貴州茶葉中重金屬含量及污染評價

周富強， 劉 松， 黃鳳紅

(貴陽海關， 貴州 貴陽 550081)

貴州省有九大茶產(chǎn)區(qū)，目前茶園面積穩(wěn)定在46.67萬hm2，居全國首位。貴州茶園土壤物理性狀好，容重小，土質(zhì)疏松，通透性好，適合茶樹生長[1]。多年來貴州省政府出臺多項促進茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施，旨在將茶產(chǎn)業(yè)打造成為貴州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)第一產(chǎn)業(yè)、貴州第一出口農(nóng)產(chǎn)品、中國茶葉第一大省、中國茶葉第一品牌。茶產(chǎn)業(yè)帶動貴州400萬茶農(nóng)就業(yè)，帶動56萬貧困人口脫貧，已成為山區(qū)脫貧攻堅的主導產(chǎn)業(yè)[2]。2019年截止11月底，貴陽海關共檢驗檢疫出口477批，數(shù)量3 613.7 t，金額1.2億美元。隨著人們生活水平提高，越來越重視茶葉品質(zhì)和安全。重金屬含量是影響茶葉安全飲用的重要因素之一，若重金屬在人體內(nèi)積聚過多會危害人體健康。茶葉中重金屬殘留的主要來源是大氣沉降、茶園土壤、茶葉加工過程等[3]。胡承成[4]等測定黎平縣茶葉中鉛鎘鉻汞砷銅6種重金屬含量，其值均未超過國家現(xiàn)行標準，茶葉重金屬綜合污染指數(shù)小于0.7，處于安全水平。另外，貴州云霧、都勻、湄潭、貴定、黔西南等地的茶葉重金屬含量均未超過國家現(xiàn)行標準[1, 5-10]，但未見綜合比較貴州茶區(qū)茶葉重金屬含量的報道。筆者采集貴州九大茶產(chǎn)區(qū)相對有代表性的茶葉樣品，測定其重金屬含量，并采用單項污染指數(shù)法和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法對貴州茶葉污染程度進行評價，以期為貴州相關部門對茶葉重金屬污染以及茶葉質(zhì)量控制提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品 2018—2019年從貴州省九大茶產(chǎn)區(qū)采集茶葉樣品共72個。其中：安順市15個，畢節(jié)市4個，貴陽市10個，六盤水市6個，黔東南州15個，黔南州3個，黔西南州2個，銅仁市9個，遵義市8個。茶葉樣品種類分別為白茶4個、紅茶10個、綠茶54個、苔茶4個。

1.1.2 試劑 鉛、鎘、鉻、汞、砷標準溶液(1 000 μg/mL)來自于國家有色金屬及電子材料分析測試中心。硝酸(優(yōu)級純)來自上海國藥集團，過氧化氫(分析純)來自上海桃園化工廠。

1.1.3 儀器與設備 XPE-204電子分析天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)，Milli-Q超純水系統(tǒng)(默克化工技術(上海)有限公司)，Mars6微波消解儀(美國CEM公司)，EG37C電熱板(北京萊伯泰科儀器股份有限公司)，ICPMS-2030電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(日本島津公司)，DMA-80全自動測汞分析儀(意大利Milestone公司)。

1.2 重金屬含量測定

茶葉中鉛、鎘、鉻、砷測定采用《GB 5009.268—2016食品安全國家標準食品中多元素的測定》[11]。將茶葉樣品置于烘箱中，60℃烘干后粉碎制樣。稱取0.3 g茶葉樣品，依次緩慢加入7 mL硝酸和1 mL過氧化氫，緩慢搖動使酸和樣品充分混合均勻，待反應緩和后再加蓋按照微波消解儀。微波消解升溫程序：5 min升溫至120℃后保持5 min，5 min升溫至180℃保持20 min。消解完成后置于130℃電熱板趕酸，待消解液濃縮約至1 mL轉(zhuǎn)移至25 mL比色管中，去離子水定容待測。同時做試劑空白。ICPMS-2030測定參數(shù)：高頻發(fā)生器功率1.2 kW，泵流速20 r/min，采樣深度5.0 mm，等離子體氣流量8.0 L/min，載氣流量0.7 L/min，輔助氣流量1.1 L/min，氦氣流量6.0 mL/min，霧化室溫度5℃，重復3次。茶葉中的汞采用全自動測汞分析儀。使用綠茶標準物質(zhì)GBW 10052、紫菜標準物質(zhì)GBW 10023進行質(zhì)控。

1.3 重金屬污染評價方法

按照《GB 2762—2017食品安全國家標準 食品中污染物限量》[12]中鉛的限量、《NY 659—2003茶葉中鉻、鎘、汞、砷及氟化物限量》[13]中鉛、鎘、鉻、汞和砷限量分別為5 mg/kg、1 mg/kg、5 mg/kg、0.3 mg/kg和2 mg/kg的標準對茶葉污染進行評價。

單因子評價采用單項污染指數(shù)法，綜合評價采用內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法。單項污染指數(shù)法計算公式為Pi=Ci/Si，式中Pi為污染物i的單項污染指數(shù)；Ci為污染物i的實測值；Si為污染物的評價標準值。內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法計算方法為P綜=[(Pi max2+Pi ave2)/2]1/2，式中P綜為綜合污染指數(shù)；Pi max為茶葉中污染物i的單項污染指數(shù)最大值；Pi ave為茶葉中污染物i的單項污染指數(shù)平均值。單項污染按照清潔、尚清潔、輕污染等分級標準進行評價，綜合污染按照安全、警戒限、輕污染等分級標準進行評價[4, 14](表 1)。

表1 重金屬污染的等級劃分

2 結(jié)果與分析

2.1 茶葉中重金屬的含量

由表2可見，貴州白茶、紅茶、綠茶和苔茶樣品中鉛、鎘、鉻、汞和砷平均含量分別為0.322～0.424 mg/kg、0.033～0.058 mg/kg、0.307～0.432 mg/kg、0.003～0.006 mg/kg和0.135～0.183 mg/kg。樣品茶葉中鉛、鎘、鉻、汞和砷5種重金屬含量均小于《GB 2762—2017食品安全國家標準 食品中污染物限量》中鉛的限量、《NY 659—2003茶葉中鉻、鎘、汞、砷及氟化物限量》的重金屬限量。

表2 茶葉樣品中重金屬含量 mg/kg

2.2 茶葉中重金屬污染評價

由表3可見，貴州白茶、紅茶、綠茶和苔茶的單項污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均小于0.7，屬于清潔和安全等級。平均單項污染指數(shù)紅茶(0.058 9)>苔茶(0.058 0)>綠茶(0.057 9)>白茶(0.053 3)，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)綠茶(0.077)>苔茶(0.074)>紅茶(0.073)>白茶(0.071)。

表3 茶葉樣品的重金屬單項污染指數(shù)及綜合污染指數(shù)

3 結(jié)論與討論

經(jīng)測定貴州白茶、紅茶、綠茶和苔茶重金屬含量，鉛、鎘、鉻、汞和砷平均含量分別為0.322～0.424 mg/kg、0.033～0.058 mg/kg、0.307～0.432 mg/kg、0.003～0.006 mg/kg、0.135～0.183 mg/kg，其值均低于GB 2762—2017和NY 659—2003相應重金屬限量值。測定茶葉中重金屬含量時，發(fā)現(xiàn)綠茶中1個樣品的鉛含量明顯高于其他樣品，達2.301 mg/kg，計算其單項污染指數(shù)為0.460，綜合污染指數(shù)為0.116，雖然2個值都低于0.7，但與其他樣品相比其重金屬含量較高，該樣品需做進一步分析。通過單項污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法，平均單項污染指數(shù)紅茶(0.058 9)>苔茶(0.058 0)>綠茶(0.057 9)>白茶(0.053 3)，內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)綠茶(0.077)>苔茶(0.074)>紅茶(0.073)>白茶(0.071)。貴州白茶、紅茶、綠茶和苔茶的單項污染指數(shù)和內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)均遠小于0.7，屬于清潔和安全等級，可放心飲用。

本次貴州茶葉重金屬檢測數(shù)據(jù)與近十年文獻報道的貴州地方茶葉重金屬含量基本處于一個水平上，未出現(xiàn)大幅度重金屬含量增加的情況，說明貴州茶葉重金屬含量一直保持比較低的水平。冷崇姣[15]等測定重慶茶葉，重金屬鉛、鎘、汞和砷平均含量分別為0.604 3 mg/kg、0.073 9 mg/kg、0.000 9 mg/kg和0.182 6 mg/kg。章劍揚[16]等測定了浙江十大名茶，重金屬平均含量鉛、鎘、鉻和砷分別為0.510～2.763 mg/kg、0.033～0.099 mg/kg、0.553～2.079 mg/kg和0.053～0.121 mg/kg。蔣越華[17]等測定南寧市的花茶發(fā)現(xiàn)，金銀花茶有鎘超標的情況。姜杰等[18]測定深圳市售茶葉發(fā)現(xiàn)有鉛超標的樣品。馬蘭[19]等測定了國內(nèi)16個省的175個綠茶樣品，鉛含量平均值為0.945 mg/kg，其中有2個樣品鉛含量超過國標限量，鎘含量平均值為0.052 mg/kg，砷含量平均值為0.088 mg/kg。出現(xiàn)重金屬超標情況，除了與環(huán)境中重金屬有關，還可能與后續(xù)加工包裝等過程有關。相比較來說，貴州茶葉重金屬含量很低，未出現(xiàn)重金屬超標的情況。貴州得天獨厚的生態(tài)環(huán)境條件為茶產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展提供了保障，現(xiàn)代茶企業(yè)也越來越重視茶葉安全和品質(zhì)，這為打造中國第一茶葉品牌打下了堅實基礎。