茶叶中重金属污染物残留及消减研究
2016-03-31霍鹏河北化工医药职业技术学院河北石家庄050021
霍鹏(河北化工医药职业技术学院,河北 石家庄 050021)
茶叶中重金属污染物残留及消减研究
霍鹏
(河北化工医药职业技术学院,河北 石家庄 050021)
摘要:自古以来,我国就盛产茶叶。可以说,我国是茶叶生产的“母国”。茶叶不仅是我国人民的主要饮品,还是重要的经济作物之一。茶叶的质量不仅直接影响我国人民的身体健康,还是我国茶叶能够进入国际市场的决定性因素。但是,我国茶叶重金属污染现状却不容乐观。本文在剖析我国茶叶重金属含量的基础上,探究了导致产业产生重金属污染的主要因素,并提出有针对性的解决对策,以有效消解茶叶中重金属污染残留,提高我国茶叶的整体质量,充分发挥茶叶产业的经济效益。
关键词:茶叶;重金属污染;污染物残留;消减策略
中国入世后,在商品出口方面享受最惠国待遇,极大地提高了各种商品的出口创汇能力。然而,我国茶叶出口贸易却呈逐步下跌趋势。不可否认,国际贸易的绿色壁垒给我国的茶叶出口贸易造成了极为不利的影响。但是,归根结底,还是因为我国的茶叶卫生质量不达标。随着环境污染日益严重,茶叶中的重金属污染物残留量也越来越大。这一课题的研究已经变得尤为紧迫。
1 茶叶中重金属污染物残留现状
在世界众多饮品中,茶叶的普及程度最高。据调查,全世界范围内有160多个国家以茶为饮品。这主要是因为茶叶自身具有的多种神奇功效,比如保健、防治疾病、提神醒目等。医学研究证明,茶叶确实有医学功效,饮茶有利于人们的身体健康。同时,以茶叶做饮品不仅简便,而且省时省力。所以,越来越多的人开始喜欢饮茶。但是,随着工业的发展,汽车的增加,尤其是茶园附近景区的开发,使茶园受到了工业“三废”和汽车尾气的严重污染。近几年,茶园中化肥、农药的使用量逐年增加,这在很大程度上破坏了茶园的空气、土壤环境。
通过对市场茶叶的抽查发现,我国茶叶中重金属污染物的含量有逐年上升的趋势。但是不同地区的重金属污染程度存在一定的差异。甚至有的地区茶叶中的重金属含量比平常高出一、二倍。这一调查结果引起了人们的重视。如果不采取措施加以控制,长期饮用会给人的身体造成危害。其实,我国农业标准化与检测中心明确规定茶叶中Pb含量低于5mg/kg,Cu含量低于60mg/kg都属于无公害茶叶。我国的茶叶中重金属污染物含量虽然逐年上升,但总体还处在一个相对安全的范围内。虽然有少部分茶叶的重金属污染物含量较高,甚至超出了国家规定的安全范围。但这些重金属污染物比较难溶,很难通过浸泡被人体吸收。即便是被人体吸收,茶叶中的茶多酚等物质都具有降解重金属的作用,也不会对人体健康造成太大的威胁。
2 茶叶中重金属的主要来源及危害
茶叶中重金属污染物的来源主要分为三种:土壤、农资投入、大气沉降。通过这些途径,重金属污染物进入茶树生长环境,直接或间接被茶叶吸收。化肥和有机肥被施进茶树生长的土壤后,茶树会“主动”吸收这些肥料中的营养物质。在这个过程中,重金属污染物也被吸入茶树。茶树吸收营养物质后,会对这些物质分配利用,结果使得重金属污染物“趁虚而入”,进入茶叶体内。大气沉降过程中,重金属污染物会直接附着到茶叶上,增加茶叶中的重金属含量。以下内容具体分析了茶叶中重金属的来源,并阐述了茶叶中的重金属对人体健康、对生态环境及茶树本身造成的危害。
2.1土壤
茶树的生长离不开土壤。茶树生长所需要的水分和营养元素都需要土壤的供给。土壤中的营养元素都是成土母质发育出来的。如果土壤中成土母质的重金属含量过高,土壤中的重金属含量自然也就随之增加。这些重金属在茶树生长过程中通过土壤直接或间接被茶树吸收。茶树在向茶叶输送营养成分时,把重金属也一并输送给了茶叶,结果导致茶叶重金属残留。
2.2农资投入
农药、化肥和有机肥等农资中或多或少都含有一定的重金属。有些不达标的农产品中的重金属含量更是高。由于在施肥过程中,不注意控制化肥、有机肥的质和量,导致土壤中的化肥、有机肥施入量与土壤需求不一致。更严重的是,过量的化肥、有机肥造成了土壤中重金属的积累。重金属被茶树吸收后,又转移到了茶叶上,导致茶叶产生重金属污染。茶园在喷洒农药过程中,农药中的重金属被直接吸附到茶叶上,也会造成茶叶被重金属污染。农资投入的目的是改善土壤质量,产生更大的经济效益。但是,如果农资质量不达标或投入的量不合理,不但起不到改善土壤质量的作用,反而会变成“有害农资”,给农业生产带来不利的影响。
2.3大气沉降
近几年,我国对茶产业的开发与利用尤为重视。各茶产区政府为了推动茶叶的发展,在茶产区附近大力发展交通,不断完善茶产业发展的基础设施建设。不可否认,这对茶产业的发展起到了很大的促进作用。但同时,茶产区附近的车流量也越来越大。汽车排放的尾气中含有大量的重金属污染物。这些污染物被排放到空气中后,会被空气尘埃直接吸附,造成大气污染。落入土壤后又会污染土壤,进而危害到茶叶。由此可见,大气沉降也是茶叶产生重金属污染的主要原因。
2.4加工过程
茶叶加工的机器大都是由合金材料制成的。这一类材料中重金属的含量是特别高的,尤其是Pb和Cu的含量最大。在用这些合金机器加工茶叶的过程中,茶也不可避免地要与机器产生接触和摩擦,机器中的重金属在与茶叶接触与摩擦时难免会被茶叶吸入。一般来讲,在茶叶加工的过程中,有两道工序对茶叶造成的重金属污染最大。第一是鲜叶摊放工序。在摊放时,由于不注重卫生,导致机器中含有的重金属被吸入茶叶。第二是揉捻工序。揉捻茶叶的时间越长、压力越大,对茶叶造成的重金属污染越严重。
除此之外,开矿、冶炼等工业生产活动也会导致土壤重金属污染。最后,被作用于茶树的生长,增加茶叶的重金属污染物含量。无论茶叶重金属污染的来源是什么,它的危害都主要体现在以下几方面:(1)破坏土壤成分,降低土壤质量。上文已经提到,重金属污染物进入土壤后,会直接提高土壤重金属毒性水平。(2)重金属中Pb的危害。重金属中的Pb进入植物体内后,会影响植物的光合作用和蒸腾作用。严重时,会抑制植物的生长。(3)重金属中Cu的危害。重金属中的Cu会破坏植物细胞的膜系统,损害植物根部,还会给植物的光合作用造成不利的影响(4)重金属中Cr的危害。重金属中的Cr被植物吸收后,大部分会被转移到植物根部,导致植物叶片枯萎,甚至枯死。如果人体吸收过量的Cr,会产生呼吸道方面的疾病,还会引起消化系统紊乱。重金属中的一些其它金属元素,也会给植物和人的生命健康造成不同程度的危害。
3 茶叶中重金属污染物消减的有效对策
总体上讲,我国茶叶中的重金属含量被控制在一个安全水平范围内。茶叶是一种安全的饮品。如果茶叶中重金属含量超标,在短期范围内不会对人体健康造成明显的影响。因此,我们必须及时采取措施,探讨消减茶叶中重金属污染物的有效对策,尽可能避免茶叶中重金属对人体健康造成危害。
3.1纠正人们对重金属污染的错误认识
茶叶中的重金属污染会对人体健康造成一定的危害,这一点是毋庸置疑的。这些重金属都是不溶于水的,饮茶是通过冲泡成茶汤而饮用的。人体通过饮茶吸入的重金属量是非常少的,并不会对人体造成太大的威胁。即使是被人体吸收的少量重金属在茶多酚、咖啡碱等的作用下,通过利尿作用在人的排泄过程中,这些重金属污染物也会随着被排出体外。同时,需要指出的是我国茶叶中出现的重金属超标问题只存在于少数茶产区、茶企业,大部分的茶叶质量还是安全的。
3.2通过技术宣传,普及茶园管理知识
由于缺乏科学的管理知识,人们在茶园的选址、施肥、浇灌方面存在很大的盲目性。许多人偏执地认为茶地施肥越多、灌水越多,对茶树的生长越有利。其实不然,上文已经提到过量地施肥,会增加茶地的重金属污染,最终影响茶叶的质量安全。针对这一点,我们必须通过科学的手段,检测出各茶产区产生重金属污染的主要途径。然后,从“源头”抓起,把茶叶的重金属污染扼杀在“萌芽”阶段。同时,还要加强茶园管理知识的普及教育,让每一个茶园管理者都掌握科学的管理技术知识和方法,避免因管理不当导致茶叶重金属污染。
3.3采用生物技术手段控制茶叶中的重金属污染
通过检测发现,我国茶园土壤的酸碱值逐渐失衡,并有向酸性转化的趋势。在酸性较强的土壤中,重金属呈阳离子状态,活跃性较高,很容易被茶树及茶叶吸收。了解到这一点后,可以通过生物手段把土壤的酸性控制在一个合理的范围内,破坏重金属的阳离子状态,使其生物有效性降低。这样重金属被茶树及茶叶吸收的几率就大大降低。近几年,我国研制出一种超富集植物生物技术。这种技术的工作原理是利用超富集植物对重金属的超强吸收能力,把土壤中的重金属去除。这样土壤向茶树转移的重金属也就大大减少。应用这种技术控制茶叶中重金属污染不仅投资少、效率高,对环境的破坏也比较少。
4 结 语
随着茶叶逐渐成为世界性饮品,世界发达国家对茶叶重金属项目越来越关注,并提出严格的指标要求,也就是我们所说的绿色壁垒。这对我国茶叶的对外贸易造成了极为不利的影响。我们应积极应对茶叶对外贸易绿色壁垒,通过有效的重金属污染消减对策,最大限度地降低我国茶叶中的重金属含量,生产有机无公害茶叶,尽快冲破这道绿色壁垒,促进我国茶叶对外贸易健康可持续发展。
参考文献
[1]姜红艳,龚淑英.茶叶中铅含量现状及研究动态[J].茶叶,2014(4):210-212.
[2]李章平,陈玉成,杨学春等.重庆市主城区土壤重金属的潜在生态危害评价[J].西南农业大学学报(自然科学版)2015(2):227-251.
[3]汪庆华,刘新.浅谈我国茶叶质量安全现状及应对措施[J].茶叶,2012(2):66-69.
作者简介:霍鹏(1983-),男,河北平山人,硕士,讲师,研究方向:环境保护,高职高专教育。