王艷敏,周鴻,熊麗,游興勇
(江西省疾病預(yù)防控制中心 江西省食源性疾病診斷溯源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌330029)
茶是我國(guó)特有的一種飲品,被譽(yù)為世界三大飲料之一,茶葉中含有的茶多酚、茶多糖等活性成分具有較高的保健功能。 研究表明,復(fù)方茶多酚可有效改善牙周炎患者癥狀, 有利于牙周炎的防治[1]?!笆濉币詠?lái),江西省的茶產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了跨越式發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大,市場(chǎng)份額不斷增大[2]。 但近幾年茶葉中重金屬污染成為影響其質(zhì)量的主要問(wèn)題之一,茶樹(shù)通過(guò)吸收環(huán)境中的重金屬元素,并通過(guò)飲用茶湯等方式使茶葉中的重金屬向人體中遷移,危害人們的健康[3]。
為了解江西省茶葉中的重金屬污染水平和重金屬污染控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),本文對(duì)江西省5 類茶葉中鉛、鉻、鎘、汞和砷開(kāi)展了3 年的連續(xù)監(jiān)測(cè),結(jié)果分析如下。
1.1 樣本采集 2014-2016 年在江西省11 個(gè)設(shè)區(qū)市選擇消費(fèi)量較大的綠茶、紅茶、烏龍茶、白茶、黑茶等5 類共計(jì)370 份。 采樣環(huán)節(jié)覆蓋各大超市和茶葉售點(diǎn)中不同包裝、 不同價(jià)位的具有代表性的各類茶葉。
1.2 儀器與方法
1.2.1 儀器與試劑 Agilent 7700 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(帶八級(jí)桿碰撞反應(yīng)池,美國(guó)安捷倫公司);Millipore-Q 超純水機(jī)(美國(guó)密理博公司);Valcan42全自動(dòng)消解儀(加拿大QUESTRON 公司);MS304S電子天平(梅特勒-托利多公司)。
標(biāo)準(zhǔn)溶液: 重金屬元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心。 生物成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):茶葉(GBW10016)購(gòu)自地球物理地球化學(xué)勘查研究所。 硝酸(優(yōu)級(jí)純,德國(guó)Meker 公司);過(guò)氧化氫溶液(優(yōu)級(jí)純,國(guó)藥集團(tuán))。
1.2.2 檢測(cè)方法 準(zhǔn)確稱取1.800 g 茶葉樣品干粉,置于150ml 錐形瓶中,加入30ml 混酸,加蓋浸泡過(guò)夜后, 于調(diào)溫電熱板上加熱消解至無(wú)色澄清透明,經(jīng)趕酸、冷卻后用2%硝酸溶液多次洗滌轉(zhuǎn)移至200 ml 容量瓶中,定容、搖勻備用。 同法處理空白樣品。
ICP-MS 工作條件:等離子體模式:He;射頻功率:1550W;氦氣流量:4.3ml/min;載氣:1.03L/min;采樣深度:10.0mm;霧化室溫度:2℃;數(shù)據(jù)重復(fù)次數(shù):3 次;蠕動(dòng)泵:0.1 r/s。
1.2.3 實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制 每批樣品處理與檢測(cè)均帶茶葉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) GBW 10016, 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測(cè)定值在其標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)的同批樣品檢測(cè)值為有效結(jié)果。
1.2.4 評(píng)價(jià)方法 依照 GB 2762-2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》 中規(guī)定的茶葉中鉛限量標(biāo)準(zhǔn)為5mg/kg; 依照 NY659-2003 《茶葉中鉻、鎘、汞、砷及氟化物限量》中規(guī)定的茶葉中鉻、鎘、汞、砷限量標(biāo)準(zhǔn)分別為 5 mg/kg、1mg/kg、0.3mg/kg、2mg/kg。
1.2.5 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 系統(tǒng)錄入數(shù)據(jù),各品種茶葉中重金屬元素含量用所有樣本的幾何均數(shù)來(lái)表示,應(yīng)用SPSS20.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件,進(jìn)行5 種重金屬元素的相關(guān)性分析。
2.1 茶葉中鉛的污染狀況 370 份茶葉樣品鉛的總體檢出率為100%,鉛含量的平均值為0.77mg/kg,總體超標(biāo)率為0.27%,各類茶葉鉛檢出情況見(jiàn)表1。5 類茶葉中除黑茶外,其他茶葉均沒(méi)有超標(biāo),黑茶中鉛含量的平均值最高為1.06mg/kg, 含量最高值為7.76mg/kg,超過(guò)國(guó)家安全限量1.6 倍。
2.2 茶葉中鉻的污染狀況 370 份茶葉樣品鉻的總體檢出率為90.3%,鉻含量的平均值為0.83mg/kg,總體超標(biāo)率為0.27%,各類茶葉鉻檢出情況見(jiàn)表2。除黑茶外,其他茶葉均沒(méi)有超標(biāo)。5 類茶葉中,黑茶中鉻含量平均值最高為2.69mg/kg, 含量最高值為8.81mg/kg,超過(guò)國(guó)家安全限量1.8 倍。
2.3 茶葉中鎘的污染狀況 370 份茶葉樣品鎘的總體檢出率為98.9%, 鎘含量的平均值為0.0389mg/kg,沒(méi)有檢出超標(biāo)樣品,各類茶葉鎘檢出情況見(jiàn)表3。 5 類茶葉中, 烏龍茶中鎘含量的平均值最高為0.0543 mg/kg。
2.4 茶葉中汞的污染狀況 370 份茶葉樣品汞的總體檢出率為99.5%, 鉻含量的平均值為0.0443mg/kg,沒(méi)有檢出超標(biāo)樣品,各類茶葉汞檢出情況見(jiàn)表4。 5 類茶葉中, 白茶中汞含量的平均值最高為0.0638 mg/kg。
2.5 茶葉中砷的污染狀況 370 份茶葉樣品砷的總體檢出率為99.2%, 砷含量的平均值為0.21mg/kg,總體超標(biāo)率為0.54%,各類茶葉砷檢出情況見(jiàn)表5。除綠茶外,其他茶葉均沒(méi)有超標(biāo)。5 類茶葉中,白茶中砷含量平均值最高為0.33mg/kg, 綠茶中砷含量最高值為2.30mg/kg,超過(guò)國(guó)家安全限量1.2 倍。
表1 江西省茶葉中鉛檢出情況及檢出值分布
表2 江西省茶葉中鉻檢出情況及檢出值分布
表3 江西省茶葉中鎘檢出情況及檢出值分布
表4 江西省茶葉中汞檢出情況及檢出值分布
表5 江西省茶葉中砷檢出情況及檢出值分布
2.6 茶葉中5 種重金屬元素的相關(guān)性分析 對(duì)5類茶葉中5 種重金屬元素測(cè)定結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析,茶葉中鉛、鉻、鎘、汞、砷間具有顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.05),其中鉛、鉻、砷三種元素間相關(guān)性達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。 見(jiàn)表6。
表6 茶葉中鉛、鉻、鎘、汞、砷的相關(guān)性
本次對(duì)2014-2016 年江西省5 類370 份茶葉樣品的研究結(jié)果顯示,鉛、鉻、鎘、汞、砷在黑茶中全部檢出,5 類茶葉中均檢出重金屬鉛。5 種重金屬含量平均值由高到低依次為: 鉻 (0.83mg/kg)>鉛(0.77mg/kg)>砷(0.21mg/kg)>汞(0.0443mg/kg)>鎘(0.0389mg/kg)。 黑茶中的鉛和鉻、綠茶中砷均有超標(biāo)樣品,鎘、汞未檢出超標(biāo)樣品,總超標(biāo)率均低于1%,說(shuō)明江西省茶葉總體安全,質(zhì)量較好。但黑茶和綠茶中存在部分超標(biāo)樣品,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。 相關(guān)性分析表明,5 種重金屬間具有一定的相關(guān)性,鉛、鉻、砷三種元素間相關(guān)性達(dá)到極顯著水平,說(shuō)明三種重金屬之間可能存在協(xié)同作用。
鉛是一種人體并不需要且過(guò)量時(shí)會(huì)對(duì)人體有害的重金屬。 一般而言, 茶樹(shù)鮮葉中的鉛含量在0.3~0.6mg/kg,成茶中的鉛含量一般含量都在1mg/kg 以下[4]。本文中370 份茶葉樣品鉛含量的平均值為0.77mg/kg,低于國(guó)家安全限量值,與河南省茶葉中鉛含量的平均值0.78mg/kg[5]基本一致,低于福建省茶葉中鉛含量的平均值1.81mg/kg[6]。黑茶中鉛含量的平均值最高為1.06mg/kg, 含量最高值為7.76 mg/kg,超過(guò)國(guó)家安全限量1.6 倍。 這可能與茶葉在加工過(guò)程中與加工器械中的鉛發(fā)生遷移有關(guān)[7]。
重金屬鉻特別是六價(jià)鉻離子的毒性很強(qiáng),極易為人體吸收,且可在人體內(nèi)蓄積,是世界衛(wèi)生組織公布的強(qiáng)致癌物。 袁曉軍,等研究表明鉻離子能明顯抑制成骨細(xì)胞的細(xì)胞活力,對(duì)小鼠成骨細(xì)胞存在細(xì)胞毒性[8]。 370 份茶葉樣品鉻含量的平均值為0.83mg/kg,低于國(guó)家安全限量值,高于河南省茶葉中鉻含量的平均值0.65mg/kg[5],低于福建省茶葉中鉻含量的平均值0.95mg/kg[6]。 具體品種中,黑茶鉛含量的平均值較高, 為1.06mg/kg, 含量最高值達(dá)7.76mg/kg,超過(guò)國(guó)家安全限量標(biāo)準(zhǔn)1.8 倍。
砷是一種普遍存在于土壤和礦物質(zhì)中的類金屬元素,環(huán)境中的砷可經(jīng)由飲食、飲水、呼吸及皮膚接觸等途徑進(jìn)入身體, 砷中毒事件時(shí)有報(bào)道[9]。370 份茶葉樣品砷含量的平均值為0.21mg/kg,低于國(guó)家安全限量值,高于河南省、福建省茶葉中鉻含量的平均值 0.095mg/kg[5]、0.1mg/kg[6]。 具體品種中,白茶中砷含量平均值最高為0.33mg/kg,綠茶中砷含量最高值為2.30mg/kg,超過(guò)國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)1.2倍。
汞的毒性主要來(lái)自甲基汞,具有較強(qiáng)的神經(jīng)毒性,并且能夠輕易通過(guò)血腦屏障,對(duì)人體產(chǎn)生毒害作用[10]。 可溶性鎘化合物是中等毒性金屬毒物,能抑制體內(nèi)的各種巰基酶系統(tǒng),引起炎癥和水腫。 江西省不同品種茶葉中汞和鎘的含量均較低, 污染小,符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。