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        信陽(yáng)市茶葉中鉛元素檢測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        2023-12-29 00:00:00梁少茹黨永超趙豐華蔣雙豐鄭杰付群英王曉
        湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2023年6期

        摘要:為探究工藝、原料與茶葉中鉛含量的關(guān)系以及信陽(yáng)市茶葉中鉛含量的安全程度,采集2013—2020年的193個(gè)茶葉樣品進(jìn)行檢測(cè)分析,并采用目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)(Target hazard quotient, THQ)模型來(lái)評(píng)價(jià)從茶葉中攝入鉛的健康風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果顯示,193個(gè)信陽(yáng)市茶葉樣品中,重金屬鉛的檢出率為78.76%,所有樣品中鉛含量為0~4.98 mg/kg,鉛平均含量為0.62 mg/kg,總體處于較低水平,所有檢測(cè)樣品鉛均未超標(biāo)。信陽(yáng)紅茶中鉛的檢出率高于信陽(yáng)毛尖,信陽(yáng)毛尖和信陽(yáng)紅茶鉛含量、單芽茶和一芽一二葉茶中鉛含量差異均不顯著。成年男、女及兒童飲用信陽(yáng)市茶葉時(shí)鉛的目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)分別為0~0.235 8、0~0.280 6、0~0.540 7,即信陽(yáng)市茶葉中的鉛不會(huì)引起明顯健康風(fēng)險(xiǎn)。

        關(guān)鍵詞:茶葉;鉛;重金屬污染;健康風(fēng)險(xiǎn);信陽(yáng)市

        中圖分類號(hào):TS272" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        文章編號(hào):0439-8114(2023)06-0142-05

        DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.06.026 開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):

        Detection and risk assessment of Pb in tea in Xinyang City

        LIANG Shao-ru1, DANG Yong-chao1,ZHAO Feng-hua1, JIANG Shuang-feng1, ZHENG Jie1,

        FU Qun-ying1, WANG Xiao2

        (1. Xinyang Academy of Agricultural Sciences, Xinyang" 464000, Henan, China; 2. Xinyang Wenxin Tea Co., Ltd., Xinyang" 464000, Henan, China)

        Abstract: In order to explore the relationship between technology, raw materials, and Pb content in tea, as well as the safety level of Pb content in tea in Xinyang City, 193 tea samples were collected from 2013 to 2020 for testing and analysis, and the Target Hazard Quotient (THQ) model was used to evaluate the health risks of Pb intake from tea. The results showed that in 193 tea samples from Xinyang City, the detection rate of heavy metal Pb was 78.76%. The Pb content in all samples was 0~4.98 mg/kg, with an average Pb content of 0.62 mg/kg. The overall level was relatively low, and the Pb content in all test samples did not exceed the standard. The detection rate of Pb in Xinyang black tea was higher than that in Xinyang Maojian. There was no significant difference in Pb content between Xinyang Maojian and Xinyang black tea, as well as between single bud tea and one-bud one/two-leaf tea. The target risk coefficients for Pb consumption in Xinyang tea by adult men, adult women, and children were 0~0.235 8, 0~0.280 6, and 0~0.540 7, respectively, indicating that Pb in Xinyang tea didn’t pose significant health risks.

        Key words: tea; Pb; heavy metal pollution; health risks; Xinyang City

        茶樹(shù)是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物。中國(guó)具有悠久的種茶、制茶、飲茶歷史,茶產(chǎn)業(yè)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的一部分,為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展尤其是貧困地區(qū)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。近年來(lái),各地茶葉產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題屢屢見(jiàn)諸報(bào)端,損害了茶的健康形象,并對(duì)消費(fèi)市場(chǎng)造成負(fù)面影響;目前,茶葉產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題受到生產(chǎn)者、消費(fèi)者與研究者的共同重視。鑒于重金屬的危害具有持久性,長(zhǎng)期超標(biāo)甚至造成如 “癌癥村”等嚴(yán)重的區(qū)域?。?]。

        鉛是一種對(duì)人體有害的重金屬,可造成人體多器官和系統(tǒng)的損害,尤其對(duì)神經(jīng)和免疫系統(tǒng)影響更大[2]。茶葉在生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)有鉛污染的風(fēng)險(xiǎn)[3-7],尤其是近年來(lái)工業(yè)廢氣、汽車尾氣、污水排放、化肥農(nóng)藥施用等問(wèn)題愈加嚴(yán)重,也加劇了茶葉產(chǎn)品鉛含量超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。目前,鉛是中國(guó)食品安全檢測(cè)項(xiàng)目之一,中國(guó)和歐盟茶葉的最大殘留限量為5 mg/kg,與大多數(shù)設(shè)定限量標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家相比,控制水平較嚴(yán)格[8]。近年來(lái),不少研究者對(duì)茶葉中鉛元素含量進(jìn)行測(cè)定與研究,趙馨等[9]采集420份市售茶葉樣品進(jìn)行分析檢測(cè),茶葉中鉛的檢出率為90.1%,超標(biāo)率為0.48%,且散裝茶葉鉛的檢出率高于定型包裝茶葉。張亞莉等[10]對(duì)保定市48份市售茶葉樣品檢測(cè)顯示,鉛元素均未超標(biāo),不同類別茶葉中烏龍茶鉛平均含量最高,茉莉花茶鉛平均含量最低,不同產(chǎn)地茶葉樣品鉛含量變化范圍大。楊淋清等[11]對(duì)深圳市80份市售茶葉進(jìn)行分析檢測(cè),鉛的檢出率為100%,但均未超標(biāo),且鉛在綠茶中的污染水平高于紅茶。劉春林等[12]對(duì)雷山縣茶葉進(jìn)行研究,結(jié)果顯示鉛含量均低于國(guó)家限定標(biāo)準(zhǔn)且處于較低水平,老葉茶鉛平均含量是嫩葉茶的6.1倍。姚奮增等[13]研究福建省市場(chǎng)不同品種茶葉98份,鉛的檢出率均為100%,但均未超標(biāo),鉛的平均含量大小依次為黑茶gt;烏龍茶gt;綠茶gt;紅茶。不同的研究顯示,鉛元素在茶葉樣品中普遍檢出率較高,且不同地區(qū)、不同茶葉種類、不同采摘標(biāo)準(zhǔn)之間差異較大。

        河南省信陽(yáng)市種茶歷史悠久,茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,全市現(xiàn)有茶農(nóng)100萬(wàn)人,茶葉從業(yè)人員超過(guò)120萬(wàn)人,茶農(nóng)人均種茶收入超過(guò)6 000元,茶產(chǎn)業(yè)在全市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和脫貧攻堅(jiān)、鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮了積極作用[14]。目前,信陽(yáng)市主要的茶葉產(chǎn)品為信陽(yáng)毛尖和信陽(yáng)紅茶,針對(duì)信陽(yáng)市主要茶葉產(chǎn)品開(kāi)展的鉛含量檢測(cè)和研究較少。研究表明,隨著茶園土壤的pH下降,茶葉中鉛含量呈上升趨勢(shì)[15],而據(jù)土壤檢測(cè)結(jié)果顯示,豫南茶園土壤pH偏酸化[16],因此有必要對(duì)信陽(yáng)市茶葉鉛含量安全性問(wèn)題進(jìn)行研究。本研究收集2013—2020年信陽(yáng)市茶葉主產(chǎn)區(qū)信陽(yáng)毛尖和信陽(yáng)紅茶樣品進(jìn)行鉛含量檢測(cè)分析,探究信陽(yáng)市茶葉產(chǎn)品鉛含量變化規(guī)律,并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以期為信陽(yáng)市生產(chǎn)質(zhì)量安全的茶葉產(chǎn)品提供參考與建議。

        1 材料與方法

        1.1 樣品采集

        本研究共收集信陽(yáng)市茶葉樣品193份,來(lái)自信陽(yáng)市文新茶葉有限責(zé)任公司樣品庫(kù),主要是信陽(yáng)市8縣2區(qū)供應(yīng)商保存的標(biāo)樣,包含信陽(yáng)毛尖樣品101份,信陽(yáng)紅茶樣品92份,樣品生產(chǎn)時(shí)間為2013—2020年,所有樣品均在收集當(dāng)年進(jìn)行檢測(cè),具體樣品信息見(jiàn)表1。

        1.2 方法

        1.2.1 檢測(cè)與判定依據(jù) 樣品中鉛含量測(cè)定參照《GB5009.12—2017 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中鉛的測(cè)定》[17]。樣品中鉛是否超標(biāo)的判定標(biāo)準(zhǔn)參考GB2762—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》[18]污染物限量指標(biāo)。

        1.2.2 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 利用美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局(US EPA)推薦的目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)(Target hazard quotient,THQ)模型來(lái)評(píng)價(jià)茶葉中攝入重金屬的健康風(fēng)險(xiǎn)。THQ是以污染物暴露劑量與參考劑量的比值來(lái)表征非致癌風(fēng)險(xiǎn)水平,當(dāng)THQlt;1時(shí),表明該污染物對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)不明顯;當(dāng) THQgt;1 時(shí),表明該污染對(duì)人體健康存在風(fēng)險(xiǎn);THQ越大健康風(fēng)險(xiǎn)越大[19,20]。利用式(1)計(jì)算日均攝入量(Daily intake, DI),利用式(2)計(jì)算目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)。

        式中,DI為重金屬的日均攝入量(mg/d);FIR為茶葉的日攝取速率(g/d),本研究中按照人均11.4 g/d[21];C為茶葉中重金屬濃度(mg/kg);THQ 為茶葉中鉛的目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù);EF為暴露頻率(d/年),本研究中暴露頻率(EF)為365 d/年 ;ED為暴露年限(年),成年人和兒童的暴露年限分別為70、6年;RfD為重金屬暴露參考劑量[mg/(kg·d)],RfD(鉛)為3.5×10-3 mg/(kg·d)[20];BW為受體的平均體重(kg),中國(guó)成年男性和成年女性平均體重為68.8、57.8 kg[22],兒童平均體重為30.0 kg[9];AT為平均暴露時(shí)間。

        1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 將茶葉樣品分為信陽(yáng)毛尖和信陽(yáng)紅茶2類,采用軟件SPSS 23.0對(duì)信陽(yáng)毛尖、信陽(yáng)紅茶中鉛含量以及單芽茶、一芽一二葉茶中鉛含量進(jìn)行顯著性分析。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 茶葉中鉛檢出概況

        在2013—2020年的193個(gè)茶葉樣品中,檢測(cè)到重金屬鉛的樣品有152個(gè),具體數(shù)據(jù)分析見(jiàn)表2。鉛元素的總體檢出率為78.76%,最大檢出值為4.98 mg/kg,超標(biāo)率為0,鉛含量總體處于較低水平,有93.78%的茶葉樣品鉛含量符合農(nóng)業(yè)農(nóng)村部有機(jī)茶最大限量標(biāo)準(zhǔn)(≤2.00 mg/kg),說(shuō)明信陽(yáng)市茶葉總體鉛含量安全可靠。

        2.2 不同加工工藝茶葉中鉛含量分析

        由表3可知,2013—2020年信陽(yáng)市茶葉總體鉛檢出率為35.29%~100%,平均含量為0.62 mg/kg。信陽(yáng)市茶葉不同年份鉛檢出率差異較大,但上升和下降趨勢(shì)并不明顯。本研究信陽(yáng)毛尖、信陽(yáng)紅茶中鉛的總體檢出率分別為75.25%、82.61%,信陽(yáng)紅茶的鉛檢出率明顯高于綠茶。

        不同年份信陽(yáng)毛尖和信陽(yáng)紅茶鉛含量平均值變化趨勢(shì)如圖1所示。2013—2020年信陽(yáng)毛尖、信陽(yáng)紅茶鉛含量平均值均總體呈下降趨勢(shì)。2013—2015年信陽(yáng)紅茶鉛含量平均值高于信陽(yáng)毛尖,2016—2019年信陽(yáng)紅茶鉛含量平均值低于信陽(yáng)毛尖,表明信陽(yáng)紅茶鉛含量平均值下降趨勢(shì)大于信陽(yáng)毛尖,可能是由于信陽(yáng)紅茶采茶時(shí)間改變?cè)斐傻?。此外,信?yáng)紅茶鉛檢出率雖總體高于信陽(yáng)毛尖,但2013—2020年信陽(yáng)毛尖和信陽(yáng)紅茶鉛總體平均含量分別為0.62、0.63 mg/kg,差異較小,非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果顯示,二者之間鉛含量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05),說(shuō)明生產(chǎn)設(shè)備、工藝可能會(huì)帶入鉛元素,但數(shù)量較少。

        2014年信陽(yáng)毛尖和信陽(yáng)紅茶鉛元素的檢出率均為100%,且鉛含量平均值也遠(yuǎn)高于其他年份。值得注意的是,2019年檢出鉛含量最高,為4.98 mg/kg,接近臨界值5.00 mg/kg,為2019年生產(chǎn)的信陽(yáng)毛尖一芽一二葉茶樣品。2019年信陽(yáng)毛尖的鉛檢出率為14.29%,在8年中處于最低水平,且本年度茶葉樣品鉛含量平均值為0.51 mg/kg,也處于8年來(lái)的中等偏下水平,因此,該樣品鉛含量偏高可能是個(gè)別農(nóng)戶或商家在生產(chǎn)、加工、包裝等過(guò)程中偶發(fā)的重金屬污染事件,與地區(qū)土壤、空氣、加工工藝等因素關(guān)系不大。盡管如此,由于近8年來(lái)信陽(yáng)市茶葉樣品檢出率較高,鉛含量仍有潛在超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)引起重視。

        2.3 不同采摘標(biāo)準(zhǔn)茶葉鉛含量比較分析

        茶葉加工工藝不同、級(jí)別不同會(huì)影響茶葉中鉛含量[23]。對(duì)所有茶葉樣品按單芽茶與一芽一二葉茶分類,對(duì)樣品鉛含量檢出率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果見(jiàn)表4。單芽茶中鉛檢出率為79.70%,一芽一二葉茶葉中鉛檢出率為76.67%,單芽茶鉛檢出率高于一芽一二葉茶。單芽茶中鉛含量平均值為0.61 mg/kg,一芽一二葉茶葉中鉛含量平均值為0.67 mg/kg,單芽茶中鉛含量平均值低于一芽一二葉茶。

        將各年份單芽茶與一芽一二葉茶鉛含量平均值、檢出率進(jìn)行逐一比較,二者大小變化沒(méi)有規(guī)律,非參數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果顯示,二者之間鉛含量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Pgt;0.05),即本研究未顯示不同采摘標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鉛含量有明顯影響。

        2.4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        由表5可知,信陽(yáng)市茶葉樣品中成年男、女及兒童的THQ均小于1,表明飲用信陽(yáng)市茶葉,攝入的鉛不會(huì)對(duì)人體健康造成威脅。此外,由于茶葉是通過(guò)沖泡來(lái)飲用的,茶葉中鉛的浸出率與水溫、時(shí)間呈正相關(guān),高溫下長(zhǎng)時(shí)間浸泡,鉛的最高浸出率為82.3%[24,25],因此,相較一般食品的完全攝入人體,茶葉中鉛的攝入量更低,信陽(yáng)市茶葉中鉛引起的健康風(fēng)險(xiǎn)可以忽略不計(jì)。

        3 小結(jié)與討論

        在2013—2020年的193個(gè)信陽(yáng)市茶葉樣品中,鉛的檢出率為78.76%,平均含量為0.62 mg/kg,所有檢測(cè)樣品均未超標(biāo),鉛含量總體處于較低水平;利用目標(biāo)危險(xiǎn)系數(shù)模型來(lái)評(píng)價(jià)茶葉中攝入重金屬鉛的健康風(fēng)險(xiǎn),結(jié)果顯示,信陽(yáng)市茶葉中的鉛不會(huì)引起明顯的健康風(fēng)險(xiǎn),說(shuō)明信陽(yáng)市茶葉質(zhì)量安全可靠。在本研究中,信陽(yáng)市紅茶中鉛的檢出率高于信陽(yáng)毛尖,不同制作方法(信陽(yáng)毛尖和信陽(yáng)紅茶)、不同采摘標(biāo)準(zhǔn)(單芽茶和一芽一二葉)對(duì)于茶葉鉛含量影響不顯著。

        雖然近年來(lái)信陽(yáng)市茶葉樣品鉛元素檢出率較高,但平均含量遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(5.00 mg/kg),經(jīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表明,攝入的鉛不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生威脅,與尹鵬[26]在信陽(yáng)毛尖稀土和重金屬元素含量及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果一致。不過(guò),目前馬來(lái)西亞、新加坡等國(guó)規(guī)定茶葉中鉛元素的限量值為2.00 mg/kg[8],按照該標(biāo)準(zhǔn),2013—2020年的信陽(yáng)市茶葉樣品有12份鉛元素含量超標(biāo),超標(biāo)率為6.22%,這將對(duì)中國(guó)茶葉出口造成負(fù)面影響,因此有出口需求的企業(yè)應(yīng)對(duì)茶葉中鉛的來(lái)源進(jìn)行嚴(yán)格分析與控制。

        在本研究中,2014年鉛元素檢出率高達(dá)100%,且其平均含量為也遠(yuǎn)高于正常水平,隨后年份鉛元素檢出率波動(dòng)變化,整體呈下降趨勢(shì),可能與2013年茶農(nóng)噴施農(nóng)藥事件有關(guān)[27],有些農(nóng)藥也含有鉛元素[28],例如砷酸鉛就是農(nóng)藥的主要成分,可防治果樹(shù)的卷葉蛾、梨星毛蟲、棉花的棉紅鈴蟲等[29],因此,要預(yù)防茶葉重金屬污染,從源頭上把控好茶葉生產(chǎn)質(zhì)量關(guān)。

        信陽(yáng)紅茶鉛總檢出率高于信陽(yáng)毛尖,可能是由于紅茶揉捻比較重,會(huì)帶入鉛元素。此外,紅茶發(fā)酵一般需要加濕,這個(gè)過(guò)程也可能會(huì)帶入鉛元素,與韓文炎等[30]、張方舟等[31]研究結(jié)果相近。但信陽(yáng)紅茶、信陽(yáng)毛尖的鉛平均含量總體差異較小,說(shuō)明信陽(yáng)紅茶工藝可能會(huì)帶入鉛元素,但數(shù)量較少。

        此外,2013—2015年信陽(yáng)紅茶鉛含量平均值高于信陽(yáng)毛尖,2016—2019年信陽(yáng)紅茶鉛含量平均值低于信陽(yáng)毛尖,可能與信陽(yáng)紅茶原料采摘時(shí)間有關(guān)。信陽(yáng)紅茶開(kāi)發(fā)之初,與信陽(yáng)毛尖一樣,是以春茶鮮葉為原料,2015年后,逐漸使用夏茶鮮葉為原料,夏季氣溫高、茶樹(shù)生長(zhǎng)快、鉛富集較少,可能是信陽(yáng)紅茶鉛含量平均值低于信陽(yáng)毛尖的主要因素。

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        收稿日期:2022-01-12

        基金項(xiàng)目:河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院“ 四優(yōu)四化” 科技支撐行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目(202007);財(cái)政部和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部:國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項(xiàng)目(CARS-19)

        作者簡(jiǎn)介:梁少茹(1987-),女,河南濮陽(yáng)人,助理研究員,碩士,主要從事茶葉質(zhì)量安全控制研究,(電話)15738272177(電子信箱)951241357@qq.com;共同第一作者,黨永超(1980-),男,河南信陽(yáng)人,助理研究員,主要從事茶葉生態(tài)栽培研究,(電話)13939700320(電子信箱)mntea@163.com;通信作者,趙豐華(1974-),女,河南光山人,副研究員,主要從事茶葉質(zhì)量安全控制與病蟲害綠色防控研究,(電話)13653768456(電子信箱)zhaofenghuaa@sina.com。

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