茶叶中重金属检测方法及样品前处理方法分析

王彦阳+何燕娴

茶叶质量是人们关注的问题，为确保其质量安全，必须对重金属残留进行监测。随着现代工业的迅速发展，重金属残留铅、铜、汞、镉、铬、锌、镍、钴及类金属砷等已成为继农药残留后又一影响茶叶质量安全的重要因素。

1 重金属来源及危害

茶园在种植过程中，容易受到来自茶园周边各类企业的增加和工业“三废”的排放，大气重金属沉降和茶园中农药化肥等影响，茶叶在加工过程中与加工机具发生摩擦和碰撞，金属表面材料的磨损，容易沾染茶叶，也容易造成茶叶重金属污染。

长期饮用含过量重金属残留的茶叶很容易造成人体慢性蓄积中毒，导致心血管、中枢神经功能损伤等严重疾病。因此对茶叶中重金属含量进行检测非常关键，以确保重金属摄入量在允許的范围内。

2 样品前处理技术

重金属以化合态形式存在于不同样品中，在含量测试中，首先对实际的样品消化过程进行内容，对有机物的破坏，对重金属离子的破坏，然后再对不同的测试仪器进行再使用。在茶叶中检测重金属的常用预处理技术是干灰法、湿法消化法、微波消解法和高压消解法。近年来，已有一些快速而简单的制备技术，如酸提取法、超声提取法、固体悬浮取样法等，已成功应用于茶叶中重金属元素的检测。

样品前处理技术酸浸提法利用盐酸或硝酸，直接浸泡茶叶样品将其中的待测重金属元素浸出。用酸浸提法处理茶叶样品，以2mol/L的盐酸为浸提液在70℃时浸泡60min提取茶叶中的重金属。使用石墨炉原子吸收光谱法测定铜的回收率大于96%，测定铅的回收率大于93%。与灰化消解相比酸浸提法操作简单方便、速度快，但酸消耗量大，不是所有被测元素都能够提取完全，回收率相对较低。超声提取法利用超声波辐射压强，产生的强烈空化效应、机械振动和扰动效应，增大物质分子的运动频率和速度，增加溶剂的穿透力，从而加速目标成分进入溶剂促进提取。固体悬浮液进样法是以固体细粉和浆料在合适的溶剂中以悬浮状态进样的技术，综合了液体进样和固体进样的优点，该方法不需要对样品进行任何化学处理，可以直接进样测定，简便、快速和实用，且节省了大量具腐蚀性的试剂，不污染环境。

3 茶叶中重金属残留检测技术

重金属的检测方法种类多样，主要有分光光度法（SP）、原子光谱法和电感耦合等离子体法。

3.1 分光光度法

分光光度法操作简便，所需仪器简单，检测成本低，稳定性和回收率较高，是检测重金属最简单的一类方法。李景梅等以干灰化法处理茶叶样品，以DBC-偶氮胂为显色剂，在pH=4.1的醋酸钠缓冲介质和十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）表面活性剂存在下，采用SP法测定了铁观音、茉莉和绿茶样品中的铝（Ⅲ）含量。该方法的回收率为98.3%～101.0%，LOD值为1.38μg/L，RSD值为2.26%～2.51%，测得样品中的铝含量在0.59～1.23μg/g。分光光度法使用简单，但检出限一般较高，对含量较低的重金属元素检测效果不理想，有时要找到合适的显色剂也比较困难。

3.2 原子光谱法

原子光谱法特征谱线单一，定性准确，并根据比尔定律进行定量测定，灵敏度高，线性范围宽，是目前重金属检测中应用最普遍的一类方法。采用表面涂有离子交换树脂XAD-1180的螯合树脂（PAN）分离富集，建立了FAAS测定茶叶样品中镉（II）、锰（II）、镍（II）、铅（II）和锌（II）等金属含量的方法。该方法的富集倍数在10～30之间，PAN对镉（II）和镍（II）的吸附能力分别为5.3mg/g和3.7mg/g，5种被测元素的LOD值依次为0.7、10、3.1、29、0.8μg/L，回收率大于95%。通过对标准参考物质的分析，验证了方法的准确性和精确性。该方法还可用于水样和尿素肥料样品中重金属的测定。

原子光谱法操作简单，分析方法成熟，但只能对茶叶中重金属的总量进行分析，且一次只能检测一种元素，影响检测速度，而且检测重金属元素的种类有限，如AFS法目前只能检测砷、汞、硒、锑、铋等十几种金属元素。

3.3 电感耦合等离子体法

电感耦合等离子体法检测速度快，干扰少，灵敏度和精密度高，尤其是ICP-MS法，能够同时测定多种重金属素，克服了AAS法不能同时检测多种元素的局限，以及AES法光谱干扰严重，不适宜测定砷、镉、汞等元素的缺点。以微波消解法处理茶叶样品，使用ICP-MS分析其中的铅、铬、砷、镉、铜等重金属元素，加入5mL硝酸和0.5mL过氧化氢作为消化剂，使磨碎的茶叶样品消解完全，经过优化实验条件，该方法的回收率为91%～108%，LOD值为0.03～0.23μg/L，LOQ值为0.1～1.3μg/L，RSD值<10%。利用该方法对茶叶标准物质进行检测，5种被测元素的测定值均在标准值范围内。该方法具有多元素同时测定、操作简便快速、灵敏度高、准确度好等优点，适合广泛推广。ICP-MS是一种先进的重金属检测技术，适用于原子光谱法能检测的所有金属元素，但仪器价格昂贵，对环境条件和所用试剂要求严格，运行成本高，操作也比较复杂，需要专业人员操作，一般在有条件的大、中型检测中心应用较多。

在茶叶重金属残留检测中，不管是采用何种前处理方法及检测技术，都需要结合实际需求，针对性地确定其检测技术方案，并确保整个检测过程的安全可靠性，才能确保茶叶质量安全。

（作者单位：1.529090江门职业技术学院；

2. 528300佛山市顺德区农业综合技术中心）endprint