池州市茶葉中重金屬元素鉛鉻鎘砷汞的測定分析

吳愛美

摘 ? 要 ? 采用原子吸收光譜法和原子熒光光譜法對安徽省池州市茶葉主產(chǎn)區(qū)的10批次茶葉樣品中鉛、鉻、鎘、砷、汞5種重金屬元素的含量進(jìn)行測定，評估受污染程度，為研究減污措施提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：茶葉樣品中鉛鉻鎘砷汞5種重金屬元素含量在0.001 8～4.896 0 mg·kg-1;重金屬元素鉛、鉻、鎘、砷、汞含量均不超過國家標(biāo)準(zhǔn)，但有2批次樣品鉛含量處于臨界值。

關(guān)鍵詞 ?茶葉;鉛鉻鎘砷汞;重金屬元素;測定與分析

中圖分類號：S571.1 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.16.014

茶葉是人們喜歡的主要飲品之一，隨著現(xiàn)代生物化學(xué)技術(shù)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)茶葉中有50多種礦物元素，茶葉中除了有益物質(zhì)如：茶多酚、維生素、鐵、鈣、磷、氨基酸等以外，還有對人體危害作用的有毒有害物質(zhì)，包括重金屬元素及其化合物，如鉛、鉻、鎘、砷、汞、銅等，其中鉛、鉻、鎘、砷、汞5種重金屬元素是對人體毒性較高的重金屬并具有蓄積性危害，因此《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》（GB2762—2017）和《茶葉中鉻鎘汞砷及氟化物限量》（NY659—2003）規(guī)定了茶葉中鉛、鉻、鎘、汞、砷5種重金屬元素的限量分別為5.0， 5.0， 1.0， 0.3， 2.0 mg·kg-1。本實(shí)驗(yàn)采用原子吸收光譜法和原子熒光光譜法測定安徽省池州市茶葉主產(chǎn)區(qū)的10批次茶葉樣品中鉛鉻鎘汞砷的含量，評估茶葉重金屬污染與超標(biāo)情況，為研究減污措施和名茶的無公害生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品

樣品來源于池州市茶葉主產(chǎn)區(qū)，在茶葉上市期間，對池州市所轄4個(gè)縣區(qū)生產(chǎn)的各種名優(yōu)茶抽樣監(jiān)測10批次，每批次數(shù)量為8～10個(gè)樣品，共92個(gè)樣品，主要是貴池區(qū)的肖坑五隊(duì)茶葉、肖坑四隊(duì)茶葉、楊棚茶葉，青陽縣的黃石溪茶葉、九華佛茶，石臺縣的天方茶葉、仙寓山茶葉、石臺香芽，東至縣的馬坑茶葉、東至云尖等，茶葉編號為C2018001～C2018010。

1.2 樣品預(yù)處理

所有茶葉樣品經(jīng)粉碎處理，并過20目篩，儲存于潔凈聚乙烯瓶中，待測。

1.3 儀器

儀器主要有美國珀金埃爾默公司的PinAAcle900T原子吸收分光光度計(jì);北京海光公司的AFS-9700原子熒光儀。

具體儀器分析條件見表1、表2。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)使用液配制

所測的鉛鉻鎘砷汞5種重金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)儲備液均購置于國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心，測定時(shí)，將5種重金屬元素的標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋至使用液。

將鉛（Pb）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1 000 ?mg·L-1）用（5+95）硝酸溶液逐級稀釋至濃度為1.00 ?mg·L-1的使用液。

將鉻（Cr）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1.000 mg·mL-1）用（5+95）硝酸溶液逐級稀釋至濃度為100 ng·mL-1的使用液。

將鎘（Cd）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1 000 mg·mL-1）用（1%）硝酸溶液多次稀釋成濃度為100 ng·mL-1的使用液。

將汞（Hg）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（1.00 mg·mL-1）吸取1.00 mL放入100 mL容量瓶中，用重鉻酸鉀的硝酸溶液（0.5 ?g·L-1）稀釋至刻度，混勻，此標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為10 g·mL-1。

將砷（As）標(biāo)準(zhǔn)儲備液（100 mg·L-1）吸取1.00 mL放入100 mL容量瓶中，用（2+98）硝酸溶液稀釋至刻度，混勻，此標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為1.00 mg·L-1。

1.5 回歸方程和相關(guān)系數(shù)

將Pb、Cr、Cd、As、Hg 5種元素標(biāo)準(zhǔn)使用液配制成系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以濃度（C）為橫坐標(biāo)，吸光度或熒光強(qiáng)度（A）為縱坐標(biāo)，計(jì)算回歸方程、線性范圍和相關(guān)系數(shù)，結(jié)果詳見表3。根據(jù)測定結(jié)果說明標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好。

1.6 樣品測定

茶葉中鉛鉻鎘砷汞5種重金屬元素的測定方法標(biāo)準(zhǔn)見表4。茶葉中鉛鉻鎘含量用石墨爐原子吸收光譜測定法，即用石墨爐原子吸收光譜測定法測定待測液吸光度，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算Pb、Cr、Cd含量。茶葉中汞砷含量用原子熒光光譜測定法，即用用原子熒光光譜法測定待測液熒光強(qiáng)度，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算As、Hg含量。

1.6.1 ?鉛測定

準(zhǔn)確稱取試樣1.5 g于微波消解罐中加硝酸，按照微波消解的操作步驟進(jìn)行消解，冷卻后取出消解罐，趕酸至1.0 mL左右，并用少量水洗滌消解罐2～3次，轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶中，然后用水定容至刻度。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

1.6.2 鉻測定

準(zhǔn)確稱取試樣0.6 g于消解罐中加硝酸，按照微波消解的操作步驟進(jìn)行消解，趕酸至0.5～1.0 mL，并用少量水洗滌消解罐2～3次，轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶中，然后用水定容至刻度。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

1.6.3 鎘測定

準(zhǔn)確稱取試樣0.5 g于消解罐中加硝酸、過氧化氫，按照微波消解的操作步驟進(jìn)行消解，趕酸至近干，并用少量1%硝酸洗滌消解罐3次，轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶中，然后用1%硝酸定容至刻度。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

1.6.4 總砷測定

準(zhǔn)確稱取2.5 g試樣加硝酸20 mL、高氯酸4 mL、硫酸1.25 mL放置過夜，次日在電熱板上加熱消解，至完全消解后，用水將內(nèi)溶物移入25 mL比色管中，加入硫尿+抗壞血酸溶液2 mL，然后用水定容至刻度。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。

1.6.5 總汞測定

準(zhǔn)確稱取試樣0.5 g于消解罐中加硝酸，加蓋放置過夜，按照微波消解儀的標(biāo)痄操作步驟進(jìn)行消解，冷卻后取出，緩慢打開罐蓋排氣，用少量水沖洗內(nèi)蓋，將消解罐放在控溫電熱板上，于80 ℃加熱，趕去棕色氣體，取出消解內(nèi)罐將消化液轉(zhuǎn)移至25 mL塑料容量瓶中，用少量水分3次洗滌內(nèi)罐，洗滌液合并于容量瓶中并定容至刻。同時(shí)作試劑空白試驗(yàn)。10批次茶葉樣品種金屬元素含量的具體測定結(jié)果詳見表5。

2 結(jié)果與分析

本次所檢的本行政區(qū)域（4個(gè)縣區(qū)）10批次茶葉樣品5種重金屬含量，鉛含量為0.072 4～4.896 0 mg·kg-1，鉻含量為0.709～2.489 mg·kg-1，鎘含量為0.025～0.357 mg·kg-1、總砷含量為0.018～0.923 mg·kg-1、總汞含量為0.001 8～0.095 0 mg·kg-1，均不超國家標(biāo)準(zhǔn);但鉛元素有2個(gè)樣品已處于臨界值。茶葉中含有的這些重金屬元素主要來自于土壤中的自然本底。鉛鉻鎘砷汞對茶葉食品的污染主要是化肥、農(nóng)藥以及用廢水灌溉農(nóng)田造成的。隨著環(huán)境污染的日益惡化，土壤中的鉛鉻鎘砷汞的自然本底值還會升高，茶葉中的此類元素含量必定升高，所以控制這些區(qū)域的環(huán)境污染成為日益緊迫的事情。

3 討論

3.1 影響檢測結(jié)果的因素

3.1.1 樣品前處理方法的選擇

樣品的前處理方法的選擇對保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性起著十分關(guān)鍵的作用，目前用于茶葉樣品前處理的方法主要有濕法消解、干灰化法、微波消解、高壓密閉消解等。根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)對比，我們在測定鉛、鉻、鎘、汞元素含量時(shí)，有針對性地采用了微波消解法，充分利用其高壓和密閉特點(diǎn)，首先用硝酸直接分解樣品，然后用微波輔助加熱，使得消解快速、完全，對環(huán)境影響小;我們在測定總砷元素含量時(shí)根據(jù)樣品中砷方法的靈敏度和限量標(biāo)準(zhǔn)，有針對性地采用了濕法消解。

3.1.2 ?樣品中5種元素檢測方法的選擇

對茶葉等食品中鉛鉻鎘砷汞含量的檢測方法較多，有電感耦合等離子體質(zhì)譜法、氫化物發(fā)生原子熒光光譜法、銀鹽法、冷原子吸收光譜法、石墨爐原子吸收光譜法、火焰原子吸收光譜法等。但從穩(wěn)定、靈敏、經(jīng)濟(jì)等方面比較[3]，我們在測定鉛、鉻、鎘時(shí)選用了石墨爐原子吸收光譜法，檢出限分別為4.00， 0.01， 0.1 μg·kg-1;我們在測定總砷和總汞時(shí)選用了氫化物原子熒光光譜法，檢出限分別為0.04 mg·kg-1、0.10 μg·kg-1。

3.1.3 其他原因

1）大氣污染，工廠降塵和汽車尾氣的排放，造成鄰近城市和公路的茶區(qū)重金屬含量較高。2）土壤和灌溉水的污染，由于茶葉經(jīng)濟(jì)效益比較可觀，茶農(nóng)對于茶葉也舍得投入，特別是對肥料方面的投入，這會使土壤酸度明顯增加，從而導(dǎo)致重金屬的可溶性相應(yīng)提高[4]，另外如果茶園周邊水污染嚴(yán)重，特別是使用工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)行灌溉，也會造成重金屬含量有所提高。3）加工和包裝工程中的污染，如采用的金屬制茶機(jī)具等。4）人為主觀的因素，個(gè)別茶葉生產(chǎn)經(jīng)營者受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，違規(guī)使用色素、香精、水泥和滑石粉等物質(zhì)[5]，導(dǎo)致茶葉中對人體有害成份包括有毒有害重金屬含量的增加。

3.2 對策措施

3.2.1 提高認(rèn)識，加強(qiáng)宣傳

目前由于工業(yè)的進(jìn)步和環(huán)境的惡化，重金屬元素污染日益嚴(yán)重，不少發(fā)達(dá)國家和地區(qū)對茶葉重金屬安全限量都作了更嚴(yán)格的規(guī)定，我國已認(rèn)識到茶葉等食品中農(nóng)藥污染的危害，但對重金屬如Cr、Cd、Pd、Cu、As、Hg等的認(rèn)識還不夠，在茶地的選擇和化肥農(nóng)藥的使用以及茶葉生產(chǎn)加工過程中，都存在著不同程度的盲區(qū)，必須加強(qiáng)對茶葉生產(chǎn)經(jīng)營者安全生產(chǎn)和加工的技術(shù)宣傳和培訓(xùn)，普及茶葉質(zhì)量安全知識，引導(dǎo)茶農(nóng)科學(xué)生產(chǎn)、規(guī)范加工。

3.2.2 采取科學(xué)的控制措施

采取物理、化學(xué)和生物技術(shù)控制重金屬污染，如調(diào)節(jié)土壤酸度、降低重金屬的生物有效性，減少重金屬向茶樹體內(nèi)的遷移;改善茶園生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)生物防治和農(nóng)業(yè)防治的綜合運(yùn)用，減少化肥農(nóng)藥的不合理使用，從源頭上控制重金屬的污染。

3.2.3 健全茶葉質(zhì)量安全保證體系

建立健全茶葉生產(chǎn)加工全過程的質(zhì)量控制措施，嚴(yán)格產(chǎn)地環(huán)境條件、生產(chǎn)加工技術(shù)規(guī)程、產(chǎn)品包裝與貯存、管理制度、產(chǎn)品質(zhì)量等方面。重點(diǎn)抓好無公害優(yōu)勢生產(chǎn)基地建設(shè)、茶園科學(xué)管理措施、推進(jìn)品牌戰(zhàn)略、強(qiáng)化檢驗(yàn)監(jiān)管力度、實(shí)行市場準(zhǔn)入，進(jìn)而提高我國茶葉及茶產(chǎn)品的整體質(zhì)量水平。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：敬廷桃）