說明喝茶過程中，人們飲茶時攝入的氟主要集中在前3 次茶水, 約為5 ∶3 ∶1。泡茶過程中，茶水的含氟量為：第一泡＞第二泡＞第三泡，以此類推。三泡之后，茶葉的氟化物含量減少明顯。各種品質(zhì)的茶葉也有區(qū)別: 由于優(yōu)級茶多采用嫩葉加工生產(chǎn)，所以成品中優(yōu)級茶中含氟量較低, 但由于新葉中葉底薄、生長周期較短, 對氟的固定能力較弱,導(dǎo)致了優(yōu)級茶中的氟在前面幾次沖泡中，氟相比較容易浸出。

對于建甌市區(qū)域烏龍茶中的氟化物，從土壤性質(zhì)、水質(zhì)、 空氣方面來看，均屬于較好的自然條件，但由于茶樹具有氟化物的富集性，所以導(dǎo)致老茶片和成熟葉片存在氟化物超標的風(fēng)險，本文通過建甌市的地理條件、生態(tài)環(huán)境和茶樹的特性進行分析，總結(jié)出農(nóng)藥化肥的使用、土壤的管理和飲用的方式等對茶氟的綜合性控制，具有一定的社會價值。