陕南茶园茶叶品质分析及重金属含量现状评估

赵佐平，付 静，岳思羽，王 蒙，王 琦，刘智峰，汤 波 ，同延安

（1. 陕西理工大学化学与环境科学学院，汉中 723001；2. 秦巴生物资源与生态环境省部共建国家重点实验室，汉中 723001；3. 西北农林科技大学资源环境学院，杨凌 712100）

0 引 言

茶叶中含有的生化成分具有抗癌、消炎[1-3]，驱除人体自由基[4-5]、抗氧化等奇特的保健功能，被誉为“东方文明的象征”[6]。有研究证实茶叶中有600 多种生化成分，主要成分有茶多酚、儿茶素、游离氨基酸、茶氨酸、咖啡碱等营养物质。但不同品种，不同种植基地茶叶中这些主要成分含量差异较大。

茶叶作为特殊的饮品植物，生产时通常是茶树上采下的鲜叶不经洗涤直接加工，与其他作物相比，茶叶上的污染物残留水平会较高；饮用时用水连续浸泡茶叶，因此浸出的可能性较大。首先，茶树本身为多年生常绿植物，其叶片与其他一年生植物相比有更多的时间吸附和沉积空气中的污染物。其次，茶树是一种能富集土壤和环境中重金属的植物，如果茶园土壤被污染，污染物富集在叶片中，连续浸泡后，浸出污染物的可能性则较大，对人体健康则会造成潜在威胁。因此，茶园土壤重金属含量，茶叶的营养物质指标及茶叶浸泡后浸出液中矿质元素含量应引起关注。近年来，有关茶园土壤肥力特征、理化性状和有益矿质元素对茶叶品质的影响等方面的报道较多[7-8]，同时茶园土壤重金属污染问题也引起了更多关注[9-10]。陈宗懋等[10]研究发现，茶树本身为多年生的常青植物，其在土壤中富集重金属的能力比在相同条件下的其他植物具有更高的敏感性。当外源重金属进入茶园土壤时，很难被微生物降解，常在土壤环境中富集，甚至转化成毒性更大的化合物[11]。农业生产、化肥、农药的大量施用、污泥和动物粪便等有机肥的施用都会造成外源重金属进入土壤，并使其含量富集升高。敖明等[12]研究表明，由于大量化肥和农药的施用，土壤中镉（Cd）和铅（Pb）的含量都有可能增加。

综上，茶叶作为特殊的饮品植物，如果产地环境被污染，或污染物存在于空气中从而富集在叶片中，浸泡后，浸出污染物的可能性则较大，对人体健康则会造成潜在威胁。茶园土壤重金属和茶叶中重金属含量及茶叶浸出液中重金属含量三者之间的关系及产地环境对茶叶品质的影响等相关研究报道甚少。

陕西属中国 4 大茶区中的江北茶区，作为西北地区最大的茶叶的种植基地，茶园面积达到了 14.4 万 hm2，占全国茶园总面积5%，近年来，随着陕西茶叶知名度的不断增加，特别是绿茶知名度不断提升，在第31 届巴拿马国际博览会上，“汉中仙毫”获得绿茶类唯一金奖，“汉中仙毫”茶品牌知名度大为提升，陕西茶园增长面积也迅速增加，近 5 年来，增加面积始终排在全国前列，而陕西茶园则主要集中在陕南，该区域茶叶种植生产已成为农民群众脱贫致富和生态保护的主要产业。在大力发展种植茶树的同时却少有学者对该区域茶叶营养物质及种植环境进行系统调查研究。因此，本研究自2015 年起以陕南茶叶主要种植区8 个县区33 个茶园33 个茶叶样品和 330 个土壤样本为研究对象，对其茶园土壤重金属含量及茶叶品质及茶叶浸出液矿质元素含量进行分析研究，以期为陕南茶园无公害种植、生态风险预警和茶叶安全生产提供科学依据。

1 材料方法

1.1 试验材料

选取陕南汉中盆地茶叶主要种植区西乡县、宁强县、南郑区、勉县、镇巴县、城固县、洋县和略阳县的茶园土壤及茶叶为调查对象，以 8 个选定县区的茶园种植区总面积和第 2 次土壤普查抽样点的位置为依据，确定了土壤采样点的数量和分布。

在8 个茶叶种植县区的33 个茶园中，以网格化布点采集0～30 cm 土层土样，网格范围为500 m×500 m，网格内对角线采集，同一网块对角线5 个样点混合为1 个混合样，共采土壤样品 330 个。网格内采集茶叶鲜样，共33 份。土壤混合样品带回实验室内，风干后去除杂草、植物残体、砾石等，然后用玛瑙研钵研磨，分别过20 目和100 目尼龙筛，供pH 值和重金属全量分析用。茶叶鲜样杀青后烘干，研磨过20 目尼龙筛，供重金属全量分析和茶叶品质分析。

1.2 测定方法

1.2.1 重金属测定分析

土壤样品以HNO3-HClO4-HF 三酸消解后，用火焰原子吸收分光光度计测定铅（Pb）、铜（Cu）、铬（Cr）、锌（Zn）含量；石墨炉原子吸收分光光度计测定镉（Cd）含量。以 HNO3-H2SO4消解后，原子荧光光谱仪测定砷（As）和 汞（Hg）含量[13]。茶叶样品重金属分析测定采用 GB/T 30376—2013 标准执行[14]。

图1 研究区位置与采样点位分布Fig.1 Study area and distribution of the sampling points

茶叶浸出液的制备，准确称取1.0 g 茶叶样品，用研钵磨碎，置于 100 ml 锥形瓶中，加入煮沸的超纯水50.0 ml，移入沸水浴中，浸提45 min（每隔10 min 摇动1 次）[15]。浸提结束后趁热立即进行减压过滤，滤液移入100 ml 容量瓶中，用少量热超纯水洗涤残渣2～3 次，并将滤液并入上述容量瓶中，冷却后用超纯水稀释定容至100 ml，待测。与此同时作空白对照。

重金属元素分析的质量控制，采用GSS—14 标准物质加标回收，回收率分别为 Cr：96.4%～101.3%，Cu：95.9%～101.5%，Pb：96.5%～108.2%，Zn：92.9%～100.6%，Cd：93.2%～104.9% ，Hg：93.6%～99.8%，As：94.3%～99.59%。

采用过20 目尼龙筛土样以土水比为1∶5 pH 电位法测定土样pH 值。

1.2.2 茶叶品质分析

1）儿茶素及茶多酚总量的测定

称取0.2 g（精确到0.000 1 g）均匀磨碎的试样于具塞离心管中，加入在70 ºC 中预热的70%的甲醇5 ml，用玻璃棒充分搅拌均匀湿润，立即移入装有70 ºC 水的超声波清洗器中，浸提15 min，于离心机中在5 000 r/min 的转速下离心10 min，将上清液转移至10 ml 容量瓶。残渣再用5 ml 的70%甲醇溶液提取1 次，重复以上操作，合并提取液定容至 10 ml。摇匀（该提取液在 4 ºC 可至多保存 24 h）。用移液管移取上述提取液2～10 ml 容量瓶，用稳定溶液定容至刻度，摇匀过0.45µm 无机滤膜，待测[16]。

儿茶素和茶多酚标准曲线制备方法：取标准储备液，用稳定溶液逐级稀释得浓度分别为 51.9、103.8 和155.7µg/ml 的儿茶素（Catechins，C）标准溶液，41.1、82.2 和 123.3µg/ml 的表儿茶素（Epicatechin，EC）标准溶液，47.6、95.2 和142.8µg/ml 的表儿茶素没食子酸酯（Epicatechin Gallate，ECG）标准溶液，56.7、113.4 和170.1µg/ml 的表没食子儿茶素（Epigallocatechin，EGC）标准溶液。分别将25 ml EDTA-2Na 溶液，25 ml 抗坏血酸溶液，50 ml 乙腈加入500 ml 容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，摇匀，分别将4 种儿茶素的3 个浓度的标准溶液以10µl 进样量在超高效液相质谱联用仪上进行分析，以峰面积为纵坐标，浓度为横坐标做标准曲线[17-18]。表1为标准工作曲线回归方程和相关系数。

表1 儿茶素与茶多酚标准曲线方程及相关系数Table 1 Standard curve equation and correlation coefficient of catechins and tea polyphenols

色谱条件：采用TC—C18（250 mm×4.6 mm，5µm）色谱柱，流动相为甲醇（A）—0.2%磷酸水溶液（B），梯度洗脱（100% A 相保持10 min；15 min 内由100%A相至 68%A 相、32%B；68%A 相、32%B 保持 10 min，至100%A 相），流速为1.0 ml/min，检测波长为278 nm，柱温为35 ℃。

2）游离氨基酸总量测定

准确称取3.0 g（精确至0.001 g）磨碎的茶叶试样置于500 ml 烧瓶中，加入煮沸的蒸馏水450 ml，迅速转至放有沸水的恒温超声波，超声时间20 min，完毕后立即进行减压过滤，滤液移入500 ml 容量瓶中，冷却后，用蒸馏水定容至刻度[19]。

游离氨基酸总量和茶氨酸标准曲线制备方法：分别吸取1 ml 茶氨酸或谷氨酸系列标准工作液于25 ml 比色管中，分别加入pH 值为8.0 的磷酸盐缓冲液0.5 ml 和l2%茚三酮溶液0.5 ml，在沸水浴中加热15 min。冷却后加蒸馏水定容至25 ml。放置10 min 后，在570 nm 处，以试剂空白溶液作参比，测其吸光度。将测得的吸光度与对应的茶氨酸或谷氨酸浓度绘制标准曲线见表2。

表2 氨基酸标准曲线方程及相关系数Table 2 Standard curve equation and correlation coefficient of amino acids

3）茶氨酸测定

准确称取0.5 g（精确到0.001 g）磨碎的茶叶试样，加入 80 ℃的蒸馏水 100 ml，超声波提取 45 min，4 000 r/min 离心5 min，取上清液。将C18固相萃取柱经5 ml 甲醇活化，用5 ml 蒸馏水平衡后，将试液过C18固相萃取柱进行净化，再经0.45μm 的微孔滤膜过滤到棕色自动进样瓶中，待衍生用[20-22]。准确吸取茶氨酸标样品试液 0.5 ml 于棕色自动进样瓶中混匀，临进样前加人0.5 ml OPA 衍生试剂，反应 2 min 后，立即取 10μl 进样。

1.3 重金属评价方法及评价标准

以陕西省土壤背景值作为参比值，采用 Hakanson潜在生态风险指数法对供试茶园土壤污染风险进行评价[23]。潜在生态风险指数法主要用于对土壤重金属潜在生态风险评估，其特点是综合考虑了多元素的浓度、毒性、生态敏感性和协同作用[24-25]。其计算如式（1）～式 （4）所示

1.4 数据处理及分析

数据为平行样测定结果的平均值，采用EXCEL2016、SPSS19. 0 等软件进行统计分析。

表3 潜在生态危害指数评价标准Table 3 Evaluation standard of potential ecological hazard indices

2 结果与分析

2.1 不同茶园茶叶品质分析

2.1.1 儿茶素与茶多酚含量分析

儿茶素类为茶汤苦涩味的主要贡献因子，主要由儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、表没食子儿茶素（EGC）等构成，通常占茶多酚总量的60%～80%[26]，茶多酚不仅是描述茶汤滋味浓度和汤色的一个重要指标，也是评价茶叶品质的重要指标之一，茶多酚和儿茶素类都具有较强的抗氧化、降血糖、降血脂、防癌抗癌、预防动脉粥样硬化和心血管疾病等多种生物学作用[27]，其在食品工业领域也广泛应用，可用作保鲜剂、抗氧化剂等。本研究测定分析结果显示（表4），33个茶叶样品中儿茶素类含量相差未达到显著水平，儿茶素含量范围18.48%～22.37%，平均总量为20.74%；其中C、ECG、EGC 和EC 含量范围分别为0.32%～0.62%、1.48～2.18%、4.38～5.85%和 12.06%～13.96%，平均含量依次为0.45%、1.70%、5.25%和13.33%。33 个茶园茶叶样品茶多酚平均含量为 25.58%，其范围为 22.23%～27.55%。通常情况，茶鲜叶中多酚类物质含量一般在18%～36%（干质量）之间[28]，每100 g 所测试茶叶样品中茶多酚含量均在22 g 以上，单从多酚类含量角度评价，其多酚类含量均在范围之间。说明陕南绿茶品质良好。

表4 不同区域茶园茶叶中儿茶素、茶多酚、游离氨基酸总量、茶氨酸含量分析Table 4 Analysis of catechins, tea polyphenols, total free amino acid and theanine content in tea leaves samples from different tea plantations %

2.1.2 游离氨基酸总量及茶氨酸含量分析

氨基酸对人体的营养吸收和生理发育有着重要的影响，茶叶中含有多种氨基酸，其中茶氨酸是茶科植物特有的氨基酸，是绿茶鲜爽滋味的主要来源，可缓解茶的苦涩味，增强其甜味，是构成茶叶品质的重要成分之一[27]。有研究表明茶氨酸具有一定的降压、保护神经细胞、提高人体免疫力等生理功能[29-30]。由表 4 可知，本研究区域33 个茶园茶叶游离氨基酸含量范围在3.37%～6.42%，平均值为4.86%。有研究表明氨基酸含量一般在1%～4%左右[29]。本研究测定结果中游离氨基酸含量范围与前人研究结果相比，含量高于前人研究结果，说明供试茶叶口感香甜，品质良好。通常情况下茶氨酸含量占游离氨基酸含量的 50%以上，而研究区域茶叶中茶氨酸含量范围在 1.70%～3.18%，平均值为 2.45%，占游离氨基酸平均含量的51%，进一步说明汉中茶叶鲜爽香甜，品质优良。

2.2 不同茶园土壤和茶叶中重金属含量评估分析

2.2.1 茶园土壤重金属含量特征分析

以陕西省土壤重金属背景值和《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB15618—2018）[31]中农用地土壤污染风险筛选值对供试茶园的 330 个土样 7种重金属含量进行统计分析，结果显示，供试茶园各重金属元素含量差异较大，Cd 为 0.03～0.32 mg/kg、Cu 为 7.48～29.03 mg/kg、Pb 为 2.45～29.16 mg/kg、Cr 为 0.83～27.76 mg/kg、Hg 为 0.08～0.38 mg/kg、As 为 2.12～13.97 mg/kg、Zn 为25.73～146.94 mg/kg（表5）。依据土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准中风险筛选值结合pH 值分段评价，供试土壤样本中有5.76%的样本Cd 含量高于土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准中风险筛选值，但远低于风险管控值（1.50 mg/kg，pH 值≤5.5）。而农用地土壤污染风险管控标准中风险筛选值指的是土壤中污染物的含量等于或低于该值的，对农产品质量安全、农作物生长或土壤生态环境的风险低，一般可以忽略，超过该值的，对农产品质量安全、农作物生长或土壤生态环境可能存在风险，应当加强土壤环境监测和农产品协同监测，原则上应当采取安全利用措施。其他6 种重金属（Cu、Pb、Cr、Hg、As 和Zn）含量均未超过土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准中风险筛选值。7 种重金属平均含量远低于土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准中风险筛选值。

结合陕西省土壤重金属背景值累计分析，供试茶园土壤样本中Pb 和Cu 的最大含量较高超过陕西土壤重金属背景值，但其平均浓度低于背景值。而 Zn、Hg、As和Cd 的平均含量高于陕西省土壤背景值，表明这 6 种重金属在采样区茶园土壤上有一定程度的累积。特别是Zn、Hg、As 和Cd 的平均浓度为陕西土壤重金属背景值1.26、1.11、1.07 和1.11 倍。其中Cd 含量超过背景值的比例为41.17%，Hg 含量超过背景值的比例为35.29%，Pb 含量超过背景值的比例为15.68%，Cu 含量超过背景值的比例为19.60%，Zn 含量超过背景值的比例为43.13%，As 含量超过背景值的比例为27.45%，表明在种植环境中，外界因素已经导致研究区域部分土壤中重金属含量升高，并以Zn、Cd 和Hg 的累积效应较大。

表5 研究区域土壤重金属汇总统计Table 5 Summary statistics of heavy metal concentrations in the topsoil of study areas

有研究在评价中采用变异系数（Coefficient of Variation，CV）来反映重金属在研究区域分布和污染程度的差异大小，变异系数越大，则采样点在总体样本中平均变异程度越大[32-34]。供试茶园土壤中这 7 种重金属含量变异系数（CV）由大到小依次为As、Cd、Hg、Cr、Zn、Pb 和Cu（表 5），其中 As、Cd 和Hg 的变异系数分别达52.24%、49.30%和48.55%，而Cr、Zn、Pb 的变异系数均>30%，说明研究区不同茶园间土壤As、Cd 和Hg 的分布差异较大。Pb 和Zn 变异系数介于 30%～40%间，Cu 变异系数CV 为29.10%（＜30%），表明其空间分布相对均匀。

2.2.2 茶叶中重金属含量评价分析

农业行业标准《有机茶》（NY5196—2002）规定茶叶中Cu≤30 mg/kg[35]。《无公害食品茶叶》标准（NY5244—2004）和 NY659—2003 标准[36-37]中规定茶叶中 Cd、Cr、As、Hg 和 Pb 的限量标准分别为 Cd≤1 mg/kg、Cr≤5 mg/kg、As≤2 mg/kg、Hg≤0.3 mg/kg 和 Pb≤5 mg/kg。茶叶中 Zn的相关标准暂无，故不做评价。依此评价供试茶园33 个茶叶样本中重金属含量，结果显示，茶叶中各重金属含量差异较大，Cd 为 0.02～0.19 mg/kg、Cu 为 3.18～20.16 mg/kg、Pb 为 0.04～2.65 mg/kg、Cr 为 0.09～4.89 mg/kg、Hg 为 0.02～0.30 mg/kg、As 为 0.66～1.16 mg/kg 和 Zn 为 34.82～55.38 mg/kg（表 6）。33 个茶园中茶叶Cu 含量标准符合《有机茶》（NY5196—2002）相关标准，32 个茶叶样本符合农业行业标准《无公害食品茶叶》（NY5244—2004）和NY659—2003 标准。1 个样品中 Hg 含量高于农业行业标准《无公害食品茶叶》（NY5244—2004），超过标准限值1.66%，说明研究区域茶叶中相关重金属含量可能受土壤重金属含量的影响，也可能受其他外界因素影响。变异系数值表明，茶叶中Cd、Cu、Pb、Cr 和 Hg 含量变动幅度较大，分别为81.86%、69.56%、73.08%、81.34%和85.04%。Zn 和As变动幅度小，一定程度上反应出供试茶园茶叶中 Zn 和As 含量比较接近。

表6 研究区域茶叶重金属汇总统计Table 6 Summary statistics of heavy metal concentrations in tea leaves of study areas

2.2.3 茶园土壤重金属含量对茶叶中重金属含量的影响

土壤中各重金属相关性显示，Cd 与Pb、Hg、As 的相关系数分别为0.319、0.858、0.865，均>0.224，达极显著水平；Cu 与 Cr、Zn 的相关系数及 Pb 与 Hg、Zn 的相关系数均达极显著水平；Cd 与Zn 的相关系数为0.139，相关性达显著水平（表7）。由相关系数分析可知土壤中Cd、Pb、Hg 和As 可能具有相似的来源，且呈现相互伴随的复合污染现象；Cu、Cr 和Zn 来源途径也可能相同。

供试茶叶与对应的茶园土壤中各重金属相关性分析显示，茶叶中As、Cd、Cr、Pb 含量与对应的土壤中重金属含量相关性不强，甚至茶叶中Cr、As 与土壤中Cr、As 存在负相关，说明茶叶中As、Cd、Cr、Pb 来源与土壤中的全量重金属相关性不大，而茶叶中Hg 含量与土壤中Hg 含量相关系数为0.216，达显著水平（P＜0.05）。茶叶中Cu 和Zn含量与土壤中Cu 和Zn 含量相关系数分别为0.121 和0.108。由相关系数分析可知，茶叶中重金属（As、Cd、Cr、Pb）含量与土壤全量重金属含量相关性不显著，但并不能简单判断茶叶中这些重金属不受土壤中重金属的影响。因为，土壤pH 值和氧化还原电位也会影响茶叶对土壤中相关成分的吸收。谢忠雷等[38]研究表明茶园土壤pH 值和氧化还原电位共同控制各形态重金属的转换平衡，当pH 值<5 以下，pH 会成为控制重金属存在形态的主要因素。供试茶园土壤pH 值范围为4.19～5.54，均值为4.78，随着pH 值的降低，难溶态转为易溶态的量会增加，进而会影响茶叶中重金属含量的增加。基于以上分析，土壤中重金属Hg 对茶叶中 Hg 含量存在一定的正相关性的特点，可能是pH 值影响了茶园土壤中易溶态Hg 的量的增加；也可能是空气中Hg 长期富集在茶叶中所致。该问题有待结合茶叶浸出液一起讨论分析。

表7 茶园土壤重金属间及与茶叶重金属的相关性分析Table 7 Correlation analysis of heavy metal contents between tea leaves and topsoil in tea plantations

2.2.4 茶叶浸出液中重金属含量及健康风险评价

重金属通过饮茶途径进入人体后所引起的健康风险包括致癌物和非致癌物，而茶叶浸出率决定了重金属从茶叶到茶汤的迁移能力[39]。本研究从浸出率来评价重金属可能对人体造成的健康风险危害。结合表6 和表 8显示，浸出液中重金属含量明显小于茶叶中的各重金属的含量，甚至出现叶片中重金属含量低时，浸出液中无法检出。Zn 和Cu 在33 个茶叶浸出液样本均有检出，其含量范围分别为 8.56～21.29μg/g 和 2.28～5.59μg/g，浸出液样本中有17 个样本中检出Cr。茶叶中Pb、Hg、As 和Cd 的含量较低，在浸出液中均无法检出，7 种重金属检出限范围为3.0×10-6～2.5×10-4μg/g。茶叶浸出液中各重金属的含量与茶叶本体中重金属的含量有一定的正相关关系。仅Zn、Cu 和Cr 有浸出，平均浸出率分别为32.65%、24.96%和10.50%。结合土壤-茶叶-浸出液系统（表6、表7 和表8），茶叶样品中Hg 含量与土壤样品中的 Hg 含量有较为明显的正相关性，相关系数为0.216 这可能是pH 值影响了茶园土壤中易溶态Hg 的量的增加，导致其向叶片中转移；也可能是 Hg在茶叶中具有较高富集能力，吸附了存在于空气中的Hg。但本研究主要采集的是茶叶嫩芽，并非多年生老叶，因此叶片在空气中暴露的时间不足以吸附空气中的Hg。而浸出液系统未浸出Hg 元素，可能与其存在状态有关，也可能与其叶片中Hg 含量高低有关。若Hg 以水溶性强的形式存在，则相应的浸出率会较高。当然除受上述原因影响外，还与浸泡时间、次数、温度等有关。

表8 茶叶浸出液中重金属元素的含量Table 8 The content of heavy metal elements in the tea leaching liquid

2.4 茶园重金属综合评估

对重金属单项生态风险进行了评价，评价结果见表 9，Cd、Cu、Pb、Cr、Hg、As 和 Zn 的单项生态风险指数平均值分别为33.89、4.26、2.32、0.41、44.46、9.37和0.83，除重金属Hg 外，其他6 种重金属元素的单项生态风险指数平均值均＜40，尽管重金属Hg 单项生态风险指数平均值为44.46（＞40），但指数值的范围较窄为17.67～83.97。采样区重金属 As、Pb、Cu、Zn、Cr 单项生态风险指数的最大值均＜40，说明采样区这 5 种重金属都处于低度生态风险等级，对研究区域茶园土壤潜在生态风险贡献较低。研究区域土壤中Cd、Cu、Pb、Cr、Hg、As 和 Zn 的综合潜在生态风险指数IR最大值为226.90，最小值为 23.58，平均值为95.37（＜150），表明该研究区域总体上处于较低的潜在生态风险水平。

表9 土壤重金属生态风险指数统计Table 9 Statistical analysis of the ecological risk index of soil heavy metals

3 讨 论

茶多酚是多经基酚类衍生物的总称，对茶叶的保健功能和茶汤的滋味具有非常重要的影响。药理学研究显示，茶多酚不仅具备多种药理功效和生理活性，如抗辐射、抗菌、抗病毒、抗癌变、抗氧化、抗突变、降血脂、降低胆固醇、预防冠状动脉粥样硬化、清除自由基等，而且还是一种天然抗氧化剂。本研究采集的茶叶样品中茶多酚含量范围为22.23%～27.55%，国内绿茶茶多酚一般含量为25.00%[40]，本研究与前人研究基本一致，而张军安[41]研究发现汉中绿茶的茶多酚含量为30.07%，这可能与供试茶叶土壤肥力不同或采收时间及加工工艺有所不同造成，也可能是茶树生长条件不同、品种来源不同造成的，新嫩叶比粗老叶含量高，夏茶比春茶含量高，茶叶部位不同含量也不同。

茶氨酸是茶叶中重要的生理活性成分，具有增强免疫力、降血压、降血糖、降血脂、减慢心率、抗凝血、抗肿瘤、抗血栓、耐缺氧、增加冠脉流量、清除自由基等作用[29]。而供试茶叶茶氨酸平均含量为2.46%，高于王峰等[39]研究的炒青绿茶中的含量 1.83%。何金明等[40]的研究发现崂山绿茶中游离氨基酸的含量为10.761%。而供试33 个茶园绿茶游离氨基酸含量范围在3.37%～6.42%，平均值为4.86%，最高含量达到6.11%，与其游离氨基酸含量相差较大，可能是由于生长环境、管理方式、茶叶品种等不同引起的。

在茶园重金属评估分析中，依据农业行业标准[36-37]，32 茶园茶叶样品符合农业行业标准《无公害食品茶叶》（NY5244—2004）和NY659—2003 标准，33 个茶园中茶叶Cu 含量标准符合有机茶相关标准。此外，浸出液中重金属含量明显小于叶片中各元素的含量，并且叶片中含量多的重金属在浸出液中含量亦多；由于 Pb、Hg、As和Cd 的含量较低，在浸出液中无法检出。茶叶浸出液中各重金属的含量与茶叶本体中重金属的含量有一定的正相关关系。

罗杰等[42]研究表明，茶叶中对茶叶品质产生重要影响的有机物（咖啡碱、茶多酚）还会受土壤中的重金属含量的影响，土壤中 Cd、Cr、Pb、Hg 含量与茶叶中的咖啡碱呈现负相关关系，土壤中重金属含量越高，会降低咖啡碱的含量，研究还发现Cr 和Cd 含量与茶多酚也呈现负相关关系。同时重金属Cd 如果在浸出液中溶出，则会与茶叶浸出物中的有机物发生络合反应，进而影响汤色和口感。尽管供试茶园土壤中重金属含量现状总体上是清洁的，但个别茶园受到Cd 含量的影响，最高生态风险指数达 103.72，而 Hg 的生态风险指数的平均值为44.4，最大值为83.97。因此个别茶园中土壤中Cd 和Hg等重金属环境问题应引起重视。因为除了土壤中的重金属含量会影响茶叶品质外，土壤如果被Cd 污染后，还会影响茶树的生长发育，使茶叶叶片褪绿，呈现棕色，严重时会使茶树生长迟缓、产量下降。特别是供试茶园中5.76%的Cd 含量高于土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准中风险筛选值。依据土壤污染风险筛选值有关规定，超过该值的，对农产品质量安全、农作物生长或土壤生态环境可能存在风险，应当加强土壤环境监测和农产品协同监测，原则上应当采取安全利用措施。但本研究茶叶中Cd含量符合农业行业标准《无公害食品茶叶》（NY5244—2004）的相关标准，且土壤中 Cd 和茶叶中Cd 相关性不强，同时茶叶浸出液中并未检出Cd；对这种现象可能有两种原因：其一是茶树对重金属富集能力有差异性，换言之，土壤中重金属含量高未必引起茶叶中相应重金属含量的超标；其二是茶叶中的重金属含量受多重因素影响，重金属含量、形态、外界环境，诸如大气污染等都可能会影响到土壤—茶叶—浸出液系统含量。茶叶样品中1 个样品Hg 含量高于农业行业标准《无公害食品茶叶》（NY5244—2004），超过标准限值1.66%，结合该采样点土壤中Hg 生态风险指数为83.97，且茶叶样品中Hg含量与土壤样品中Hg含量相关系数为0.216，说明土壤中的累积可能导致茶叶样品中的累积，这和已有文献研究结论基本一致[43]，可用来判断茶园茶树是否适宜栽培种植的主要依据之一，应该从源头上加以控制。

4 结 论

1）供试茶叶儿茶素含量范围18.48%～22.37%，平均总量为20.74%；其中儿茶素（Catechins，C）、表儿茶素没食子酸酯含量（Epicatechin Gallate，ECG）、表没食子儿茶素含量（Epigallocatechin，EGC）和表儿茶素含量（Epicatechin，EC）平均含量依次为0.45%、1.70%、5.25%和13.33%。茶多酚和游离氨基酸平均含量分别为25.58%和4.86%。

2）32 个茶园茶叶样品符合农业行业标准《无公害食品茶叶》（NY5244—2004）和 NY659—2003 标准，33个茶园中茶叶Cu 含量符合有机茶相关标准。浸出液中仅Zn、Cu、Cr 有浸出，平均浸出率分别为32.65%、24.9%和10.5%。

3）茶园土壤中，除重金属Hg 外，其他6 种重金属元素的单项生态风险指数平均值均＜40。Cd、Cu、Pb、Cr、Hg、As 和 Zn 的综合潜在生态风险指数最大值为226.90，最小值为 23.58，平均值为95.37（＜150），总体上研究区域处于较低的潜在生态风险水平。