摘 要：采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法（Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry，ICP-MS）測定34份安化黑茶中鎘、鉻、鉛和砷元素的含量，同時采用單項污染指數(shù)法對安化黑茶中重金屬元素的污染水平進行評價，并利用美國環(huán)境保護署（United States Environmental Protection Agency，USEPA）的多介質(zhì)暴露評價模型對安化黑茶中重金屬暴露風險進行評估。結(jié)果表明，安化黑茶單項污染指數(shù)的大小表現(xiàn)為鉛＞鉻＞

鎘＞砷；鎘、鉻、鉛和砷的暴露劑量均未超過USEPA手冊中的參考劑量，鉛的攝入風險相對較高，鎘的攝入風險最小。經(jīng)評估，通過黑茶攝入重金屬對健康風險的影響不大，屬于可接受水平。

關(guān)鍵詞：電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（ICP-MS）；安化黑茶；重金屬；健康風險評估

Determination of Four Heavy Metals in Anhua Black Tea by ICP-MS and Health Risk Assessment

CHEN Xiong， LIANG Jun， LI Qing， LIU Dandan

（GRG Metrology and Test （Hunan） Co.， Ltd.， Changsha 410013， China）

Abstract： The contents of Cd， Cr， Pb and As in 34 Anhua black tea samples were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry （ICP-MS）. The single pollution index method was used to evaluate the level of heavy metal pollution in black tea， and multi-media exposure assessment model of the United States Environmental Protection Agency （USEPA） was used to assess the risk of heavy metal intake through black tea. The results showed that the individual pollution index of Anhua black tea was Pb＞Cr＞Cd＞As. Exposure doses of Pb， Cr， Cd， As did not exceed the reference doses in the USEPA manual， and the risk of Pb ingestion was relatively high and the risk of Cd ingestion was minimal. Heavy metal intake through dark tea has been assessed to have little effect on health risks and is at an acceptable level.

Keywords： inductively coupled plasma-mass spectrometry （ICP-MS）; Anhua black tea; heavy metals; health risk assessment

安化黑茶屬于中國地理標志產(chǎn)品[1-2]，具有滋味醇厚、香氣持久、湯色紅明艷亮等特點。安化黑茶以安化云臺大葉種、櫧葉齊等茶樹品種的鮮葉為原料[3]，在制作過程中，經(jīng)歷殺青、揉捻、渥堆和干燥等[4-6]精細工藝步驟，從而形成其獨特的風味和品質(zhì)。

近年來，隨著消費水平的提高，人們對茶葉的無公害及保健功能的要求越來越高。安化黑茶因含有豐富的黃酮、茶多酚、生物堿以及微量元素，受到消費者的青睞[7-9]。但是，茶葉中的重金屬元素會通過食物鏈傳遞到人體，對人體的健康產(chǎn)生一定威脅[10-11]。因此，本實驗針對收集的34份安化黑茶進行重金屬污染情況分析及污染風險評估，以期為安化黑茶的食用安全性評估提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

ETHOS UP型微波消解儀，意大利Milestone公司；UltiMate 3000型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，美國Thermo Fisher Scientific公司；ME204型電子分析天平，瑞士梅特勒托利多公司。

金屬元素混標溶液（GSB 04-1767-2004，濃度為100 μg·mL-1）；硝酸、過氧化氫（優(yōu)級純）；實驗用水為超純水。

1.2 實驗材料

實驗所用的34份茶葉購自湖南安化茶葉市場及生產(chǎn)企業(yè)，將成品茶葉粉碎，于室溫下密封保存；GBW 10052綠茶，實驗質(zhì)控樣品。

1.3 樣品分析

參照《食品安全國家標準 食品中多元素的測定》（GB 5009.268—2016）中電感耦合等離子體質(zhì)譜法（Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry，ICP-MS）測定安化黑茶中鎘、鉻、鉛和砷元素含量。樣品消解方法采用微波消解法。

1.4 標準曲線繪制

準確吸取1 mL混標溶液（100 μg·mL-1）于10 mL容量瓶中，配制混標儲備液（10 μg·mL-1）備用。用硝酸溶液（5+95）逐級稀釋得到濃度分別為0 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1、10.0 ng·mL-1、20.0 ng·mL-1、50.0 ng·mL-1和100.0 ng·mL-1的標準系列溶液。

1.5 安化黑茶重金屬污染評價

根據(jù)《農(nóng)、畜、水產(chǎn)品污染監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（NY/T 398—2000）要求，采用單項污染指數(shù)評價安化黑茶中重金屬污染程度，計算公式為

（1）

式中：Pi為茶葉重金屬單項污染指數(shù)；Ci為茶葉重金屬實際測量值，mg·kg-1；Si為茶葉重金屬的限量值，mg·kg-1。單項污染指數(shù)評價標準見表1。

1.6 安化黑茶重金屬暴露風險評估

利用美國環(huán)境保護署（United States Environmental Protection Agency，USEPA）的多介質(zhì)暴露評價模型評估經(jīng)黑茶攝入重金屬的暴露量及相應(yīng)的健康風險[12-13]。計算公式為

（2）

式中：EDI為重金屬膳食暴露量，mg·kg-1·d-1；C為茶葉中重金屬的含量，mg·kg-1；IR為茶葉的日攝入量（本研究選取成人日攝入量估算平均值0.01 kg），kg；ED為暴露的平均年限（本研究采用年限為50 a），a；EF為暴露頻率（本研究取值365 d·a-1），d·a-1；BW為評估對象的體重（本研究選用60 kg），kg；AT為平均暴露時間（365×ED），d。

2 結(jié)果與分析

2.1 各元素標準曲線

按1.4項方法配制標準溶液，繪制標準曲線，得到鉻、砷、鎘和鉛的線性回歸方程分別為y=0.184 0x+0.036 8、y=0.029 5x+4.735 7×10-4、y=0.007 9x+1.338 6×10-5和y=0.044 9x+0.002 6，相關(guān)系數(shù)R2分別為1.000 0、0.999 7、0.999 8和1.000 0，均具有良好的線性關(guān)系。

2.2 黑茶中重金屬含量

對34份黑茶樣品中鉻、砷、鎘和鉛元素的含量進行測定，結(jié)果見表2。由表中數(shù)據(jù)可知，黑茶中鉻、砷、鎘和鉛的含量分別為0.567～3.950 mg·kg-1、0.087～0.339 mg·kg-1、0.030～0.430 mg·kg-1和0.140～3.960 mg·kg-1。其中，樣本中檢出的鉛含量相對較高，砷和鎘含量較低；鉛含量均低于《食品安全國家標準 食品中污染物限量》（GB 2762—2022）要求的限值，鎘、砷、鉻也未超過《茶葉中鉻、鎬、汞、砷及氟化物限量》（NY 659—2003）要求。但是，黑茶中鉻和鉛含量最高可達3.950 mg·kg-1和3.960 mg·kg-1，重金屬鉻的平均值為1.118 mg·kg-1，鉛的平均值為1.456 mg·kg-1。而砷和鎘的檢測均值相對較低，分別為0.187 mg·kg-1、0.164 mg·kg-1。

2.3 黑茶重金屬污染評價

4種重金屬的單項污染指數(shù)見表3，單項污染指數(shù)的大小表現(xiàn)為鉛＞鉻＞鎘＞砷。根據(jù)NY/T 398—2000規(guī)范評價要求，鎘、砷的污染水平都接近背景值或略高于背景值，樣品比例均為100%，表明樣本受到重金屬鎘、砷的污染較小。結(jié)合表1可知，鉛、鉻污染分布在一級、二級區(qū)域，鉛單項污染指數(shù)的一級產(chǎn)品占比為88.2%，二級產(chǎn)品占比為11.8%，表明部分黑茶樣品受到重金屬鉛的污染。鉻單項污染指數(shù)的一級產(chǎn)品占比為97.0%，二級產(chǎn)品占比為3.0%，表明僅少量黑茶樣品受到重金屬鉻的污染。

2.4 黑茶重金屬暴露風險評估

根據(jù)黑茶樣本重金屬含量和重金屬暴露劑量公式，計算得到樣本中鉻、砷、鎘和鉛的重金屬暴露劑量，具體見表4。USEPA手冊中重金屬鎘、鉻、鉛和砷的參考劑量分別為1.0 μg·kg-1·d-1、3.0 μg·kg-1·d-1、3.5 μg·kg-1·d-1和0.3 μg·kg-1·d-1。從表4數(shù)據(jù)可知，黑茶對人體健康的風險表現(xiàn)為鉛＞鉻＞鎘、砷。4種有害重金屬的暴露劑量均未超過USEPA的推薦值。其中，砷和鎘的暴露劑量較低，尤其是鎘的EDI平均值為0.03 μg·kg-1·d-1，遠小于USEPA中鎘的推薦值1.0 μg·kg-1·d-1。因此，黑茶中鎘元素的攝入風險較小。

3 結(jié)論

通過測定黑茶樣本中鎘、鉻、鉛和砷元素含量，發(fā)現(xiàn)4種有害重金屬元素含量均未超過相關(guān)標準限量值。對重金屬污染和暴露風險進行評估，發(fā)現(xiàn)部分黑茶樣品易受到重金屬鉛的污染，僅少量樣品受到重金屬鉻的污染，鎘、砷重金屬對黑茶的污染較小。對比USEPA手冊中提出的重金屬參考劑量，黑茶中鎘、鉻、鉛和砷的暴露劑量均未超過參考劑量，鎘、砷的攝入風險較小，而鉛的攝入風險相對較高。黑茶中重金屬的暴露劑量對健康風險的影響不大，屬于可接受水平。

參考文獻

[1]王葉，孟濤，戴學(xué)文，等.“安化黑茶”地理標志保護現(xiàn)狀及發(fā)展對策探究[J].福建茶葉，2023，45（01）：136-139.

[2]曹雙喜，孟濤，戴學(xué)文，等.安化黑茶商標保護的現(xiàn)狀與問題研究[J].福建茶葉，2022，44（01）：53-55.

[3]王湘，范文豹.安化黑茶質(zhì)量安全現(xiàn)狀及監(jiān)管方向研究[J].食品安全導(dǎo)刊，2023，（36）：40-42+78.

[4]李適，黃建安，王偉，等.安化黑茶產(chǎn)品及其加工技術(shù)[J].中國茶葉，2024，46（2）：1-6.

[5]讓全世界愛上安化黑茶[N].中國質(zhì)量報，2024-06-14（004）.

[6]郭青，謝明威，蔡淑嫻，等.安化黑茶的調(diào)節(jié)免疫作用[J].中國茶葉，2023，45（12）：1-13.

[7]張盛，朱洺志，劉仲華.安化黑茶的功能成分及健康產(chǎn)品開發(fā)[J].中國茶葉，2022，44（12）：1-8.

[8]林勇，謝思玲，柯菀萍，等.安化黑茶的降血糖作用及其機理[J].中國茶葉，2023，45（02）：1-7.

[9]宋陽，廖燕芝.高效液相色譜法定量分析不同工藝安化黑茶中功能成分的含量[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報，2021，12（13）：5388-5395.

[10]張惠，馬立鋒，伊?xí)栽?，?典型綠茶茶園土壤重金屬空間分布特性及環(huán)境質(zhì)量評價[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，56（09）：1385-1391.

[11]ASCHNER M.Neurotoxic mechanisms of fish-borne methylmercury[J].Environmental Toxicology and Pharmacology，2002，12（2）：101-104.

[12]環(huán)境保護部.環(huán)境污染物人群暴露評估技術(shù)指南：HJ 875—2017[S].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2017.

[13]王世玉，吳文勇，劉菲，等.典型污灌區(qū)土壤與作物中重金屬健康風險評估[J].中國環(huán)境科學(xué)，2018，38（4）：1550-1560.