贵州省地产茶叶中稀土元素残留状况研究

方志青，王娅，王志康

（贵州民族大学化学与环境科学学院，贵州贵阳550025）

贵州省地产茶叶中稀土元素残留状况研究

方志青，王娅，王志康

（贵州民族大学化学与环境科学学院，贵州贵阳550025）

以贵州省地产茶叶为研究对象，采用ICP-MS分析贵州省贵阳市及7个地州共95份茶叶样品中16种稀土元素含量特征。结果表明：以稀土氧化物总量计，95份样品均检出稀土元素，总残留量范围为0.026 mg/kg～2.352 mg/kg，其中以轻稀土镧、铕、铈、钐、镨、钕含量最高，占总量的62.01%，4份样品超出了GB2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》中规定的茶叶中稀土元素限量标准（≤2.0 mg/kg），合格率为95.79%，总体看来，贵州省地产茶叶中稀土元素污染较小，但仍需加强管理和监测。

茶叶；稀土元素；残留量；研究

稀土元素是指镧系元素-镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu）及与镧系性质相似的钪、钇共17种元素构成它们在自然界中以氧化物或者含氧酸盐矿物形式存在，但钷是放射性元素，是由人工从铀的裂变物质中产生，所以目前能够检测的只有16种［1-3］。研究表明，一定剂量的稀土能够促进植物的生长发育，使农作物增产和改善品质，被喻为农牧渔业的“生长调节剂”和工业“维生素”［4-5］。但人体摄入过量的稀土元素会引起肝肺等器官的病变［6］，因此，我国颁布的GB 2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》中明确规定茶叶中稀土元素氧化物含量不得超过2.0 mg/kg。

贵州以茶叶种类繁多、产量大而闻名，其中以都匀毛尖、雷山银球茶等而闻名于全国甚至全世界。本文采用ICP-MS对贵州省贵阳市及7个地州地产的茶叶95份样品进行分析，为贵州地产茶叶中稀土元素总量特征及分布特点提供一定的参考。

1　材料与方法

1.1样品采集

于2014年在贵州省贵阳市及7个地州市超市和茶叶专卖店随机购买地产茶叶样品共95份，其中贵阳市12份，遵义地区30份，铜仁地区14份，黔西南地区9份，黔南地区11份，黔东南地区7份，毕节地区7份，安顺地区5份，所有样品均为绿茶。

1.2仪器及试剂

Thermo X Series2电感耦合等离子体质谱仪：美国热电公司；ST-60全自动消解仪、超纯水系统：美国Millipore公司、16种稀土元素（镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc、钇Y）的混合标准溶液：国家有色金属及电子材料分析测试中心；双氧水（分析纯），浓硝酸（优级纯）。

1.3样品处理

参照GB5009.94-2012《食品安全国家标准植物性食品中稀土元素的测定》，将样品放入研磨仪研磨粉碎，混合均匀，准确称取茶叶样品0.5 g于消解内罐中，加入5 mL浓硝酸，2 mL双氧水，放置1 h，旋紧罐盖，放入微波消解仪中，120℃恒温5 min，140℃恒温10 min，180℃恒温10 min进行消解。冷却后，排气，将消解罐放入恒温电热板上于140℃进行赶酸约至1 mL后冷却，将冷却液转移至25 mL的容量瓶中，超纯水多次洗涤，转移定容至刻度，同时做试剂空白。

1.4质量控制

所有样品测定均在控制质量条件下进行，每10个样品进行1组平行样分析以及回收率的测定。同时根据GB2762-2012《食品安全国家标准食品中污染物限量》中茶叶的稀土限量指标（以稀土氧化物总量计）（≤2.0 mg/kg）进行评价样品是否合格。

2　结果与讨论

2.1贵州省茶叶中稀土元素含量总体情况

95份茶叶样品全部检出稀土元素，检出率100%，稀土元素含量情况见表1。

表1　稀土元素含量情况Table 1　The content range of RE elements in tea samples

如表1所示，稀土总残留量范围为0.026 mg/kg～2.352 mg/kg，4份样品超出了《食品安全国家标准食品中污染物限量》中规定的茶叶中稀土元素限量标准（≤2.0 mg/kg），不合格率为4.21%，且样品中稀土含量主要以轻稀土（∑LREEs）为主，含量为0.021 mg/kg～1.324 mg/kg，占总量的62.01%，重稀土含量（∑HREEs）为0.005mg/kg～1.042mg/kg，占总量的37.99%，轻稀土含量高于重稀土，与稀土元素在地壳中的分布情况相一致，表明绿茶对稀土元素没有选择性的吸附和富集［7］。

2.2茶叶中稀土元素含量特征

95份样品中稀土元素检出总量最高的是铈（Ce）、钇（Y）和镧（La），分别是28.988、22.292和17.271 mg/kg，16种稀土元素总量见图1。

图1　16种稀土元素总量Fig.1　Total RE elements content in all tea samples

如图1所示，16种稀土元素占总检出量比例依次为铈25.98%、钇19.98%、镧15.48%、钕14.53%、钪11.70%、镨2.69%、铽2.01%、钐2.00%、钆1.84%、铕1.33%、镝0.84%、铒0.61%、镱0.56%、钬0.21%、铥0.18%、镥0.06%。

2.3不同地区茶叶稀土元素含量差异

贵阳市及7个地州95份样品中16种稀土元素平均含量，见图2。

图2　各地区茶叶中稀土元素平均含量Fig.2　Average RE elements content in Guiyang and other seven regions

如图2所示，其中毕节地区平均含量1.545 mg/kg最高，其次为安顺地区1.531 mg/kg，平均含量最低的为贵阳地区，仅为0.141 mg/kg。

2.4茶叶中稀土元素的聚类分析

采用最短距离聚类分析法对贵州省各地区茶叶样品中稀土元素进行聚类，聚类距离为欧式距离，结果见图3。

如图3所示，当取临界值为0.83时，铜仁地区、黔东南地区、贵阳市聚成一类，黔西南地区、黔南地区、毕节地区、安顺地区及遵义地区聚成一类，表明聚成同类的地区茶叶稀土元素含量相近，样品具有相似性。

图3　各地区茶叶聚类图Fig.3　Phylogenic tree of teas in Guiyang and other seven regions

3　结论

茶叶已成为人们生活的一种必需品，随着稀土资源的大量开发，以及稀土肥料的滥用，不可避免造成稀土元素通过各种途径进入环境、食物链及生物体。本次调查研究表明：贵州省茶叶中含有一定量的稀土元素，不同地区茶叶中稀土含量有所差异，除少部分茶叶不符合国家要求限量标准，可能是喷施稀土肥料过量或生长过程中累积效应所致。但人们主要是通过冲泡后饮用其茶水，有实验研究［8-9］表明通过沸水冲泡，原茶中的稀土仅少量进入茶水，一般都小于总量的20%，大部分稀土元素经过冲泡后仍残留在茶渣中。因此，贵州省茶叶中稀土元素污染风险不大，但仍需对原有的茶叶中稀土元素的限量谨慎审视，加强定期监测。

［1］骆和东，王文伟，王婷婷，等.福建省地产茶叶中稀土元素的组成特征及分布模式的研究［J］.卫生研究，2014，43（6）：953-958

［2］向丽萍，王奥，罗砚文，等.贵州绿茶中的稀土元素含量特征［J］.湖北农业科学，2014，53（1）：197-199

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［6］安宜，李荣昌，王夔.稀土元素对人肝癌细胞SMMC-7721增值的影响［J］.中国稀土学报，2005，23（1）：105-108

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［8］徐清.浸泡法测茶叶中稀土氧化物的溶出量［J］.福建轻纺，2013（4）：38-41

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Study on Rare Earth Elements Residues in Tea Samples from Guizhou Province

FANG Zhi-qing，WANG Ya，WANG Zhi-kang
（College of Chemistry and Environmental Science，Guizhou Minzu University，Guiyang 550025，Guizhou，China）

ICP-MS technique was utilized to analyze sixteen rare earth（RE）elements from ninety-five tea samples，which were obtained from Guiyang and other seven regions in Guizhou province.The results indicate that all samples contained RE elements based on total RE oxide content.The range of residuals were from 0.026 mg/kg to 2.352 mg/kg，mainly consisted of La，Eu，Ce，Sm，Pr，and Nd，which were accounted for 62.01%of tested RE elements.RE element content in four of ninety-five samples exceeded the GB2762-2012＜concentration benchmark of national standards for food>（≤2.0 mg/kg），with qualified rate of 95.79%.In conclusion，there were less contaminations of rare earth elements in tea samples from Guizhou province.However，environment management and pollution monitoring still need to be strengthened.

tea；rare earth elements；residuals；research

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.21.034

方志青（1985—），女（苗），高级实验师，硕士研究生，研究方向：分析化学。

2015-12-18