（环境科学专业论文）茶叶中重金属的残留和累积过程研究.pdf

西南大学硕十学位论文摘要 中积累的四种重金属从高到低的顺序为：c u p b c r c d 。另外，茶树对四种重金属的累 积量与水培液中加入重金属的浓度和培养时间都存在正相关关系。 3 盆栽实验研究重金属的残留和累积过程：通过盆栽实验，研究了在不同培养期内， p b 、c u 、c d 和c r 四种重金属在茶树中残留的累积的过程。结果表明：茶树不同部位对四 种重金属的累积量存在很大差异，重金属的分布顺序为根 茎 叶：四种重金属在茶树 体内的活性较低，人部分被茶树根系固定，随处理浓度增加重金属在茶叶中积累的顺序为： c r c u c d p b 。茶叶中重金属累积量和重金属添加量、培养时间都存在一定的正相关关 系，重金属随时间累积的一级动力学模型为l n c t = 幻+ 爿，其中c t 为茶叶中重金属的浓度 ( m g 瓜g ) ，f 为茶树培养时间( d ) ，七为重金属累积速率。四种重金属元素中，c r 的累积 速率常数最人，c d 最小。茶树对重金属的吸收与土壤p h 值和士壤中有效态重金属含量有 一定相关性。 关键词：茶叶重金属残留累积 u 西南大学硕十学位论文 a b s 仃a c t s t u d y 0 nt h ep r o c e s so fr e s i d ea n da c c u m u l a t i o no f h e a v ym e t a l si nt e a e n v i r o n m e n t a ls c i e n c ec a n d i d a t e ：l iy u n s u p e r v i s o r ：p r o f z h a n gj i n z h o n g a b s t r a c t t e ai sah e a l t hd n kw i t hh a d i t i o n a lc u i t u r a lb a c k 伊o u l l d 访c h i n a ，a n da l s oi sa ni m p o r t a n t c 雒hc r 叩t h es o u t h w e s tr e g i o ni nc h i n ai st h et e ac o u n 灯yo fo g i ni nt h ew o r i d ，m a i n l y d i s t r i b u t e di i ls i c h u a n ，c h o n g q i n g ，g u i z l l o u ，锄de t c t h o s er e g i o n sh a v ea d v a n t a g e so fw e l l 他t u m lc o n d i t i o 璐a n dl i n l ee n v 衲n m e n t a lp o l l u t i o n ，彻d 玳b e n e f i c i a lt 0g r o wt e a 仃e e s 柚d p r o d u c ef 撇o u st e ao fh e a l 廿ls e c u r i t y i nr e c e n ty e a r s ，i n d u s t r i a l “t l l r e ew a s t e s a r ed i s c h a r g e d l a r g e l yw i u lt 1 1 ed e v e i o p m e n to ft h ev i l l a g ea n dt o w n s h i pe n t e 咖s e s ，锄dt 1 1 ee x c e s s i v eu s eo f 龟n i l i z e r s 柚dp e s t i c i d e si nt h et e ag a r d e n s ，t h es o i ls u 玎0 u n d i n g sm 廿l o s ea r e 弱a r ep o l l u t e db y h e a v ym e t a l st 0s o m ee x t e n t s ，w h i c hi n v o l v ei nt h er i s i n go ft i l ec o n t 饥t so fh e a 、，ym e t a l si nt e a s ， 卸dt i l u sg i v ead i r e c tt h r e a tt oh u m a i lh e a l t h i l lt h i s 凼e s i s ，t h ep o l l u t i o nb a c k g r o u n d so fh e a v ym e t a l s w e r e 证v e s t i g a t e di nt e a sa n d t e a _ g a r d e ns o i l si ns o u t h w e s tr e 酉o n ，a n dm ep o l l u t i o ns t a t 屿o fh e a v ym e t a l sw e r ee v a l u a t e du s i n g t l l es i n 酉e f a c t o rp o l l u t i o ni n d e x 锄dn e m e r o wp o l l u t i o ni n d e x ，a n dt l l u st l 豫h e a l t hq u a i i t yo ft h e t c 弱锄dt e a - g a r d e ns o i l sw e r ea n a l y z e di no r d e rt op r o v i d et 1 1 eb 舔i cd a 诅f o rt h e 蛐s t a i n a b l e d e v e l o p m e n to ft e ai n d u s 仃yi nt i l er e g i o n b a s e do nt h eb a c k 伊o u n di n v e s t i g a t i o n ，锄dc o n l b i n e d w i t ht h ei m p e r a t i v em o n i t o r i n gi t e m si nt h eh e a l t h yq u a l i t ys t a n d a r do ft e ai 1 1o u rc o 帅t r y ，f o u r h e a v y 舭t a l s ( c u ，p b ，c r 锄dc d ) w e r es e l e c t e d 笛p i l l u t a n t si i lt l l i ss t i l d y t h ed y n a m i c c l l a 髓c t e t i s t i c so fm er e s i d u a lg e n e r a t i o n 锄da c c u m u l a t i o no f h e a v ym e t a l si i lt e ae x a m i n e da n d d i s c u s s e dw i t l lm ec h a g eo fc u l t u r et i m e 锄dm ea d d e dl e v e l so fh e a 、哆m e t a i sb yu s i n gl i q u i d c u l t i v a t i o n 锄dp o t t e de x p e m e n t ，t h e 缸劲印o na 1 1 d 眦l s f 0 皿n l l e so fh e a y ym e t a l si nt e a 眈e w e r es t u d i e di nt l l ed i f 俺r e n tg r 0 、仉he n v i r 0 砌e n t s ，a n dt h eb i o a v a l d b i l i t yo ft l l ef o u rh e a v ym e t a l s i i is o i lw e r ea i l a l y z e d b 弱e do nt h e l a i ni r i f l u e n c ef a c t o r so nm e 陀s i d u e so fh e a v ym e t a l s ，t l l e 脚t l l e 舳t i c a lm o d e lo ft l l er e l a t i o l l s h i pb e t w e e nt h er e s i d u eo fh e a 、，ym e t a l si nt e aa n de x o g e n o u s c o n c e n t m t i o no fh e a 、7m e t a i s ，t l l ec u m u l a t i v e 随t ec o n s t a n ta n dc u l t u r et i i i l ew 幽e s t a b l i s h e d ，a n d 西南大学硕士学位论文 a b s t r a c t t l l ep r o c e s so f 碍s i d u a lg e n c r a t i o na n da c c u m u l a t i o no f h e a 、哕m e t a li nt e aw 豳r e v e a l e d t h i ss t u d y c a np r o v i d et l l e o r e t i c sf o u n d a t i o nt ok n o wt h er e s i d u a lp r o b l e mo ft h eh ca _ v ym e t a l si nt e ai i l s o u t l l w e s tr e g i o na n dp r e v e l l tt 1 1 ep o l l u t i o no fh e a v ym e t a i si nt e as c i e n t i c a l l y t h e 眦i na c l l i e v e m e n t sw e r es u m m a n z e da sf o u o w s 1 1 1 b eb a c k g m 叩di i l v e s t i g a t i o no f h e a v ym e t a l si nt e ag a r d e n ：m ec o m t so fs i xk i n d so f h e a v ym e t a l si nt e a 锄dt 1 1 et e a g a r d e ns o i li ns o u t h w e s t 陀g i o nw e r ei nt 1 1 es c 叩eo f 印p r o p a t e q u a l i t ys t a j l d 莉s ，w i t l lt l l es i n g l e f a c t o rp o l l u t i o ni n d j c e sa n dn e m e r o wp o l l u t i o ni n d i c e so fl e s s m a n1 0 h o w e v e r t h ec o m p r e h e n s i v ep o i l u t i o ni n d i c e so fs o i l si nl e s h a n 姐dc h u a n t e a 舀o u p s w e r er e a c h e do 6 9 ，a n dc l o s et ot h eu p p e r1 i m i t ( 0 7 0 ) o fs e c u r i t yr a n i ( g e n e r a l l ys p e a k i n g ，t e aa n d t h et e a g a r d e ns o i lw e r en o tp o l l u t e db yt h es & h e a v ym e t a l s ( c d ，c r c u ，p b ，a s ，锄dh g ) ，a n d t 1 1 u st h ee n 、，i r o 姗e n t a lq u a l i t yo ft e aa n dt h et e a - g a r d e ns o i la r eg o o d 2 t h ed y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c so fr e s i d u a la c c u m u l a t i o no fh e a v ym e t a lmt e an c ew e 爬 s t l l d i e db yl i q u i dc u l t i v a t i o ni n d i f l e r e n tc u l m r ep e n o d 。t h er e s u l t ss h o w e dt h a tm ea b s o 巾t i o n 锄o u n t so ft i l ef o u rh e a v ym e t a l s ( p b ，c u ，c d ，卸dc r ) w e r e q u i ed i f i i e r e n ti nd i f 危r e i l tp a r t so f n l e t e at i e e ，a n dm es e q u e n c eo fa l lt l l ef o u rh e a v ym e t a l sw e r er o o t s t e m l e a t h ea c t i v i t yo f t h e f o u rh e a v ym e t a l si nt e a 仃七ew a sl o w ，m o s to ft h et h e mw e r e6 x e db yr o o to fm et e a 廿e e ，t i l e p r o p o r t i o no f 眦s p o n a t i o ni n t os t 锄a n dl e a fw a sl o w ，a n dt h es e q u e n c eo fm ef o u rh e a 、7m e t a l s i nt e al e a fw 舔c u c r p b c d i i la d d i t i o n ，t h ea c c u m u l a t i v ea m o u n t so ft 1 1 ef o h e a v ym e t a l s i nt e al e a fw e r er e l a t e dt ot 1 1 ec o n c e n n 鼍t i o n so ft h ea d d e df o u rh e a v ym e t a i si na l i m e n t a t i o nf l u i d a n dc u l t u r et i m e 3 n ep r o c e s so fr e s i d u a la c c u m u l a t i 锄o fh e a v ym e c a l si n 把a 仃e ew e r e 妯d i e db yp o t t e d c u l t i v a t i o ni i ld i f r e r e n tc u l t u 北p e r i o d t h er e s u l t ss h o w e dt h a tt i l ea b s o 巾t i o n 锄o u n t so ft 1 1 ef o u r h e a v ym e t a l s ( p b ，c u ，c d ，a i l dc r ) w e r eq u i t ed i f f e r e n ti nd i 脆r e i l tp a so f 位t e a 廿e e ，锄dt i l e s e q u e n c eo fa l lt h ef o u rh e a v ym e t a l sw e r er o o t s t e m l e a f t 1 1 ea c t i v i t yo ft l l e f o u rh e a v y m e t a i si nt e at r e ew a sl o w ，m o s to ft h e mw e r en x e db yr o o to ft h et e at i e e ，a 1 1 d 山es e q u e n c eo ft h e f o u r h e a v y 眦t a l si nt e al e a f w a sc r c u c d p b i na d d i t i o n ，t l l ea c c u 删l a t i v e 锄o u n t so f t h e f o u rh e a v y 眦t a l si nt e al e a fw e r er e l a t e dt ot 1 1 ec o n c e n 廿a t i o n so ft h ea d d e df o u rh e a v ym e t a l si i l s o i l 卸dc u l t u 豫t i m e t h ef i r s t o r d e rk i n e t i ce q u a t i o nw 弱o b t a i n e da sh l c t = 灯+ 彳t od e s c r i b et h e a c c u m u l a t i v ep r o c e s so fh e a _ v ym e t a l si nt e al e a fw i t hc u i t u r et i m e ，w h e r cg i sm ec o n c e n t m t i o n o fh e a v ym e t a l si nt e a ( m g l ( g ) ，fi sm ec u l t u r et i m e ( d ) ，a n d 孟i st h ea c c u i n u i a t i v em t ec o 璐协n to f h e a v ym e t a l s 1 1 1 ea c c 啪u l a t i v er a t ec o n s t 如to fc rw a sm a x i m u m ，w h i l et l l a to fc d i sr i l i n i m u m 锄o n gt h ef o u rh e a v ym e t a l s t h e r ew e r cs o m er e l a t i o n s h i p sb e m e e nt l l ca b s o 叩t i o no fh e a v y m e t a l si nt e an e e 卸dp ho fm es o i l ，卸dt h e 锄o u n t so fa v a i l a b i eh e a v ym e t a l sms o i l k e y w o r d s ：t e a h e a 、r ym e t a b r e s i d u e s a d s o r p t i o na n da c c u m u l a t i o n l v 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者： 冷方 签字日期：夕嘟年岁月衫日 鼻叼k v o 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内 容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口保密 期限至年月止) 。 一p 学位论文作者签名：擘云 导师签名： 矗锭遵总 签字日期：砷男年5 月移日 签字日期：岖年j 月形日 保护知识产权声明 本人完全了解西南大学关于对研究生在本校攻读学位期间撰写论文知 识产权保护的规定。本人撰写的论文是在导师具体指导下，并得到相关研 究经费支持下完成的。具体数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识 产权单位属西南大学。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或 使用论文工作成果时，署名第一单位仍然为西南大学。 论文作者签名： 日 两南大学硕七学位论文第1 章文献综述 第1 章文献综述 1 1 我国茶叶卫生质量现状 茶是我国的国饮。世界上有1 6 0 多个国家有饮茶的习惯，茶叶以其丰富的营养，保健与防 治疾病的双重功效，简便、省时的优点越来越受到人们的青睐。茶叶是我国重要的经济作物， 其质量问题不仅关系到我国茶叶产业的发展和8 0 0 0 万茶农的收益，还关系到我国茶叶能否顺 利进入国际市场。加入世贸组织后，我国经济与世界经济的联系更加紧密，国际贸易中的关 税作用大幅度降低，技术法规的作用将进一步提高。冈此，加强国内外茶叶质量和茶叶标准 的收集、分析和对比研究具有十分重要的现实意义。茶叶是历史悠久、营养丰富的天然健康 饮料，已成为仅次于碳酸饮料和饮用水的世界第三人饮料，专家预测2 l 世纪饮料将是茶饮料 时代。 改革开放以来，我国茶叶生产迅速发展，茶叶总产量由1 9 7 8 年2 6 8 万t 上升到1 9 9 8 年 的6 6 5 万t ，产量的大幅度增加，导致市场供求欠衡，人宗茶生产效益下滑。从2 0 世纪8 0 年 代末开始，我国茶叶生产逐步进行结构调整，由追求产耸转变为追求产品质量和经济效益。 于是，名优茶生产逐渐火爆起来【2 】。名优茶畅销，经济效箍好，调动了企业和广大茶农生产名 优茶的积极性，在大宗茶内销不太景气的情况卜，阻i e 茶叶生产滑坡起到了积极作用p 】。 1 9 9 8 年，农业部和国家质量技术监督局组织国家茶叶质量监督检验中心、农业部茶叶质 量监督检验测试中心、武汉和成都等六家部省级以上质检机构，对全国1 8 4 家企业生产的1 8 3 个绿茶产品质量进行了抽检，发现合格产品1 6 4 个，合格率为8 9 6 。结果表明，企业生产的 茶叶产品整体质量较好。 然而近年来随着工业、农业和交通运输业的迅速发展，通过各种途径进入环境中的重 金属( 如h g 、c d 、p b 、c r 、a s 和c u 等) 、农药( 如有机氯类、有机磷类和菊酯类农药等) 不 断增加，对农产品造成日益严重的污染和危害。茶叶中有毒重金属元素( 如p b 、c d 、a s 和c u ) 、 农药( 主要是菊酯类农药) 超标，不但影响茶叶口感、降低其品质和营养价值，而且威胁人 体健康，影响其出口创汇1 4 】。 在重金属污染方面，我国一般针对p b 和c u 两项指标作了规定，无公害茶叶指标中规定p b 含量5m 眺g ，c u 6 0 m g l ( g 。在国际上，各国均制定了茶叶中p b 的卫生质量标准( m g l c g ) ， 如中国国标s 2 ：无公害5 5 ；绿色食品s1 一s 2 ：有机茶51 一s 2 ；印度曼1 0 ；日本 4 0c m 混合土，过6 0 目筛后保存备用。土壤取回后在塑料布上均匀摊开，剔除大 的根系和砾彳i 等杂物，经自然风干、碾碎，过6 0 目筛，备用。 茶叶样品包括：重庆市永川地区主要茶园的茶叶样品：福鼎( 5 年生) ，蜀永系( 2 0 多年 生) 和川茶群体( 6 0 多年生) ；重庆市的缙云山茶样、四川的川茶群体和贵州的银芽。样品 送同实验室后，放丁8 5 0 c 鼓风干燥箱中烘干，其中测h g 和a s 的样品单独处理。将其磨碎，然 后保存于清洁磨口或塑料瓶中。 3 3 2 水培实验 茶树的预培养：供试茶苗为“平阳特早”( 一年生) ，采自重庆茶叶研究所。将大小、 株高相近的茶苗在清水中饥饿处理一周后，在容积为5l 的塑料桶里加入2l 纯营养液( p h 值 1 3 西南大学硕士学位论文第3 章材料与方法 6 0 ，营养液组成见表3 6 ) ，2l 去离子水每桶定植4 株，自2 0 0 6 年1 2 月底开始培养，2 0 0 7 年3 月底结束预培养，预培养3 个月。培养期间每周更换一次营养液，每天定时通气2 3 次，定期 观察各处理植株的生长情况。 表3 - 6 茶树培养标准营养液配方5 蛳i t a b l e3 _ 6c o m p o s i t i o no fs t a n d a r da h m e n t a t i o nn u 硒o ft e a 水培实验：各重金属处理于2 0 0 7 年3 月底布置，2 0 0 7 年5 月实验结束。在培养液中加入不 同处理浓度盼重金属离子混合液( 见表3 7 ) 水培实验重金属离子混合溶液1 5 2 1 ，设置5 个浓度处 理，每个处理重复2 次，每桶茶苗加入3l 纯营养液，ll 重金属处理溶液，对照( c k ) 则用1l 去离子水代替重金属处理液。 采样和重金属测定：茶苗分别培养1 0 、1 5 、2 0 和3 0d ，再采样测定重金属浓度。每次采样 时，分别取出植株进行清洗和晾晒。在8 5 0 c 烘箱中杀青和灰化处理2 3h 。 取出烘干后的茶树的根、茎、和嫩叶样品，冷却至室温后，用研钵研碎。准确称取样品 o 2 5g ，加入1 0m lh n 0 3 和2m l h c l o 。浸泡过夜后在消煮炉内消解，低温蒸发至大约1 0n 也， 再加4i i l l h c l o ，继续加热至冒白烟，至近干时停止加热，用去离子水冲洗烧杯壁及小漏斗多 次，洗液与残液合并，定容至5 0n 1 l 容量瓶中。采用原子吸收分光光度法测定工作标准溶液、 样品溶液和空白溶液的重金属，绘制标准曲线并分析计算结果。 1 4 西南大学硕士学位论文第3 章材料与方法 水培液的处理和测定操作同上。 表3 7 水培实验中重金属的来源和处理水平( i i l g ，l ) t a b l e3 - 7o r i g i na n dc o n c e n t r a t i o nl e v e l so fh e a v ym e t a l si nl i q u 谢c u l t i v a t i o n 3 3 3 盆栽实验 茶树盆栽用土采自于重庆市缙云山茶园，取样方法同污染背景调查部分，采同后晾晒、 风干、研磨过筛待用。 土壤基本理化性质测划轮：p h 值( 电位法) ，有机质( 重铬酸钾容量法) 、全n ( 半微 量开式蒸馏法) 、有效p ( n a c 0 3 法) 、有效k ( n h 4 c 火焰光度法) 和c e c ( n h 4 a c 法) 。 结果见表3 8 。 表3 - 8 茶树盆栽土壤基本理化性质 ! 奎b l e3 - 8p h y s i c a i - c h e m i c a ip r o p e r t yo fs o i li np o t t e de x p e r i m e n t 盆栽实验：将风干压碎后过筛的土壤装盆，按每盆1 0 k g 称重装土1 5 3 l 。选择长势相对一致 的茶苗，分别移栽到包括对照在内的五组处理花盆中，每盆栽种6 株茶苗，每个处理重复四次， 待茶苗长活之后再每盆定植4 株茶苗。常规管理。供试茶苗为“平阳特早”( 一年生) 采自 重庆茶叶研究所( 永川) 。 盆栽开始于2 0 0 7 年1 0 月，茶苗预培养1 个月后，于2 0 0 7 年1 1 月中旬加入重金属处理溶液： 1 5 西南大学硕十学位论文第3 章材料与方法 先将盆中表层土壤搅拌松动，再缓慢均匀地加入配制好的重金属混合处理溶液( 见表3 - 9 ) ， 每盆体积均控制在ll 。在一周时间内分三次加入，尽量使处理液在土壤中分布均匀。 表3 9 盆栽茶苗添加重金属来源及处理浓度( m g ，l g ) t h b l e3 _ 9o r i g i na n dc o n c e n t r a t i o nl e v e l so fh e a v ym e t a l si np o t t e de x p e r i m e n t 采样和重金属测定：在不同培养期内( 1 0 、2 0 、3 0 和5 0d ) ，采集茶树根、茎和嫩叶三个 部位分别测定不同浓度处理下的茶树各部位和十壤中的重金属含量，以及土壤p h 值。各茶 树样品经分类处理后，用自来水和去离子水洗涤两次，尤其注意根部的土壤要冲洗干净。茶 树和十壤样品在室温下风干后，再于8 5 0 c 烘箱中烘干，其中茶树样品要杀青和灰化处理4 5h 。 取出烘干后的茶树的根、茎、老叶和嫩芽样品，以及风干的各对应土壤样品，冷却至室温后， 用研钵研碎。 茶树中重金属的测定：取出烘干后的茶树的根、茎、叶样品，冷却至室温后，用研钵研 碎。准确称取样品o 5g 。加入1 0 l lh n 0 3 和2m lh c l 0 4 浸泡过夜后在消煮炉内消解，低温蒸 发至人约1 0m l ，再加4m lh c l o 。，继续加热至冒白烟。消煮液呈清亮色，至近干时停止加热， 用去离子水冲洗烧杯壁及小漏斗多次，洗液与残液合并，定容至5 0m l 容量瓶中。采用原子吸 收分光光度法测定工作标准溶液、样品溶液和空白溶液的重金属，绘制标准曲线并分析计算 结果。 七壤中重金属全量和有效态含量的测定： 全量的测定：称o 5g 土样置于1 0 0 札锥形瓶中，加数滴水润湿，加王水1 0 n 1 l ，在电热板 上加热微沸至有机物剧烈反应后。再加入5 札h c l 0 4 ，提高温度强火加热至冒白烟，土壤呈 灰白色或淡黄色。冷却，加适量去离子水，小火加热除去h c l o ，再用1 h n 0 3 温热溶解，溶 解盐类后，用去离子水定容至5 0m l 容量瓶待测( 原子吸收光谱法) 。同时做平行与空白实验。 有效态含量测定：称取土样2 5 9 塞锥形瓶中，加o 1m o l l h c l2 5m l ，振荡2h ，用滤纸过 滤待测，同时做试剂空白。c u 用原子吸收法直接测定：p b 、c 瘌c r ：取1 0n l l 滤液于2 5r i l l 比 1 6 西南大学硕十学位论文 第3 章材料与方法 色管中，加碘化钾抗坏血酸溶液2m l ，5r r l lm i b k ，振荡萃取2 i i l i n 得到有机相，以试剂空白 做参比，火焰原子吸收法测定。若p b 、c d 和c r 元素含量高时，可直接用火焰原子吸收法测定。 土壤p h 值的测定：电位法( 1 ：5 土水比) 。 1 7 西南大学硕十学位论文 第4 章结果与讨论 第4 章结果与讨论 4 1 茶园土壤和茶叶中重金属污染背景调查 为了全面弄清西南地区茶园土壤和茶叶中重金属的污染现状，本研究对该地区主要茶园 土壤和茶叶中的重金属含量进行了监测和污染评价，为重金属污染的防治提供科学依据。 4 1 1 茶园土壤中重金属污染背景 ( 1 ) 不同地区茶园土壤重金属含量的差异 测定了贵州、重庆市北碚三圣镇、缙云山、四川乐山等不同地区的5 种茶园十壤，结果如 表4 1 所示。 从p b 和c r 看来，缙云山茶园土壤中的含量都比较高，分别达到了5 1 3 2m g 瓜g 和3 6 1 8 m g l 【g ，远高于其它四种士壤，原因可能是一些农业污染源如肥料、农药的施用等对其有一定 影响。茶园土壤通常呈酸性，在我国过去1 0 多年来过多施用氮肥，导致了土壤p h 值进一步降 低。在强酸性的茶园土壤中，p b 更易了：向可溶态转化，因此其生物有效性也随之提高( 5 蛐。 而乐山茶园土壤中c u 和c d 都较高，分别为2 1 7 9m g l ( g 和0 2 8m g l 【g ，尤其是c d 的含鼍，已经 接近茶园土壤中c d 的限量值0 3 0m g l 【g ，分析c d 的可能污染源除了农业污染源外，茶园周边的 一些工矿企业排放的废气烟尘中含有c d 等有毒重金属微粒，这些有毒物质随着气流飘移、下 沉并通过降水，污染茶园的大气、水和士壤环境，茶叶也因此受到污染。 h g 的含量以三圣镇土壤中最高，为0 0 5 4m g l ( g 。李章平等【6 2 l 研究发现，近年来重庆城区 土壤中h g 含量受人类活动影响强烈，这是由于该地区的能源构成仍以燃煤为主，尽管重庆采 取了“净空”行动，但原来由燃煤散发的h g 已在土壤中积累，加上目前仍有人量的发电厂运行， 每年都释放出大量h g ，所以在十壤中仍然有大量的h g 存在。三圣镇由于距离重庆市一些发电 厂和金属冶炼厂等排放含汞废水、废气和废渣的工业企业较缙云山近，故受到的污染更为严 重一些。 ( 2 ) 不同年代土壤样品中重金属含量的差异 通过对永川地区的3 种不同年代茶园十壤中的重金属p b ，c r ，c u ，c d ，h g 和a s 含量的测定， 结果如表4 2 所示。 由表4 2 可以看出：6 种重金属在三种不同年代茶园土壤中基本上未超标，只有c d 在川茶 群体土壤中含量超标。达到o 4 0m g k g ( 标准值为o 3 0m g k g ) 而在福鼎十壤中c d 的含量也 达到0 3 0m g l 【g 。三种茶园土壤由丁年代不同重金属含量也有所区别。6 种重金属在同一种 茶园土壤中的高低顺序分别为：p b 含量：福鼎 川茶群体 蜀永系；c u 含量：福鼎 蜀永 系 川茶群体：c 冶量：川茶群体 福鼎 蜀永系；c d 含量：川茶群体 福鼎 蜀永系： h g 含量：福鼎= 蜀永系= 川茶群体；a s 含量：川茶群体 蜀永系 福鼎。由此看出：重 金属c r 、c d 和a s 的含量都以川茶群体土壤中为最高，分别达到了1 8 7 2m g l 【g 、0 4 0 0m g l ( g 和 8 5 3m g l 【g 。这可能是跟川茶群体土壤6 0 多年的生长年份有关，一般看来，时间越长，土壤中 积累的重金属的量就越大。而从p b 和c u 的含量来看，又以福鼎土壤中的含量最高，分别为3 3 9 2 m g l c g 和2 0 8 0m g l ( g 。福鼎土壤的年代较短， p b 、c u 两种重金属含量较高可能是与福鼎茶园 1 8 西南大学硕士学位论文第4 章结果与讨论 的土壤背景值有关，另外，谭和平等【6 3 】研究认为：茶园中大量使用化学物质是造成茶园土壤 中重金属污染的另一个重要原因。尤其是旅肥，无论是化肥( 牢芋别是磷肥) 还是有机肥。都含有 较高的重金属，长期大量施用会造成土壤重金属污染元素的累积。还有工业废水、废气及汽 车尾气的排放，茶园周边乡镇企业的迅速发展，茶区的大气、灌溉水等都是造成茶园土壤中 重金属含量较高的原因。 表4 一l 西南地区茶园土壤重金属含量( m 班g ) t a b i e4 - lc o n t e n t so fh e a v ym e t a l si nt e a g a r d e ns o i l si ns o u t h w e s tz o n e 表4 2 不同年代茶园土壤重金属含量( m g l g ) t a b l e4 2c 仰t e n t so f h e a v ym e t a l si nt e a - g a r d e ns o i ba td i 仃e m n ta g e s 采样点项目 p b c fc uc d h g a s 川茶群体范围 3 0 7 5 3 2 4 01 6 9 5 2 0 0 51 2 4 0 1 4 3 5o 1 5 0 - o 6 5 00 0 l o o 0 1 38 0 3 0 - 9 0 2 0 ( 6 0 年) 蜀永系 ( 2 0 年) 福鼎 平均3 1 8 81 8 7 21 3 4 0o 4 0 0 0o 0 1 28 5 3 0 范围3 0 1 5 3 0 6 05 i o o 8 ，o o o1 2 9 5 1 4 9 s0 1 5 0 0 0 1 7 0o 0 1 1 o 0 1 2 2 2 0 0 1 4 o o 平均3 0 4 56 7 8 01 4 2 8o 1 6 0 00 0 1 28 1 0 0 范围2 7 2 仉3 9 3 07 8 0 0 1 3 - 3 01 4 6 5 2 7 5 s o 1 5 0 - o 4 5 0 o 0 1 2 o 0 1 2 5 ，o o o 9 9 0 0 ( 5 年)平均 3 3 9 2l o 7 5 2 0 8 0 o 3 0 0 0 o 0 1 2 7 4 5 0 1 9 西南大学硕十学位论文第4 章结果与讨论 ( 3 ) 不同深度土壤样品中重金属含量的差异 由表4 3 可以看出，6 种重金属各自的含量在同一土壤的三个不同层次中含量有所差异。 基本上是土层由上至下重金属含量呈一个递减的趋势。以三圣镇土壤中的c u 和p b 为例，o 一2 0 c m 土层中的p b 含量为1 7 9 8m g l ( g ，2 0 4 0c m 土层中的p b 含量为1 6 5 0m g ，l ( g ，大于4 0c m 土层中的p b 含量( 1 0 6 3m j 业g ) 。同样地，c u 的含量在o 2 0 锄、2 0 4 0c m 和4 0 锄以上三 个士层中由2 1 9 5m g l 【g 降到1 8 6 0m g l 【g 。贵州土壤中的c u 含量在三个土层中差异不大，但 还是由上至下依次降低，由5 9 2m g l 【g 降到5 1 5m g i 【g 。其它土壤也是如此。值得注意的是， o 2 0c m 和2 0 4 0c m 两个土层中重金属的含量比较接近，而4 0c m 以上土层中的重金属含量与 其他两个土层相比差异较大。如贵州土壤中的p b 含量在前两个土层中分别达到2 0 0 5m 眺g 和1 9 5 5m g l ( g ，4 0c m 以上土层中就降到了8 0 2m g i c g ；三圣镇茶园土壤中的c u 在前两个土 层中分别为：2 1 9 5n 舭g 和2 1 8 0m 眺g ，4 0c m 以上土层中就降到了1 8 6 0m g l ( g ，说明重金 属在0 _ 4 0 锄的土层范围内迁移比较明显。 表4 - 3 西南地区茶园土壤不同土层中重金属含量 t a b i e4 3c o n t e n t so ft h es i xh e a v ym e t a i sa td i f 如r e n tl a y e 体i nt e a g a r d e ns o i i si ns o u t h w e s t 陀g i o n 贵州o 2 0 啪 2 0 _ 4 0 啪 4 0c m 三旱镇o 2 0 锄 2 0 4 0 锄 4 0 咖 乐山o 2 0 伽 2 0 - 4 0 锄 4 0 伽 川茶群体o 2 0 锄 2 0 - 4 0 锄 4 0 锄 缙云山o 2 0 啪 2 0 4 0 锄 4 0 咖 2 0 0 5 1 9 5 5 8 0 2 5 1 7 9 8 1 6 5 0 l o 6 3 3 0 7 5 1 6 。7 0 1 4 8 3 1 4 8 3 6 0 8 0 4 8 2 0 3 5 8 5 3 1 7 8 5 9 2 0 5 5 2 0 5 1 5 0 2 1 9 5 2 1 0 8 1 8 6 0 2 2 1 5 2 2 1 3 2 0 8 8 1 1 9 5 9 1 0 0 7 2 5 0 2 3 7 0 1 7 9 5 3 0 3 8 1 7 8 5 8 2 2 0 2 7 1 5 1 2 3 5 1 6 3 8 2 5 2 8 1 8 6 5 1 3 5 3 1 9 1 5 1 3 3 8 1 4 7 3 4 1 5 3 3 8 4 3 o 2 7 0 o 0 3 0 o 0 2 0 o 2 4 0 0 2 2 0 o 1 7 0 o 7 l o 0 3 7 0 o 2 l o o 4 9 0 o 3 3 0 o 2 2 0 o 1 5 0 0 1 3 0 0 0 7 0 0 0 2 0 o o 1 l o o 0 6 0 o 0 0 7 0 o 。0 4 0 0 o 1 2 0 0 0 2 0 0 0 1 3 0 o 0 l o 2 s 0 39 6 0 03 4 8 8o 0 8 0 o 1 3 9 0 1 0 0 8 2 5 9 0 8 8 2 0 8 1 5 0 3 o o o 7 9 4 0 7 。8 5 0 2 9 0 0 9 0 6 0 8 0 0 0 5 2 0 0 1 4 2 0 1 2 5 0 2 4 0 0 西南大学硕士学位论文 第4 章结果与讨论 4 1 2 茶叶中重金属污染背景 ( 1 ) 不同地区茶叶中重金属差异 调查了缙云山茶、川茶群体和银芽3 种不同地区茶叶中的重金属p b ，c r c u ，c d ，h g