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2009年“挑战杯”陕西理工院大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书序号：编码：2009年“挑战杯”陕西理工院大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称： 陕南茶叶及其产地土壤中微量元素含量的测定院系全称： 化学与环境科学学院申报者姓名（集体名称）： 孙良顺 申金龙 郭勇全 李峰类别： 自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作类 科技发明制作类陕西理工院2009“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛组委会制说 明 1.申报者应认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。2.申报者在填写申报作品情况时只需根据个人项目或集体项目填写A1或A2表，其中3人（包括3人）的项目视为个人项目并须填写A1表，超过3人的项目视为集体项目并填写A2表。根据作品类别（自然科学类学术论文、哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、科技发明制作）分别填写B1、B2或B3表。所有申报者必须填报D表，可根据情况填写C表。科技发明制作项目分为类（科技含量较高）和类（投入较少的小发明），请注明。3.表内项目填写一律用钢笔或打印，字迹要端正、清楚，此申报书可复制。4.序号、编码由2009年陕西理工院大学生课外学术科技作品竞赛组委会填写。5.学术论文、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文（若是外文，请附中文本），并以4号楷体字体打印在A4纸上，附于申报书后，字数在8000字左右（文章版面尺寸14.522CM）。6.报送作品须一式二份打印稿，在规定时间内由各院系统一报送至团委办公室（一）。 7.有关竞赛事宜请向竞赛办公室咨询：2641554。A2.申报者情况（集体项目）说明：1.必须由申报者本人按要求填写；2.申报者代表必须是作者中学历最高者，其余作者按学历高低排列；3.本表中的学生办公室签章视为对申报者情况的确认。申报者代表情况姓名孙良顺性别男出生年月1987年6月20日现学历（ B ） A 大专 B 大学本科 C 硕士研究生 院系全称化学与环境科学学院专业化学年级07学制4年入学时间2007年9月申报作品全称陕南茶叶及其产地土壤中微量元素含量的测定通讯地址陕西理工学院。化学学院。化学072班手 话合作者情况姓名性别年龄学历专业所在院系孙良顺男22大学本科化学化学学院申金龙男21大学本科化学化学学院郭勇全男22大学本科化学化学学院李峰男21大学本科化学化学学院资格认定院系学生办公室签章以上作者是否为在本校正式注册的在校的全日制非成人教育类学生（含专科生、本科生和研究生）。 是 否 部门盖章：负责人签名： 年 月 日院系领导或指导老师意见本作品是否课外学术科技或社会实践活动成果。 是 否负责人签名： 年 月 日B1申报作品情况（自然科学类学术论文）说明：1.必须由申报人填写；2.本部分中的报送单位签章视为对申报者所填内容的确认；3.作品分类请按作品的学术方向或所涉及的主要学科领域填写；4.硕士研究生作品不在此列。作品全称陕南茶叶及其产地土壤中微量元素含量的测定作品分类（ ）A.机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）作品撰写的目的和基本思路由于地质环境的差异、环境污染及人为因素引起的生态恶化正日益威胁着人类的生存与健康，尤其“三聚氰胺”等食品安全事件之后使国家、国民更加注重健康、饮食的安全问题。茶叶，因其含有丰富的矿质元素，具有较好的药理及保健功效。但由于地质环境的差异，环境污染（尤其土壤污染）及化肥的不合理使用，可能会造成茶叶中必需微量元素的流失以及有害成分的超标，长期饮用对身体有害而无益。为此本项目着重研究了茶叶与土壤中部分矿质元素含量的相关性，以此指导茶农合理施肥，改善茶园土质，从而使茶叶达到真正的保健效果。本项目以陕南绿茶及其产地土壤为主要研究对象，采用火焰原子吸收分光光度法对茶叶和土壤中铜、铁、锌、铬、铅含量进行定量分析，通过绘制茶叶与土壤中微量元素含量的关系表格，掌握其中的关系，从而达到本次立项的目的。作品的科学性、先进性及独特之处现有文献更多地关注茶叶中各种微量元素含量的分析，本课题不仅测定茶叶微量元素含量，而且寻找茶叶中微量元素含量与其产地土壤中微量元素含量之间的关系。实验方法简单易行，且操作方便；同时，为了保证实验结果的准确性，在实验过程中采用每个样品平行测定3次，计算其相对标准偏差均小于2%。同时，在实验中通过测定试样和，计算回收率的办法，检验本次实验的准确性。实验根据相关的研究及绘制的表格，实验数据准确可靠，以此可以指导茶农合理施肥，从而提高茶叶品质，并响应当代绿色农业、生态农业的要求，且有实际的经济效益。作品的实际应用价值和现实意义本项目通过测定茶叶中Cu、Fe、Zn、Cr、Pb的含量与土壤中相应元素含量的关系，根据陕南茶叶茶产区特点，将该实验结果与生产相结合。通过适当调整茶园土壤中矿质元素的含量来调节茶叶微量元素的含量，使消费者在饮茶的过程中不但能享受茶的清新，更能饮出健康的身体。该项目的研究，完善了国内对于茶叶与土壤矿质元素研究领域的不足，并达到通过合理施肥提高茶叶品质，增产增收的目标，具有较高的现实意义。 茶叶乃世界四大饮品之首，茶是中国、亚洲、乃至世界相当多的国家日益推崇的饮料，当今世界科学的营养学不仅关注有机营养的均衡，更重要的是关注无机营养的合理配比。探讨茶叶中微量元素及其土壤中微量元素含量之间的关系是我们在过去研究的基础上的进一步尝试，其结果对人们的科学科学饮食习惯具有现实指导意义。学术论文文摘本研究采用微波消解-火焰原子吸收光谱法测定了陕南茶叶及其栽培土壤中Zn、Fe、Cu、Cr、Pb 5种微量元素的含量，通过实验研究数据将茶叶中微量元素及其土壤中微量元素含量绘制成表，从而完善国内对于陕南茶叶与土壤矿质元素相关性研究领域的不足，并为该地区的茶叶经济发展提供真实可靠的科学依据，根据陕南茶叶茶产区特点，将该实验结果与生产相结合。通过适当调整茶园土壤中矿质元素的含量来调节茶叶中微量元素的含量的配比，使消费者在饮茶的过程中不但能享受茶的清新，更能饮出健康的身体。结果表明：茶叶与土壤中矿质元素的含量呈一定的正相关性，不同产地的茶叶和土壤中微量元素的含量有一定的差异；该地区茶叶和土壤中有益于健康的Zn、Fe元素的含量较高，而对人体健康有影响的有害元素如Pb元素含量远远低于国家允许标准。由此可证明，陕南茶叶可谓是真正的绿色饮品，长期饮用对身体健康大有裨益。作品在何时、何地、何种机构举行的会议上发表、所获奖励及鉴定结果作品于2008年12月发表于广东微量元素科学2008年第15卷第12期 PP57-60 请提供对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录暂无申报材料清单（申报论文一篇，相关资料名称及数量）申报论文一篇报送单位签章年 月 日C当前国内外同类课题研究水平概述说明：1.申报者可根据作品类别和情况填写；2.填写此栏有助于评审。目前，国内外对于茶叶的研究多数局限于茶叶中的保健功效及矿质元素含量的测定和土壤中矿质元素含量的测定，且方法较为成熟，成果较为显著。但对茶叶与土壤中矿质元素相关性的研究却很少，且大都停留在初级阶段，没有完整的数据依据及理论支持。因此，研究两者之间的相关性对于完善国内对于茶叶与土壤矿质元素研究领域的不足及提高茶叶品质都有着至关重要的作用。目前，对于陕南茶叶的研究主要集中在西乡，紫阳，镇巴三地，研究内容为Cu、Zn、Cd、Pb、Se等微量元素含量（见广东微量元素2007年5月14卷5期-原子吸收分光光度法测定陕南茶叶中微量元素），对于陕南土壤微量元素含量的研究则更少，目前针对茶叶相应的土壤研究基本上为零，因此，本研究对于了解陕南茶叶微量元素含量及其土壤微量元素含量关系有着深刻的意义。D.推荐者情况及作品的说明说明：1.由推荐者本人填写；2.推荐者必须具有中级以上（含中级）专业技术职称，并是与申报作品相同或相关的领域的专家学者或专业技术人员（教研组集体推荐亦可）；3.推荐者填写此部分，即视为同意推荐；4.推荐者所在单位签章仅视为对推荐者身份的确认。推荐者情况姓名唐志华性别男年龄45职称副教授工作单位陕西理工学院化学学院通讯地址化学学院邮政编码723000单位电话（0916）2641660个人电话（0916）2829516推荐者所在单位签章（签章） 年 月 日请对申报者申报情况的真实性作出阐述孙良顺、申金龙、郭勇全、李峰等同学的研究立题新颖、实验数据和结论可靠，文章公开发表。请对作品的意义、技术水平、适用范围及推广前景作出您的评价探讨了茶叶中微量元素含量与其产地土壤中微量元素含量之间的关系。实验方法简单易行，且操作方便，结论可靠。该项目的研究，完善了国内对于陕南茶叶与土壤矿质元素研究领域的不足，并达到通过合理施肥提高茶叶品质，增产增收的目标，具有较高的现实意义。对于科学合理的有机营养的均衡和无机营养的合理配比具有现实指导意义。其它说明无院系主管领导确认盖章年 月 日E.评审委员会审查意见评审专家鉴定：评审人（签名） 年 月 日评审委员会意见：审查人（签名） 年 月 日F参赛作品打印处 (见附件)文章编号： 1006446X (2008) 12005704 陕南茶叶及其产地土壤中微量元素含量的测定孙良顺 申金龙 郭勇全 李峰 唐志华（陕西理工学院化学与环境科学学院， 陕西 汉中 723001）摘 要：采用微波消解-火焰原子吸收光谱法测定了陕南茶叶及其栽培土壤中Zn、Fe、Cu、Cr、Pb 5种微量元素的含量，以指导茶农合理施肥，提高陕南地区茶叶品质。结果表明：茶叶与土壤中矿质元素的含量呈一定的正相关性，不同产地的茶叶和土壤中微量元素的含量有一定的差异；茶叶和土壤中Zn、Fe元素的含量较高，而对人体健康有影响的Pb元素含量低于国家允许标准。关键词： 微波消解；原子吸收光谱法；茶叶；栽培土壤；微量元素 中图分类号：Q 946.91 文献标识码： A汉中市位于陕西南部，北依秦岭，南靠巴山，素有“西北小江南”之美誉。该地区气候湿润，雨量充沛，很适宜种植茶叶，茶叶作为该地区的重要产业之一，具有较高的研究价值。茶叶作为世界三大饮料之一，含有丰富的矿质元素（如：Zn、Fe等），并对人体健康起着重要作用。研究表明，茶叶可作为健身药品，已有人将茶叶作为减肥健身的饮品1。茶叶中的各矿质元素均有不同的作用，因此，探究茶叶与土壤中微量元素的相关性，具有较高的研究价值。茶叶中微量元素的含量与环境、土壤等各种生态环境密切相关 2-4。本研究采用原子吸收分光光度法测定陕南茶叶及其产地土壤中Zn、Fe、Cu、Cr、Pb 5种微量元素的含量,通过比较不同产地茶叶和土壤中微量元素含量的相关性5，指导茶农合理施肥,以提高陕南茶叶的品质,从而扩大茶叶的销售范围，促进陕南茶业经济的持续快速发展。目前，对茶叶和土壤等样品的分解方法主要有普通酸解法、高压釜密闭分解法、碱溶法等6，而这些方法都需要相对较长的时间或苛刻的条件。本研究采用微波消解火焰原子吸收光谱法测定了陕南茶叶和土壤中金属Cu 、Fe、Zn、Cr、Pb 5种微量元素含量，方法简单，准确。1 实验部分1.1 仪器与试剂仪器：AS-986型原子吸收分光光度计（北京光学仪器厂）；DT-100型空心阴极灯（国产阴极灯）；微波消解系统（北京盈安美诚科学仪器有限公司）；DOB-20003型光电分析天平（重庆试验设备厂）。试剂：HNO3（优级纯）；H2O2（30%分析纯）；HF（分析纯）；HCl（分析纯）；H2SO（分析纯）；Zn、Fe标准溶液为0.4 mgmL-1；Cu、Cr、Pb标准溶液为0.1 mgmL-1； 试验水为二次去离子水。 1.2仪器工作条件运用WizAArd软件选择仪器最佳工作条件，见表1。表1火焰原子吸收法的测定条件 元素名称波长(nm)光谱通带(nm)乙炔流量(L/min )灯电流(mA)空气流量(L/min )燃烧器高度(mm)Zn 213.90.78.02.0107.0Fe248.30.212.02.2109.0Cu324.80.76.01.8107.0Cr357.90.710.02.8109.0Pb283.30.710.02.0107.01.3 样品处理 1.3.1茶叶样本处理：将茶叶样品烘干、磨细、过40目筛，筛子使用尼龙筛，（因测定样品中含有Cu、Fe,尽量减少人为误差）7，8。准确称取0.5000g样品于100mL消化罐中，加入6mLHNO3浸泡30min，加入2mL30%H2O2，盖好消化罐放入微波炉中。于250W消解10min，停止反应5min；然后调至400W消解5min，600W消解5min。消解结束，用冷水冷却20min，打开消化罐在120电热板上驱赶氮氧化物，转入50mL容量瓶并用去离子水定容、摇匀、过滤后作为待测液，同时制备空白。1.3.2土壤样品处理：将土壤样本烘干、磨细、过100目筛，筛子使用尼龙筛，准确称取0.5000g样品于100mL消化罐中，加入6mLHNO3浸泡30min，加入2mL30%H2O2和2mLHF，再浸泡30min，将消化罐盖好放入微波炉中。于250W消解10min，停止反应5min；然后调至400W消解5min,600W消解5min。取出消化罐，用冷水冷却20min，打开消化罐在200沙浴上赶尽SiF4和氮氧化物，直至蒸发近干。用1%HNO3溶液溶解，定容至50mL，摇匀、过滤后作为待测液，同时制备空白。2 结果与讨论按表1中所给的仪器工作条件，用0.2%HNO3调零，依次测定微波消解和手工消解样品的吸光度，平行测定3次，取平均值，其结果见表2 。3.1 结 果 表2 微波消解处理的茶叶及其土壤中微量元素含量(n=3,mg/kg)ZnFeCuCrPb城 固茶叶0.731.480.220.050.09土壤1.292280.350.210.15西 乡茶叶0.691.360.300.100.10土壤1.352210.310.290.19勉 县茶叶0.811.460.260.070.12土壤1.212250.380.340.29洋 县茶叶0.671.670.190.030.05土壤1.452350.430.150.172.2精密度和回收率实验将茶叶和土壤样品按上法平行处理3份，进行精密度实验；另取茶叶和土壤样品加入各种元素标准溶液，计算回收率，结果见表3和表4。表3茶叶样品中各元素含量及精密度、回收率测定结果(n=3) 单位：mg/kg 元素样品含量RSD(%)标准加入量测量平均值回收率(%) Zn0.785.11.001.7596.7Fe1.581.92.003.5799.4Cu0.182.60.200.3798.6Cr0.065.40.100.1596.9Pb0.121.70.100.2298.5表4土壤样品中各元素含量及精密度、回收率测定结果(n=3) 单位：mg/kg元素样品含量RSD(%)标准加入量测量均值回收率(%)Zn1.343.41.002.3298.2Fe223.002.3210.00435.52101.2Cu0.354.10.500.8497.7Cr0.296.30.300.5896.7Pb0.311.20.300.6097.62.3讨论 (1) 采用原子吸收分光光度法法测定茶叶中Zn、Fe、Cu、Cr、Pb的准确度和精密度都很好，测定结果准确、可靠。（2）为了保证实验结果的准确性，在实验过程中采用每个样品平行测定3次，计算其相对标准偏差，均小于2%。同时，在实验中通过测定试样和计算回收率的办法，检验本次实验的准确性。 (3)茶叶中Fe的含量比土壤中对应元素的百分含量还要高，可能与茶叶中主动运输对应元素载体的含量有关，这表明茶叶对栽培土壤中微量元素的吸收具有选择性。因此，在茶叶栽培的土壤中应注意微量元素的施肥2。参考文献：1 吕文英.茶叶中几种微量元素的测定与研究J.微量元素与健康研究,2001,18(1):51-52.2 王亚茹,李淑新,许明远.火焰原子吸收法测定土壤微量元素Fe Cu Zn Mn Pb的有效态含量J.保定师范专科学校学报,2007.20(4):21-22.3 何国利,张运陶,何震.分光光度法同时测定土壤中的铅、锌、镍、铜J.西华师范大学学报,2007,28(2):210-214.4 胡晓荣,查红平.成渝高速公路旁土壤铅污染分布及评价J.四川师范大学学报, 2007,30(2):228-231.5 李喜风,薛秋萍,董诚明.河南桔梗及土壤中微量元素的测定J.微量元素与健康研究,2006,23(3):17-19.6 中国环境监测总站.土壤元素的近代分析方法M,北京:中国环境科学出版社,1992,65-69.7 智颖飘,杨持,姚一萍等.西鄂尔多斯地区土壤与四合木微量元素含量特征分析关J.应用生态学报,2004,15(3):396一400.8 王建森,席改卿,刘树明.火焰原子吸收光谱法测定甘草中的铁锌锰J.分析化学研究简报,2005,22(1):9091.Determination of Trace Elemen