摘 要:茶園土壤重金屬含量影響到茶葉中重金屬含量。對(duì)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(jìn)行了測(cè)定,分析污染狀況并提出了相應(yīng)的對(duì)策。
關(guān)鍵詞:重金屬;土壤;茶園
中圖分類號(hào) S571.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731(2013)04-111-03
中國(guó)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(guó)人民的喜愛(ài),在國(guó)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(guó)家級(jí)生態(tài)示范區(qū),目前有茶園0.78萬(wàn)hm2,其中開(kāi)園采摘0.53~0.60萬(wàn)hm2,優(yōu)良的生態(tài)條件使這里成為安徽茶葉大縣、中國(guó)100個(gè)優(yōu)勢(shì)茶區(qū)之一,2006年產(chǎn)值為1.2億元,業(yè)內(nèi)人士估計(jì),潛在生產(chǎn)能力超過(guò)了2億元,成為全縣一個(gè)重要產(chǎn)業(yè)[2],對(duì)安徽的經(jīng)濟(jì)也有很大的貢獻(xiàn)。
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(duì)飲茶安全的質(zhì)疑。比如鉛元素含量,前幾年一度成為焦點(diǎn)問(wèn)題。從中國(guó)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(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室對(duì)2004-2006年全國(guó)各地茶葉樣品中鉛元素的檢測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看,我國(guó)茶葉中鉛含量平均值一直維持在3mg/kg左右,超過(guò)5mg/kg的茶葉比例仍有20%左右,情況并不是十分樂(lè)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(shù)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(shí),茶葉亦會(huì)受到污染。茶樹(shù)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??偟膩?lái)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(shù)中重金屬含量與其生長(zhǎng)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(wèn)題是近年出現(xiàn)的新問(wèn)題,目前我國(guó)一般茶園土壤中有些金屬含量標(biāo)準(zhǔn)未見(jiàn)制訂,僅見(jiàn)有機(jī)茶園中土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值和AA級(jí)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(guó)規(guī)定的土壤中鉛的允許上限為100mg/kg。據(jù)中國(guó)茶葉研究所對(duì)全國(guó)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(duì)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(guò)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(jī)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(bào)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(gè)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(huì)隨風(fēng)漂移而飄浮到茶園上空,并隨時(shí)都會(huì)沉降到大地,給土壤帶來(lái)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(lái)說(shuō),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(zhǎng)期大量施用同一種肥料或施用含雜質(zhì)過(guò)高的磷肥會(huì)造成茶園土壤重金屬逐漸累積。過(guò)量施用氮肥會(huì)使土壤中硝酸鹽含量增加,硝酸鹽在土壤中會(huì)還原成有一定毒性的亞硝酸鹽,間接污染茶葉。未經(jīng)過(guò)無(wú)害化處理或無(wú)害化處理不徹底的有機(jī)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(kuò)散、酸雨、污水排放等都有可能給不同地區(qū)的茶園帶來(lái)污染。
茶葉重金屬含量嚴(yán)重影響成品茶質(zhì)量,茶樹(shù)可以通過(guò)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(bào)道,因此,這次的茶園土壤中重金屬含量測(cè)定對(duì)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(shí)驗(yàn)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(jí)純)。
3.2.2 主要儀器 美國(guó)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(shí)驗(yàn)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(jī);昆山市超聲波儀器有限公司:KQ100型超聲波清洗器。
3.3 實(shí)驗(yàn)方法 土壤重金屬的測(cè)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(cè)元素全部進(jìn)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(rùn),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(shí)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?jiān)?,搖勻,并過(guò)濾于25mL的容量瓶中,定容至標(biāo)線備測(cè)。土壤消解液應(yīng)呈白色或淡黃色(含鐵量高的土壤),無(wú)明顯沉淀物存在[11]。同時(shí)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(wú)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(wú)公害茶葉的土壤環(huán)境條件。根據(jù)有機(jī)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(jī)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(guò)程中的各種污染,甚至采摘過(guò)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(shí)驗(yàn)結(jié)果所討論的土壤重金屬含量?jī)H代表取樣點(diǎn)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(gè)岳西縣茶園土壤重金屬含量的全貌,若欲對(duì)該地區(qū)進(jìn)行全面的了解,還需增加大量具有全貌代表性的取樣點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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