陇南市茶叶中金属和类金属元素的现状调查研究

Investigation and Research on the Current Situation of Metals and Metalloids in Tea in Longnan City

ZHAO Dongqing， MA Jian， ZHAO Liang （Longnan Center for Disease Control and Prevention，Longnan 746ooo， China）

Abstract： To investigate the content levels of metals and metallids in tea inLongnan city，and to understand their pollution status and potential risks.Tea samples from 2022 to 2024 were collcted from multiple tea producing areas in Longnancityand thecontents of 26 metals and metaloids such as lead，cadmium， mercury，arsenic，copper， chromium， manganese and aluminum were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry. The results showed that there was no excessive phenomenon of metalic and metallid-like elements in the tea producing area， but it still needs to bepaid enough attention and coresponding measures should be taken to prevent and control it to ensure the quality and safety of tea.

Keywords： tea; metals and metalloid elements; investigation

陇南市属于长江流域，气候温润，土壤肥沃，为茶树的生长提供了良好的自然环境。茶叶是陇南市重要的经济作物之一，茶区主要集中在文县、武都区和康县3个县（区）13个乡镇148个行政村[1]。据统计，2024年陇南全市茶树种植面积达 131.4km^2[2] 。近年来种植规模不断扩大，产业发展迅速，然而随着环境变化以及农业生产过程中各种因素的影响，茶叶的质量安全问题逐渐受到关注，尤其是金属污染问题。因此，了解陇南市茶叶中金属和类金属元素的现状，对于保障茶叶产业的可持续发展和消费者的健康具有重要意义。

1材料与方法

1.1材料、试剂与仪器

2022一2024年通过市场随机采购武都区、文县、康县三大产茶基地90 份茶叶，每份采 500g 。

金属混标（BWB2620-2016）、铷单元素标准溶液（BWJ4221-2016） 1 000mg⋅L^-1 、汞单元素标准溶液 [GBW（E）084161]1000mg⋅L^-1 、6种金属混合内标溶液（钪、锗、铑、铟、铼、铋）（BWB2479-2016）10μg⋅mL^-1 ，北方伟业计量集团有限公司；茶叶-生物成分分析标准物质[GBW10016a（GSB-7a）]，中国地质科学院地球物理地球化学勘察研究所；NexIon350D电感耦合等离子体发射质谱仪，美国珀金埃尔默仪器有限公司；超纯水（电阻率 ⩾ 18.25MΩ⋅cm ），重庆摩尔水处理设备有限公司；精密控温防爆干燥箱，德国BINDER。

1.2 方法

1.2.1 检测方法

参照《国家食品污染物和有害因素风险监测工作手册》中食品多元素分析的标准操作程序对样品进行分析。

（1）样品前处理。准确称取 0.5g 样品于消解内罐中，加入 6mL 硝酸，放置过夜，旋紧不锈钢外套，放入控温防爆干燥箱消解，于 170^∘C 消解 6h ，冷却后缓慢将消解内罐取出，在控温电热板上，于100^c 加热 30min 赶酸，用 1.0% 硝酸溶液定容至50mL ，混匀备用。然后用移液管准确吸取 1mL 用 1.0% 硝酸溶液定容至 10mL ，通过在线加入内标溶液进行测量（内标溶液浓度 2.5ng⋅mL^-1 ）。

（2）标准曲线工作液的配制。取一定量的单标或混合标准储备液用 2% 硝酸逐级稀释配制成4套标准溶液。A套标准储备液（ 10μg⋅mL^-1 ）：钾、钙、钠、镁混合标准使用液；B套标准储备液（ 1μg⋅mL^-1 ）：铝、锰、铁、锌、锶、钡、锂、铷混合标准使用液；C套标准储备液（ 100ng⋅mL^-1 ）：硼、钒、钴、镍、硒、钼、锡、锑、铜、铅、铬、镉、砷混合标准使用液；D套标准储备液（ 10ng⋅mL^-1 ）：汞标准使用液。取适量元素混合标准使用液，用 2% 硝酸配制成以下4套标准系列。A系列：钾、钙、钠、镁为0、100.0、200.0、400.0、800.0、1600.0、2400.0，3200.0ngmL^-1 和 4000.0ng⋅mL^-1 ；B系列：铝、锰、铁、锌、锶、钡、锂、铷为0、10.0、20.0，40.0，80.0，160.0，240.0，320.0ng⋅mL^-1 和400.0ng⋅mL^-1 ；C系列：硼、钒、钴、镍、硒、钼、锡、锑、铜、铅、铬、镉、砷为0、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、24.0、 32.0ng⋅mL^-1 和 40.0ng⋅mL^-1 ；D系列：汞为 0， 0.1， 0.2， 0.4， 0.8， 1.6， 2.4， 3.2ngmL^-1 和 4.0ng⋅mL^-1 O

1.2.2 质量控制

实验采用空白实验、 10%～20% 平行样实验、加标回收实验、标准物质进行质量控制。通过实验测得各元素加标回收率在 85.8%～ 112.3% ，每批样品采用的茶叶标准物质与样品同步进行处理分析，测定结果均在允许范围内。

1.2.3 评价方法

依据《食品安全国家标准食品中污染物限量》（GB2762—2022）（ Pb⩽5.0mg^⋅kg^-1 ）、《茶叶中铬、镉、汞、砷及氟化物限量》（NY659—2003）（ Cr⩽5.0mg^.kg^-1 ： As⩽2.0mg^.kg^-1 、 Cd⩽ 1.0mg^.kg^-1 、 Hg⩽0.3mg^.kg^-1 ）、《绿色食品茶叶》（NY/T 288—2018）[3]（ Cu⩽30mg^-1kg^-1 ）的规定，对茶叶中部分重金属元素进行评价，其他元素国家标准虽未进行限定，但过量摄入同样会对人体健康构成危害。

1.3 统计学处理

所有检测数据均录人Excel表格，采用SPSS27.0对数据进行统计学分析。

2 结果与分析

2.1线性回归方程、相关系数、线性范围

按1.2.1项方法配制标准系列溶液，以浓度为横轴，以信号强度为纵轴，绘制标准曲线，得到的回归方程见表1。可以看出，各目标物质在各自的线性范围内线性关系良好，相关系数均 ⩾0.9995 。

2.2茶叶中国家限量的6种金属元素含量

如表2所示，国家限量的铜、铅、镉、铬、砷、汞6种金属元素在样品中均有检出，其中铜的检出率最高（ 100.0% ），其次为镉（ 97.8% ）、铅（ 95.6% ）、砷（ 90.0% ）、铬（ 76.7% ），汞的检出率最低（ 41.1% ）。茶叶样品中镉、汞、砷、铜、铅和铬6种金属元素的含量均低于相关标准所规定的限量值，无超标样品；但铜含量在 9.72～28.40mg⋅kg^-1 ，虽未超国家标准限值（ 30mg⋅kg^-1 ），但最大值 28.40mg^.kg^-1 已接近国家限量标准，提示相关部门重视金属污染现象。

2.3茶叶中16种微量元素含量

如表3所示，茶叶中16种微量元素均有检出，其中硼、铝、钴、锰、铁、锌、锶、钡、铷的检出率均为 100.0% ，其次为钼（ 98.9% ）、钒（ 97.8% ）、锂（ 88.9% ）、镍（ 84.4% ）、锑（ 63.3% ）、硒（ 60.0% ），最低的为锡（ 33.3% ）。茶叶中16种微量元素含量差异明显，其中含量较高的是锰（平均值为725.0mg⋅kg^-1 ）、铝（平均值为 498.0mg^-1kg^-1 ）、铁（平均值为 1180mg^-kg^-1 ），含量较低的是钼（平均值为 0.0278mg^-1g^-1 ）、锡（平均值为 0.0196mgkg^-1 ）、锑（平均值为 0.010 9mg⋅kg^-1 ）。研究结果显示，陇南产区茶叶中部分金属和类金属元素含量表现为锰 > 铝 > 铁 > 铷 > 锌 > 钡 > 锶 > 硼 > 镍 > 钻 > 锂 > 硒 > 钒 > 钼 > 锡 > 锑，锰的含量最高，铝次之，这与相关研究[4-5]得出的茶叶中重金属元素锰含量最高的结论相似，证实了茶叶富含锰元素。锰在人体中发挥着诸多重要作用，在生理代谢方面，锰是多种酶的组成成分，能参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢，在骨骼发育中，锰可以促进骨基质中硫酸软骨素的合成，有助于预防骨质疏松等骨骼疾病。其他元素虽然均有检出，但是一般正常饮茶摄入量不会对人体造成危害，还有助于补充人体所需的微量元素。

2.4茶叶中4种的常量元素含量

由表4可知，茶叶中4种常量元素的检出率均为 100.0% ，其中含量最高的是钾（平均值为33125mg^-kg^-1 ），其次为钙（平均值为 3 394mg^-1kg^-1 ）和镁（平均值为 3 366mg⋅kg^-1 ），最低的是钠（平均值为 68.70mg^.kg^-1 ）。茶叶中较高的钾含量主要有以下作用： ① 维持心脏正常功能，有助于心肌的正常收缩和舒张，对预防心律失常等心脏问题有帮助； ② 调节体内的渗透压和酸碱平衡，保持细胞的正常形态和功能。茶叶中钙含量较高，钙是构成骨骼和牙齿的主要成分，足够的钙摄入能保障骨骼的正常发育和维持骨骼健康，预防骨质疏松症。镁对酶的活性有重要影响，它是多种酶的激活剂，能够参与体内的能量代谢；镁对神经系统有镇静作用，可以帮助放松身心，缓解焦虑和紧张情绪，在一定程度上能改善睡眠质量。钠能调节细胞外液容量，是细胞外液中最主要的阳离子，对于维持人体的渗透压平衡、酸碱平衡至关重要。

3结论

本文通过电感耦合等离子体质谱法对陇南茶产区90份茶叶样品中26种金属和类金属元素的含量进行分析研究。结果显示，本次测定的茶叶样品中重金属铅、镉、铬、砷、汞、铜含量均低于国家相关标准，其他元素含量差异明显，其中锰、铝、铁含量较高，锡、锑较低，常量元素钾、钙、钠、镁含量丰富，说明该茶产区受污染程度小，茶叶品质优良，安全卫生质量较好；其他元素虽然没有国家限量规定，但也应引起相关人员的足够重视，任何元素过量摄人均会对人体健康产生影响。因此，建议加强茶叶质量监管，建立健全茶叶质量监管体系，加大对茶叶生产、加工、销售等环节的监管力度，确保消费者能够购买到安全、放心的茶叶产品。同时，应进一步开展相关研究，深入探讨茶叶中金属和类金属元素的迁移转化规律以及有效的防控技术，为陇南市茶叶产业的绿色发展提供科学依据。

参考文献

[1]李国钧，张金明，田金全，等.陇南茶产业现状与发展策略研究[J].中国茶叶，2018，40（10）：48-51.

[2]刘耀坤.漆彦平.陇南茶产业发展现状浅析及前景展望[J].茶业通报，2022，44（2）：55-58.

[3]中华人民共和国农业部.绿色食品茶叶：NY/T288——2018[S].北京：中国标准出版社，2018.

[4]殷国英，袁建娟，苗思慧.惠州市2019年市售茶叶中金属污染现况及健康风险评估[J]中国卫生检验杂志，2021，31（15）：1892-1896.

[5]朱芬德，高思楠，杨婉秋.上海市松江区市售苦丁茶及茶汤中8种元素监测结果[J]职业与健康，2019，35（12）：1633-1637.