临沧市茶园土壤与茶叶中稀土及重金属含量分析

2022-01-17罗震宇李子云曾光远

云南科技管理 2021年6期

罗震宇，李子云，曾光远

（临沧市质量技术监督综合检测中心，云南临沧 677000）

0 引言

近年来不断出现茶叶中重金属含量超标的报道，而茶叶中的重金属主要来源于土壤，因此，茶园土壤环境质量日益引起关注。研究表明，由于茶园中普遍使用化肥、除草剂、农药等化学物质以及周边工业、旅游业、交通业的发展，茶园土壤、茶叶等不同程度地受到重金属污染。但是茶树生长中土壤本底重金属污染、施肥对茶叶的污染、稀土和其他重金属元素的迁移规律等还缺乏有代表性的统计数据。本研究有利于大面积调查临沧市茶园土壤以及所产茶叶新叶的重金属、稀土含量情况，有利于合理配置和有效利用资源，提高生态和社会经济效益；对打造“滇红”茶知名品牌，做强做大临沧茶产业，促进临沧和云南茶产业持续健康发展。

1 研究过程

按照一一对应的方式，即一个鲜叶对应一个茶园土壤的采样方式。把临沧七县一区茶叶产区分代表性的片区、地块确定200个采样点，取代表性鲜叶烘干制样，土壤按NY/T 395-2012 《农田土壤环境质量监测技术规范》[1]制样，共制了200对茶叶-土壤样品。

参照云南省地方标准DB 53/T 288-2009 《食品中铅、砷、铁、钙、锌、铝、钠、镁、硼、锰、铜、钡、钛、锶、锡、镉、铬、钒含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法》[2]、GB 5009.11-2014 《食品安全国家标准食品中总砷及无机砷的测定》[3]、GB 5009.17-2014 《食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》[4]、GB 5009.94-2012 《食品安全国家标准植物性食品中稀土元素的测定》[5]的方法用硝酸-盐酸-高氯酸体系微波消解测定样品。参照NY/T 395-2012 《农田土壤环境质量监测技术规范》要求用硝酸-盐酸-高氯酸-氢氟酸体系微波消解测定样品。

所用仪器设备为美国CEM公司MARS6微波消解仪、美国perkin elmer公司8000DV电感耦合等离子发射光谱仪、美国perkin elmer公司AA400原子吸收分光光度计、北京科创海光仪器有限公司ASF-3100原子荧光分光光度仪，仪器设备在计量检定有效期内。所用标准物质均为国家有色金属及电子材料分析测试中心生产的具有唯一标识的在有效期内的相关元素标准溶液。

2 实验结果

实验测定了200对临沧市茶园土壤-茶叶中稀土、Pb、As、Hg、Cd元素的含量，选取茶园土壤中分析元素含量相近的两组数据，每组10对样品，结果如下所示。

2.1临沧茶园土壤中稀土含量（以氧化物计）相近的茶叶稀土含量（以氧化物计）状况

表1 稀土含量

2.2临沧茶园土壤中Pb含量相近的茶叶Pb含量状况

表2 铅含量

2.3临沧茶园土壤中As含量相近的茶叶As含量状况

表3 砷含量

2.4临沧茶园土壤中Cd含量相近的茶叶Cd含量状况

表4 镉含量

2.5临沧茶园土壤中Cu含量相近的茶叶Cu含量状况

表5 铜含量

2.6临沧茶园土壤中Hg含量相近的茶叶Hg含量状况

表6 汞含量

3 检测结果分析

通过200对临沧市茶园土壤和与之对应的茶叶中稀土、Pb、As、Hg、Cd元素含量的测定，结果如下：

1）土壤稀土含量最大值为677mg/kg，最小值为79mg/kg，平均值为229mg/kg。茶叶中稀土含量最大值为5.43mg/kg，最小值为0.23mg/kg，平均值为1.07mg/kg。各选取不同地域具有相同稀土元素含量的两组共20份茶园土壤，在相对应的茶叶中稀土元素的含量各不相同，茶园土壤与对应的茶叶中稀土元素含量无线性相关关系。

2）土壤Pb含量最大值为65mg/kg，最小值为8mg/kg，平均值为26.7mg/kg。茶叶中Pb含量最大值为1.11mg/kg，最小值为0.08mg/kg，平均值为0.29mg/kg。各选取不同地域具有相同Pb元素含量的两组共20份茶园土壤，在相对应的茶叶中Pb元素的含量各不相同，茶园土壤与对应的茶叶中Pb元素含量无线性相关关系。

3）土壤As含量最大值为39.7 mg/kg，最小值为1.3mg/kg，平均值为11.7mg/kg。茶叶中As含量最大值为0.49mg/kg，最小值为0.01mg/kg，平均值为0.06mg/kg。各选取不同地域具有相同As元素含量的两组共20份茶园土壤，在相对应的茶叶中As元素的含量各不相同，茶园土壤与对应的茶叶中As元素含量无线性相关关系。

4）土壤Hg含量最大值为0.61mg/kg，最小值为低于检出限，平均值为0.11mg/kg。茶叶中Hg含量最大值为0.042 mg/kg，最小值为低于检出限，平均值为0.007mg/kg。各选取不同地域具有相同Hg元素含量的两组共20份茶园土壤，在相对应的茶叶中Hg元素的含量各不相同，茶园土壤与对应的茶叶中Hg元素含量无线性相关关系。

5）土壤Cd含量最大值为0.94mg/kg，最小值为0.01mg/kg平均值为0.16mg/kg。茶叶中Cd含量最大值为0.13mg/kg，最小值为 0.01mg/kg，平均值为0.04mg/kg。各选取不同地域具有相同Hg元素含量的两组共20份茶园土壤，在相对应的茶叶中Cd元素的含量各不相同，茶园土壤与对应的茶叶中Cd元素含量无线性相关关系。

4 原因及结果分析

1）在土壤和茶叶样品中稀土、Pb、As、Hg、Cd元素测定过程中，参照标准方法使用了一样的方法和仪器消解和测定全部土壤样品，茶叶样品也使用了一样的方法和仪器消解和测定，使用了在有效期内的标准物质，测定结果为土壤和茶叶样品中总的稀土、Pb、As、Hg、Cd元素含量，结果具有一致的较小系统性误差，可采用和比较。

2）影响植物根系吸收矿质元素的因素有土壤温度、土壤通气状况、土壤中矿质元素的浓度、土壤溶液的pH值、土壤水分的含量等。本实验中，只考虑测定了土壤中稀土、Pb、As、Hg、Cd元素含量即土壤中矿质元素的浓度一个因素，地域、土质、气候、雨水等其他因素未能考虑，故未能通过实验找到土壤与茶叶中稀土、Pb、As、Hg、Cd元素含量的线性相关关系。

3）通过本实验未能找出土壤中稀土、Pb、As、Hg、Cd元素含量与茶叶中相对应的元素的线性相关性关系，但通过较多的样本量了解了临沧茶园土壤和茶叶中的稀土、Pb、As、Hg、Cd元素含量的情况，在无外来带入污染情况下，临沧茶叶新叶中Pb、As、Hg、Cd含量不高，超标风险较低。土壤中有少量样品存在Cd可能在污染风险控制值之上，需进行部分复测和监控。