茶叶中氟、铝和重金属含量关键风险因子分析及风险评估

摘要

茶叶是我国的重要经济作物，近年来，工业在快速发展促进经济增长的同时污染物的排放也增多，这可能使茶园周边环境受到重金属等污染。茶叶中的重金属不仅可以由食物链进入人体，对人民的身体健康构成威胁，也关系到我国茶产业的发展和数千万茶农的经济收益。此外，茶树具有很强的富集氟、铝的能力，且主要积累在茶树叶片中，而茶叶中高含量的氟和铝能够影响人体健康。本论文主要研究安徽省不同地区茶园茶叶中氟、铝和重金属（Mn、Cu、Pb、Cr和Cd）含量，及其与茶园土壤部分理化指标（pH、有机质、阳离子交换量、全磷和有效磷）和土壤中这些元素之间的关系，了解不同地区茶园土壤和茶叶中氟、铝和重金属的分布特点及迁移规律；研究不同季节，不同品种，叶片不同成熟度和不同加工方式对茶叶中氟、铝和重金属含量的影响；对115种市售商品茶中氟、铝和重金属元素含量进行分析及健康风险评价。旨在为研究控制茶叶中氟、铝和重金属含量提供科学依据。
　　本研究主要得出以下结论：
　　1.通过茶叶中氟、铝和重金属含量与土壤中氟、铝和重金属含量及土壤理化指标相关性分析结果可知，茶叶中F、Al、Cu、Pb和Cr含量分别与土壤中水溶性氟（WS-F）、生物有效态铝（Bio-Al）、生物有效态铜（Bio-Cu）、生物有效态铅（Bio-Pb）和生物有效态铬（Bio-Cr）呈显著性正相关，相关系数分别为0.53、0.58、0.67、0.65和0.47（P<0.05或P<0.01）。由此可知，茶叶中F、Al和重金属含量主要与土壤中F、Al和重金属的生物有效态含量相关。
　　2.通过分析不同季节茶叶中F、Al和重金属含量可知，茶叶中F、Al与重金属含量遵循如下规律：F、Al、Mn：夏>秋>春；Pb：秋>春和夏；Cr：夏和秋>春；Cd：秋>夏>春；铜：季节变化不明显。通过对8个茶树品种间F、Al、Mn、Cu、Pb、Cr和Cd含量分析可知，不同茶树品种间含量差异较大的元素有F、Al、Mn和Cd，含量差异性较小的元素有Cu、Pb和Cr。
　　3.茶叶中F、Al和重金属元素与叶片成熟度呈线性相关。其中，除茶叶中Cu含量随叶片成熟度的增长而下降外，茶叶中F、Al、Mn、Pb、Cr和Cd均随着叶片成熟度的增长而增长。
　　4.茶叶加工过程对茶叶中F、Al和重金属元素含量存在一定影响。六大茶类加工过程对茶叶中总F没有显著性影响，无外源性氟污染。茶叶中水溶性F含量在白茶、红茶和乌龙茶萎凋过程中有所提高，增量为9.3～15.8％。其他过程如揉捻，发酵对茶叶中水溶性F含量无显著性影响。加工后，成品白茶中Mn含量与茶鲜叶相比升高了7.14%；茶叶加工过程中绿茶、红茶、黄茶、黑茶和乌龙茶中Al、Mn和Cd含量没有显著性变化，而Cu、Pb和Cr含量分别增长了20.04～29.87%，15.28～26.39%和7.93～10.27%，这些污染主要来自茶叶与金属揉捻机接触的揉捻过程。
　　5.通过对商品茶含量分析可知，115种商品茶中F、Al、Mn、Cu、Pb、Cr和Cd的平均含量分别为81.70 mg/kg，743.85 mg/kg，584.10 m/kg，14.16 mg/kg，1.47 mg/kg，0.50 mg/kg和15.15 mg/kg。运用蒙特卡罗分析方法对人体饮茶途径的健康危害进行风险评价，结果表明，茶叶中F、Al、Mn、Cu、Pb、Cr和Cd在95%置信区间处的风险熵（HQ）分别为0.68、0.28、0.81、0.11、0.02、9.79×10-5和6.84×10-3均小于1。由此可知，成人通过正常饮茶摄入的F、Al和重金属不会对人体产生不利的健康影响。

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1文献综述

1.1研究背景

1.2茶树对氟、铝和重金属元素吸收转运特性

1.3茶叶中氟、铝和重金属元素含量水平

1.4影响茶叶中氟、铝和重金属元素含量因素

1.5茶叶中氟、铝和重金属元素与人体健康

1.6研究意义、内容及技术路线

2材料与方法

2.1样品采集

2.2样品制备

2.3实验试剂及仪器

2.4样品分析

2.5风险评估方法

2.6统计学分析

3结果与讨论

3.1茶叶中氟、铝和重金属含量关键风险因子分析

3.2茶叶中氟、铝和重金属元素健康风险评价研究

4讨 论

5结 论

4.1茶叶中氟、铝和重金属元素含量关键风险因子分析

4.2茶叶中氟、铝和重金属元素健康风险评价研究

参考文献

致谢

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