北方偉業(yè)計量集團(tuán)有限公司
(二)茶葉鉛污染可能來源途經(jīng)分析
茶葉中的鉛來源歸納起來有以下兩個方面:(1)外源因素。包括來自士壤母質(zhì)、大氣(汽車尾氣的影響)、水質(zhì)、土壤微生物等自然生態(tài)環(huán)境:米自生產(chǎn)管理中生產(chǎn)資料的污染,如肥料、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料中含有鉛等有毒重金屬:來自加工機(jī)械及其他含鉛設(shè)備包裝材料、儲運(yùn)工具的污染。后兩種是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的,可采取措施加以控制。(2)內(nèi)源因素。茶葉中鉛的直接供體是茶樹,因此茶樹中鉛含量的高低直接影響著茶葉中鉛含量的高低。
1、土壤母質(zhì)的影響
土壤特有的理化性質(zhì)影響茶樹生長的過程和生長狀況。茶樹在鉛含量高的土壤中生長會逐漸吸收并積累鉛,因而,鉛含量較高土壤母質(zhì)勢必會造成茶葉鉛的積累。目前我國還沒有制訂一般茶園土壤中鉛含量標(biāo)準(zhǔn),有機(jī)茶園中土壤鉛含量的標(biāo)準(zhǔn)為w(Pb)<60mg,德國規(guī)定的土壤中鉛的允許標(biāo)準(zhǔn)上限為100mg,由于土壤中的有機(jī)膠體無機(jī)膠體對鉛有強(qiáng)烈的固定作用以及鉛本身的理化性狀的影響,土壤中鉛的有效性浦常是較低的。但是在一定的條件下,土壤中的鉛可以被活化,從而為植物根系所吸收。同如,王孝堂等人研究發(fā)現(xiàn)黃棕壤的pH由4.97下降到2.21時,水溶性鉛含量增加近0信,交換態(tài)鉛增加近100信。因此,土壤中的鉛對茶葉的影響要與該地士壤的酸度結(jié)合起來進(jìn)行研究。大量的研究指出,由于使用化學(xué)氨肥,尤其是氨態(tài)氨肥的大量使用,茶園壤存在著明顯的酸化現(xiàn)象。大氣連續(xù)多年降酸雨,也可能是導(dǎo)致土壤酸度增加的另原因,但到目前為止,士壤的酸度對茶樹吸收俗的影響還沒有進(jìn)行深入的研究。另方面由于士壤中有機(jī)質(zhì)和鉛有比較強(qiáng)的絡(luò)合和整合作用,也會影響鉛的生物有效性。因此,即使是土壤鉛含量沒有超標(biāo)的有機(jī)茶園,在其他因素的影響下,該性質(zhì)的士壤也可能是構(gòu)成茶葉鉛含量超標(biāo)的原因。據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶樹有種與栽培研究室對西湖龍井產(chǎn)茶區(qū)413個土樣的分析結(jié)果,平均含鉛量為25.4mg,超過50mg的土壤只有兩個,而2001年6月上海質(zhì)址監(jiān)督局抽查的14種龍井茶中,鉛含量超標(biāo)有8種,超標(biāo)率達(dá)57.1%,這說明土壤中還有其他因素影響茶葉中的鉛含量。
2、土壤微生物的影響
在自然條件下,大部分植物都有菌根,也包括茶樹。菌根真菌與植物的共生增強(qiáng)了植物根部在土壤中吸收金屬離子以及其他營養(yǎng)物質(zhì)的面積。Smith和Read研究發(fā)現(xiàn)真菌侵染的植物根系,其吸收面積的增加達(dá)到47倍。目前有許多關(guān)于菌根真菌對植物吸收有毒金屬元素影響的相關(guān)研究報道,這些研究表明菌根在植物吸收重金屬的效應(yīng)上具有金屬元素種類以及植物種類的特異性,如受菌根真菌侵染的松樹對Zn的吸收會增加(Colpaert等,1992)。而Banks等人研究發(fā)現(xiàn)受菌根真菌侵染的玉米對2n的吸收會受到抑制(Banks等,2002)。另外,有研究指出土壤中的微生物能夠改變鉛元素在上壤中存在的化學(xué)形態(tài),進(jìn)而影響該元素的生物有效性,并且最終影響了植物對鉛的吸收(Lasat,2002)。因此,可以認(rèn)為上壤中的微生物可能對茶樹吸收鉛也有影響。但是,到日前為止,還沒有關(guān)于茶園土壤微生物對茶樹吸收土壤中鉛的影響的研究。
3、汽車尾氣的影響
環(huán)境的鉛污染主要是汽車的運(yùn)行造成的。關(guān)于汽車運(yùn)行對公路兩側(cè)土壤和植物的鉛污染問題在國內(nèi)外均有大量報道(lothman,1997;HoYB,1988;0nyari,191;PageAL,1971;YassoglouN,1987)。
汽油燃料鉛是以液態(tài)四乙基鉛(產(chǎn)地為英國)形式加入汽油的,目的是提高燃料的辛烷值,即提高發(fā)動機(jī)的防爆能力。汽油中因添加有四甲基鉛和四乙基鉛,使得汽車排放的尾氣中有Pb(OH)2、PbBr2、Pb(OH)Br、PbCIBr等鉛的化合物。這些鉛化合物可溶性較高,降解后與土壤有機(jī)質(zhì)結(jié)合或吸附在空氣顆粒物上,造成空氣和土壤的污染。汽車尾氣中的鉛在土壤和植物中的分布主要受地形、氣候、公路的形狀、交通密度、與公路之間的距離等因素的影響,不過大部分的鉛沉積在距離公路5米的范圍內(nèi),另外一小部分由于氣流的帶動作用,沉積在更遠(yuǎn)的地方(Othman,1997)。因此,距離公路越近的地方,茶葉鉛污染的程度越嚴(yán)重。汽車尾氣中的鉛可能從兩個方面影響茶葉中的鉛含量:一方
面,進(jìn)入土壤中的鉛經(jīng)過茶樹的根系吸收進(jìn)入茶葉中;另一方面,吸附在空氣顆粒物上的鉛沉降于茶葉的表面,但這兩者對茶葉鉛含量的貢獻(xiàn)大小尚無明確的結(jié)論。
4、大氣降塵的影響
大氣降塵的鉛污染是復(fù)合污染源所致。據(jù)資料報導(dǎo),鉛煙和鉛塵是大氣鉛污染的主要形式。以煙、塵形式逸散到大氣中的鉛煙和鉛塵主要來自含鉛汽油的燃燒、含鉛煤炎的燃燒、鉛及鉛合金的冶煉以及鉛、含鉛產(chǎn)品使用等高溫作業(yè)過程。此外,還有含鉛油漆、涂料、彩釉陶瓷、蠟紙制造、含鉛玩具等的生產(chǎn)過程。
5、工業(yè)冶煉的影響
礦山開采、金屬冶煉和精煉是局部區(qū)城嚴(yán)重鉛污染的主要來源。有色金屬生產(chǎn)的特點(diǎn)是礦渣量大,選礦廢水毒性強(qiáng)。這一過程對周圍大氣和土壤有很大影響,排出的金屬顆粒大小為0.001μm~l00μm,煙氣顆粒為0.0lμm~2μm,常近冶煉廠的表土含鉛量為1000mg,有的可高達(dá)6000mg。排出的廢水含鉛可高達(dá)約30mg/L,有的鉛鋅礦尾礦渣中鉛含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)6~8萬X10-6,每生產(chǎn)1噸鉛產(chǎn)生含鉛粉塵64.5kg。其他工業(yè)如蓄電池、油漆制造等也可產(chǎn)生鉛的塵粒和煙氣。
煤燃燒產(chǎn)生的工業(yè)廢氣也是嚴(yán)重的錯污染源。我國煤中的鉛的含量是0.6mg,煤炭燃燒后灰分占五分之,如不加處理,其中三分之一會排人大氣形成飄塵,含鉛量約為100mg/L。
6、生產(chǎn)資料投入的影響
為提高茶葉的品質(zhì),我國大力推廣不施化學(xué)肥料的有機(jī)茶。有機(jī)茶的肥料是有機(jī)肥,目前我國有機(jī)茶園使用的有機(jī)肥料中鉛含量的限制標(biāo)準(zhǔn)為w(Pb)<60mg。有研究者對各種有機(jī)肥進(jìn)行實(shí)測,沒有發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥中鉛含量超過允許的標(biāo)準(zhǔn)。但是有機(jī)肥料中鉛的存在形態(tài)明顯不同于土壤,有機(jī)肥中有機(jī)絡(luò)合和鰲合形態(tài)的錯所古的比例明顯大于土壤中的比例。另一方面,有機(jī)肥料進(jìn)入土壤后,有機(jī)肥的羧基(一COOH)、羥基(—OH)、碳基(—C=O)和氨基(—NH2)等能與重金屬發(fā)生絡(luò)合或整合。將在一定程度上改變土壤中鉛原來存在的形態(tài),從而影響土壤中鉛的生物有效性。
7、加工過程中的污染
茶葉的加工工藝環(huán)節(jié)較多,在加工過程中由于與金屬器械的接觸,特別是在烘炒揉捻這一工序中可能會造成茶葉的錯污染。根據(jù)潘文毅的研究,從鉛增加量的情況分析,烏龍茶初制加工中,各工序?qū)︺U污染影響程度依次為:烘干、復(fù)包(揉)、初包(揉)、殺青,鉛平均增加量分別為0.70mg/kg,0.33mg/kg,0.15mg/kg,-0.15mg/kg。另外,有些生產(chǎn)商對茶葉中的鉛含量沒有引起足夠的重視,加上有些成品包裝容器未按國家有關(guān)規(guī)定,選用不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的包裝材料存放茶葉,這也可能造成鉛污染。
8、茶(園)樹年齡大小的影響
鉛在植物體內(nèi)主要以Pb;(PO);和PbCO3等沉淀形式存在。山于吸附、飩化或沉淀作用,植物根系所吸收的鉛向地上部分運(yùn)輸比較艱難,90%以上仍然留在根系。但是在植物的液汁中也有離子態(tài)鉛和絡(luò)合態(tài)鉛的存在,且茶園的茶樹年齡一般都在10年以上,所以經(jīng)過多年的積累,茶樹的地上部分也難免含有較高濃度的鉛,在茶樹抽芽時也會產(chǎn)生一定的影響。
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