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区域尺度的食品化学性污染源贡献率估算技术(三)

时间:2025-04-26 21:19:06来源:

(二)茶葉鉛汙染可能來源途經分析

茶葉中的区域鉛來源歸納起來有以下兩個方麵:(1)外源因素。包括來自士壤母質、尺度大氣(汽車尾氣的品化影響)、水質、学性献率土壤微生物等自然生態環境:米自生產管理中生產資料的污染汙染,如肥料、源贡農藥等生產資料中含有鉛等有毒重金屬:來自加工機械及其他含鉛設備包裝材料、估算儲運工具的技术汙染。後兩種是区域在生產過程中產生的,可采取措施加以控製。尺度(2)內源因素。品化茶葉中的学性献率直接供體是茶樹,因此茶樹中鉛含量的污染高低直接影響著茶葉中鉛含量的高低。

1、源贡土壤母質的估算影響

土壤特有的理化性質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並積累鉛,因而,鉛含量較高土壤母質勢必會造成茶葉鉛的積累。目前我國還沒有製訂一般茶園土壤中鉛含量標準,有機茶園中土壤鉛含量的標準為w(Pb)<60mg,德國規定的土壤中鉛的允許標準上限為100mg,由於土壤中的有機膠體無機膠體對鉛有強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,從而為植物根係所吸收。同如,王孝堂等人研究發現黃棕壤的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合起來進行研究。大量的研究指出,由於使用化學肥,尤其是氨態氨肥的大量使用,茶園壤存在著明顯的酸化現象。大氣連續多年降酸雨,也可能是導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行深入的研究。另方麵由於士壤中有機質和鉛有比較強的絡合和整合作用,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的有機茶園,在其他因素的影響下,該性質的士壤也可能是構成茶葉鉛含量超標的原因。據中國農業科學院茶葉研究所茶樹有種與栽培研究室對西湖龍井產茶區413個土樣的分析結果,平均含鉛量為25.4mg,超過50mg的土壤隻有兩個,而2001年6月上海質址監督局抽查的14種龍井茶中,鉛含量超標有8種,超標率達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了植物根部在土壤中吸收金屬離子以及其他營養物質的麵積。Smith和Read研究發現真菌侵染的植物根係,其吸收麵積的增加達到47倍。目前有許多關於菌根真菌對植物吸收有毒金屬元素影響的相關研究報道,這些研究表明菌根在植物吸收重金屬的效應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鬆樹對Zn的吸收會增加(Colpaert等,1992)。而Banks等人研究發現受菌根真菌侵染的玉米對2n的吸收會受到抑製(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形態,進而影響該元素的生物有效性,並且最終影響了植物對鉛的吸收(Lasat,2002)。因此,可以認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,還沒有關於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

環境的鉛汙染主要是汽車的運行造成的。關於汽車運行對公路兩側土壤和植物的鉛汙染問題在國內外均有大量報道(lothman,1997;HoYB,1988;0nyari,191;PageAL,1971;YassoglouN,1987)。

汽油燃料鉛是以液態四乙基鉛(產地為英國)形式加入汽油的,目的是提高燃料的辛烷值,即提高發動機的防爆能力。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,降解後與土壤有機質結合或吸附在空氣顆粒物上,造成空氣和土壤的汙染。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米的範圍內,另外一小部分由於氣流的帶動作用,沉積在更遠的地方(Othman,1997)。因此,距離公路越近的地方,茶葉鉛汙染的程度越嚴重。汽車尾氣中的鉛可能從兩個方麵影響茶葉中的鉛含量:一方
麵,進入土壤中的鉛經過茶樹的根係吸收進入茶葉中;另一方麵,吸附在空氣顆粒物上的鉛沉降於茶葉的表麵,但這兩者對茶葉鉛含量的貢獻大小尚無明確的結論。

4、大氣降塵的影響

大氣降塵的鉛汙染是複合汙染源所致。據資料報導,鉛煙和鉛塵是大氣鉛汙染的主要形式。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、含鉛產品使用等高溫作業過程。此外,還有含鉛油漆、塗料、彩釉陶瓷、蠟紙製造、含鉛玩具等的生產過程。

5、工業冶煉的影響

礦山開采、金屬冶煉和精煉是局部區城嚴重鉛汙染的主要來源。有色金屬生產的特點是礦渣量大,選礦廢水毒性強。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6000mg。排出的廢水含鉛可高達約30mg/L,有的鉛鋅礦尾礦渣中鉛含量質量分數高達6~8萬X10-6,每生產1噸鉛產生含鉛粉塵64.5kg。其他工業如蓄電池、油漆製造等也可產生鉛的塵粒和煙氣。

煤燃燒產生的工業廢氣也是嚴重的錯汙染源。我國煤中的鉛的含量是0.6mg,煤炭燃燒後灰分占五分之,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、生產資料投入的影響

為提高茶葉的品質,我國大力推廣不施化學肥料的有機茶。有機茶的肥料是有機肥,目前我國有機茶園使用的有機肥料中鉛含量的限製標準為w(Pb)<60mg。有研究者對各種有機肥進行實測,沒有發現有機肥中鉛含量超過允許的標準。但是有機肥料中鉛的存在形態明顯不同於土壤,有機肥中有機絡合和鼇合形態的錯所古的比例明顯大於土壤中的比例。另一方麵,有機肥料進入土壤後,有機肥的羧基(一COOH)、羥基(—OH)、碳基(—C=O)和氨基(—NH2)等能與重金屬發生絡合或整合。將在一定程度上改變土壤中鉛原來存在的形態,從而影響土壤中鉛的生物有效性。

7、加工過程中的汙染

茶葉的加工工藝環節較多,在加工過程中由於與金屬器械的接觸,特別是在烘炒揉撚這一工序中可能會造成茶葉的錯汙染。根據潘文毅的研究,從鉛增加量的情況分析,烏龍茶初製加工中,各工序對鉛汙染影響程度依次為:烘幹、複包(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規定,選用不符合標準要求的包裝材料存放茶葉,這也可能造成鉛汙染。

8、茶(園)樹年齡大小的影響

鉛在植物體內主要以Pb;(PO);和PbCO3等沉澱形式存在。山於吸附、飩化或沉澱作用,植物根係所吸收的鉛向地上部分運輸比較艱難,90%以上仍然留在根係。但是在植物的液汁中也有離子態鉛和絡合態鉛的存在,且茶園的茶樹年齡一般都在10年以上,所以經過多年的積累,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生一定的影響。

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