崔 林 王夢馨 葉火香 何迅民 韓寶瑜*

(1.中國計(jì)量大學(xué)浙江省生物計(jì)量及檢驗(yàn)檢疫技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州 310018；2.浙江省松陽縣茶葉產(chǎn)業(yè)辦公室，松陽 323400； 3.浙江省松陽縣新興鎮(zhèn)政府，松陽 323400)

松陽縣是浙西南重要產(chǎn)茶縣和茶葉集散地。高速公路穿行于茶區(qū)，川流不息的車輛排出的尾氣中含有鉛等重金屬，天長日久的累積之后，這些重金屬會污染路邊的茶葉嗎？許多人對此存有疑慮。關(guān)于這個問題的研究尚不多見。遂選松陽縣新興鎮(zhèn)南山腳下的一段高速路，在路邊茶園中設(shè)置固定觀測點(diǎn)，定點(diǎn)定時檢測鉛等10種重金屬元素含量，以評估高速路上大流量的汽車尾氣對路邊茶園的可能污染程度。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及樣品采集

2014年7月上旬，在浙江省松陽縣新興鎮(zhèn)的南山腳下的一段高速公路上選400 m為試驗(yàn)路段。高速公路穿行茶園中，高速公路路面比茶園地表低3 m。從茶園園邊即路邊，向著山上是以5°坡度上升。2015年1月選其中200 m，在路邊種植3 m高的小松樹作為綠籬，并一直維持該高度。從綠籬伸向5°山坡上茶園深處500 m作為綠籬區(qū)；另外200 m路段不種綠籬，從路邊伸向茶園深處500 m作為CK區(qū)。

2014年7月中旬和2016年7月中旬，于綠籬區(qū)和CK區(qū)內(nèi)，分別在距路邊0 m、100 m、200 m、300 m、400 m和500 m處，采摘1芽1葉茶梢和成葉(芽下第5葉)，收集表土層土壤，回室內(nèi)檢測。

1.2 樣品檢測

參照文獻(xiàn)[1]和[2]檢測茶樣和土樣，80 ℃烘干茶樣，繼而粉碎，稱取1.0 g樣品于30 mL瓷坩堝中，置坩堝于電熱板上加熱以炭化茶樣，待樣品炭化，煙味散盡，樣品移入高溫電爐。緩慢升溫至500±25 ℃，恒溫2 h，待樣品呈灰白色，冷卻。注入1∶1 HNO32 mL，加熱溶解，用去離子水清洗，清洗液移入25 mL容量瓶中，定容，待測。

土壤樣品采用HNO3-HF-HClO4濕法消化處理，土樣的有效態(tài)重金屬元素含量采用0.1 N HCl以1∶ 5的土液比振蕩浸提1.5 h，然后過濾，濾液用ICP-OES法檢測。

溶液中的鉛、砷、鎘、鉻、銅、鎂、錳、鈉、鎳和鋅的含量用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測定，型號為IRIS/AP，美國熱電公司生產(chǎn)。測定時用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)—茶葉標(biāo)準(zhǔn)樣GBW 07605(GSV-4)作為質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，以保證測定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

檢測器CID低波段(<265 nm)積分時間為15 s，高波段(>265 nm)積分時間5s；進(jìn)樣蠕動泵轉(zhuǎn)速100 r/min；進(jìn)樣霧化器氬氣壓力為193 kPa；輔助氣流量為1.0 L/min；高頻發(fā)生器功率為1500 W。重復(fù)3次。

2 結(jié)果和分析

2.1 未種植綠籬的自然狀況下嫩梢和成葉及表土中10種元素含量

2014年7月尚未種植綠籬，檢測結(jié)果表明：(1)擬定為綠籬區(qū)和CK區(qū)的距路邊0 m、100 m、200 m、300 m、400 m和500 m處1芽1葉嫩梢、成葉和表土重金屬含量在兩個區(qū)之間沒有明顯差異，比如，綠籬區(qū)距路邊0 m、100 m、200 m、300 m、400 m和500 m處的1芽1葉嫩梢、成葉和表土層的鉛含量范圍分別為0.25～0.53 mg/kg、0.47～2.11 mg/kg、以及23.11～37.46 mg/kg；與之相對應(yīng)，CK區(qū)距路邊0 m、100 m、200 m、300 m、400 m和500 m處的1芽1葉嫩梢、成葉和表土的鉛含量范圍分別為0.28～0.61 mg/kg、0.57～2.34 mg/kg、以及23.29～39.07 mg/kg；相應(yīng)地，擬定為綠籬區(qū)的1芽1葉嫩梢、成葉和表土的銅含量范圍分別為5.43～16.03 mg/kg、4.26～11.49 mg/kg、以及3.03～11.11 mg/kg，擬定為CK區(qū)的1芽1葉嫩梢、成葉和表土的銅含量范圍分別4.79～15.91 mg/kg、4.31～10.88 mg/kg、以及3.21～12.08 mg/kg。(2)從路邊向著茶園深處500 m，10種元素在1芽1葉嫩梢、成葉和表土中的含量未呈現(xiàn)明顯遞減趨勢，未顯示路邊的重金屬含量大于茶園深處的重金屬含量的情形；(3)成葉中鉛、砷、鉻和錳的含量明顯大于其在嫩梢中的含量；嫩梢中銅、鎂、鋅和鎳的含量明顯大于其在成葉中含量；鎘在嫩梢、成葉和表土中的含量很??；鈉含量在嫩梢和老葉中的分布不規(guī)則(表1)。

表1 建立綠籬之前距高速公路路邊不同距離的位點(diǎn)上嫩梢和成葉及表土中10種元素含量(單位：mg/kg)

注：表中每個數(shù)據(jù)為檢測3次的平均值

2.2 種植綠籬一年半之后嫩梢和成葉及表土中10種元素含量

2015年1月種植綠籬，1年半之后即2016年7月的檢測結(jié)果表明：(1)綠籬區(qū)內(nèi)嫩梢、成葉和表土層重金屬含量與CK區(qū)內(nèi)嫩梢、成葉和表土層重金屬含量仍然沒有明顯差異，例如，綠籬區(qū)距路邊0 m、100 m、200 m、300 m、400 m和500 m處的1芽1葉嫩梢、成葉和表土層的鉛含量范圍分別為0.23～0.56 mg/kg、0.45～2.13 mg/kg、以及23.05～37.42 mg/kg；與之相對應(yīng)，CK區(qū)距路邊0 m、100 m、200 m、300 m、400 m和500 m處的1芽1葉嫩梢、成葉和表土層的鉛含量范圍分別為0.25～0.52 mg/kg、0.47～2.35 mg/kg、以及22.69～36.88 mg/kg；再如，綠籬區(qū)的1芽1葉嫩梢、成葉和表土的銅含量范圍分別為5.44～15.44 mg/kg、4.28～11.53 mg/kg、以及3.11～10.90 mg/kg，CK區(qū)的1芽1葉嫩梢、成葉和表土的銅含量范圍分別4.99～16.11 mg/kg、4.30～11.89 mg/kg、以及3.34～11.08 mg/kg。

(2)從路邊向著茶園深處100 m、200 m、300 m、400 m和500 m，10種元素在嫩梢、成葉或者表土層中的含量也未呈現(xiàn)明顯遞減或遞增態(tài)勢；(3)鉛、砷、鉻、錳在嫩梢中的含量也還是明顯小于在成葉中的含量；銅、鎂、鋅、鎳在嫩梢中的含量也是明顯大于在成葉中的含量；鎘在茶葉中含量還是很少；鈉在嫩梢中含量也小，鈉含量在嫩梢和老葉中分配規(guī)律性仍不明顯。

3 討 論

一般地，高速公路上，車速快、車流量大，產(chǎn)生的汽車尾氣和揚(yáng)塵也較多。茶人們無不擔(dān)心路邊的茶葉受到污染及污染程度。研究也證實(shí)，公路揚(yáng)塵是茶葉鉛的重要污染源，距離公路50 m之后鉛的含量就明顯下降[1-4]。本課題組研究發(fā)現(xiàn)，路邊密植3 m高的綠籬有效地阻隔公路粉塵鉛和鎘對于茶園的污染[5-6]，因此就在高速路邊的綠籬區(qū)種植了3 m高綠籬并一直保持其高度、以阻擋粉塵。

表2 建立綠籬1年半之后距高速公路路邊不同距離的位點(diǎn)上嫩梢和成葉及表土中10種元素含量(單位：mg/kg)

2015年1月種植綠籬，此前沒有設(shè)置綠籬，擬定綠籬區(qū)與擬定CK區(qū)內(nèi)的嫩梢、成葉和表土中鉛等10種重金屬含量在距離路邊0 m、100 m、200 m、300 m、400 m和500 m樣點(diǎn)上沒有明顯差別。2016年7月即種植綠籬之后的1年半，綠籬區(qū)與CK區(qū)嫩梢、成葉和表土的鉛等10種重金屬含量在距離路邊0 m、100 m、200 m、300 m、400 m或者500 m樣點(diǎn)上相互之間也沒有明顯差別；綠籬區(qū)、或者CK區(qū)內(nèi)，從距離路邊0 m、100 m、200 m、300 m、400 m至500 m樣點(diǎn)上，嫩梢、成葉和表土中10種重金屬含量未現(xiàn)遞減趨勢，而對于能夠造成茶園鉛污染的粉塵而言，公路粉塵中的鉛是路邊茶葉的主要污染源之一，距離路邊50-100 m之外，這種鉛含量降低很快[1-4]。再從時間的縱向延伸來看，種植綠籬前、后，綠籬區(qū)或者CK區(qū)，10種重金屬含量范圍基本上沒有變化。在嫩梢中鉛、砷、鉻、錳含量明顯小于在成葉中含量，意味著4種元素在成葉中有累積效應(yīng)；銅、鎂、鋅、鎳在嫩梢中作為生理生化代謝酶類的輔基，參與嫩梢活躍的代謝過程，其含量明顯大于在成葉中含量，這是茶樹正常生理現(xiàn)象。

我們認(rèn)為，穿行高速公路上汽車雖然排放尾氣，尾氣中含有鉛等重金屬，這些重金屬的含量偏小，加之所選高速路段的路面比茶園地表低3 m，在一個時期內(nèi)，高速路上粉塵(包括揚(yáng)成的土塵和汽車尾氣)中的重金屬不會污染茶園。

1 韓文炎，楊亞軍，梁月榮，石元值，馬立鋒，阮建云，唐嘉義.茶樹體內(nèi)鉛的吸收累積特性研究.茶葉科學(xué)，2009,29(3): 200-206.

2 石元值，馬立峰，韓文炎，阮建云.汽車尾氣對茶園土壤和茶葉中鉛、銅、鎘元素含量的影響.茶葉，2001, 27(4):21-24.

3 吳永剛，姜志林，羅強(qiáng).公路邊茶園土壤與茶樹中重金屬的積累與分布.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2000，26(4):39-42.

4 張壽寶，包文權(quán).汽車尾氣中的鉛對茶園污染的研究.江蘇環(huán)境科技 2000,13(3): 1-2.

5 王夢馨，崔林，葉火香，何迅民，韓寶瑜.綠籬阻隔公路粉塵銅污染茶園的研究.安徽農(nóng)學(xué)通報，2017,23(22)：80-81.

6 王夢馨，崔林，葉火香，何迅民，潘金根，韓寶瑜.松陽縣大木山騎行茶園公路粉塵對茶葉重金屬含量的影響.茶葉學(xué)報，2017，58(4)：184-188.

7 周國蘭,羅顯揚(yáng),趙華富,周富裕.貴州鳳岡縣宜茶區(qū)土壤重金屬含量狀況及評價.茶葉,2010,36(3): 152-155.