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建瓯市乌龙茶中氟化物的质量分析

2021-01-11 14:48:58 来源: 金博宝188官网注册 导刊

　　建瓯市乌龙茶中氟化物的质量分析
　　2020年9月24日，国家卫生健康委办公厅印发的《“健康中国2030”规划纲要》《健康中国行动（2019-2030年）》提出了饮茶型地氟病防治工作目标。为的就是避免居民因长期过量摄入氟而引发相关疾病。山茶科植物是存在自然界中为数不多的高氟植物之一，它的生物性质使其可以从土壤中吸收、富集氟化物，这使茶树的氟含量比一般植物高几十至几百倍，同时不表现出受毒害症状。本文通过茶氟的来源、特点和综合控制3个方面阐述建瓯市乌龙茶的特性。
　　茶氟概述
　　茶叶是中国的传统饮料，有着悠久的饮用历史。建瓯有文字记载的产茶的历史距今1200多年，陆羽《茶经》中记载：“茶生岭南，福州、建州、韶州、象州”（建州为唐朝时称建瓯）。茶叶的成分复杂，常见的有机化合物主要有蛋白质、脂质、碳水化合物、氨基酸、生物碱、茶多酚等。建瓯茶叶以乌龙茶为主，乌龙茶水浸出液中含有锌、硒、铜、钼、氟等17种微量元素,经常饮茶能供给部分人体必需的微量元素。
　　建瓯自然环境中氟化物的来源
　　建瓯的茶叶主要以乌龙茶为主，茶叶中的氟化物主要源于自然环境。其中土壤、空气、水在本源上决定了茶叶种植过程中茶氟的状况。氟在自然界中比较常见，属于活泼的循环元素，在自然界和动植物体内几乎均有分布。而茶树也适应多种环境，并且对周边环境的氟有富集作用。
　　建瓯的土壤状况
　　根据《中国土壤元素背景值》的记录，福建地区的土壤中氟的背景平均值为373mg/kg，明显低于全国土壤含氟背景值453mg/kg，属于低氟区域。建瓯市耕地土壤的pH范围值为3.5-6.5，平均值为5.0，属中等酸性。其中，属强酸性（pH值：0-4.5）的占7.34%；属中等酸性（pH值：4.6-5.5）的占76.91%；属弱酸性（pH值：5.6-6.5）的占15.75%。建瓯主要的种茶土壤为红土壤和黄土壤。这类型的土壤总氟含量和水溶性氟含量偏低,其中,全氟含量约为383.83±79.24mg/kg。
　　土壤中氟可概括为两种形态：简单阴离子态氟化物和络合态氟化物。茶叶吸收氟的方式是水迁移和植物迁移。茶叶吸收土壤中的氟元素，经过自身的富集，使茶叶含氟量上升。土壤是茶树以及茶叶中氟的主要来源。根据相关文献描述，茶树主要吸收土壤中的水溶态氟,而难以吸收难溶态和交换态氟。
　　建瓯的空气状况
　　空气中氟主要有四个来源：一、地质活动导致深层土地岩层或岩浆的溢出；二、土壤和岩石风化的粉末尘埃；三、水体的蒸发；四、人类生产、生活的产物。影响茶氟的主要空气因索是人类的活动，比如工业生产过程中产生的氟化物，特别是第二产业活动中的废气。
　　建瓯地处远海，地壳活动较小，且周边无采矿业，主要的空气氟因素来自烧煤的产业。近年来，随着环保意识和行政执法的强化，烧煤企业的比例不断下降，大多通过工艺和设备的升级，已将燃料改为竹木颗粒和用电设备，停止使用煤炭燃料的规模企业超过85%。建瓯市2019年一级优达标天数 231天，一级优达标比例 63.5%；二级良达标天数 131 天，二级良达标比例36.0%；可吸入颗粒物和细颗粒物浓度分别为39μg/m³和 19μg/m³。二者日均值达标率为100%，位居全省前列。
　　建瓯的水质状况
　　自然环境水体中氟化物含量差异较大，这与其所在的地理环境有关。影响水的两个氟因素为：一是地理因素，不同的山体、土壤、砂砾性质以及氟化物的溶解度有关。在我国内陆，江、河含氟量在0.1-0.3mg／L；二是空气中的氟通过雨水这个媒介被人工的方式进行存储。
　　目前，建瓯市供水系统使用的水质净化的化学品采用聚合氯化铝（PAC），聚合氯化铝加入到水中后,通过Al3+与F-的络合、水解的中间产物以及最后生成的无定型Al(OH)3(am，非晶态固体)絮体对F-的离子交换、吸附等,使水中氟离子的浓度降低，实践证明使用聚合氯化铝可降低水中的氟离子20%以上。
　　现阶段我国水质执行的是《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006），其中水质常规指标限值（≤1.0mg/L）。以建瓯市水源水的情况看，2020年4-10月，平均水源水含氟量为0.160mg/L（以F―计），从2020年1-10月建瓯市城市供应水上看，平均城市供应水含氟量为0.135mg/L（氟化物）。从水源水和供应水而言，建瓯市的水氟含量属于良好状态。
　　建瓯乌龙茶中氟化物的特点
　　乌龙茶是氟化物含量适中的茶类，其氟含量小于红茶和黑茶，大于花茶和绿茶，其中绿茶中氟含量最低，黑茶含量最高。
　　建瓯乌龙茶中茶氟的富集性
　　建瓯乌龙茶普遍种在红、黄土壤中，虽然这两种类型土壤的水溶性氟与全氟的比例不到0.1%，但是茶树还能从其中吸收大量的氟。茶树是植物中少数容易吸收氟元素的物种，比一般植物要高数十倍。在种植环境中，乌龙茶与土壤中含有水溶性氟化物和灌溉用水中氟的浓度成正比，乌龙茶树能将其富集于叶片中,表明茶树对氟具有较强的富集性。
　　建瓯乌龙茶中茶氟的分散性
　　建瓯乌龙茶属于福建乌龙茶的闽北乌龙类别，由于福建省各地茶的产地环境不同，所以各种茶树中的氟含量也稍有不同；就建瓯茶树而言，其含氟量为：叶片>茶花果>杆茎枝梗>树根。其中茶叶的含氟量为主要区域，约占全茶树总量98%。
　　建瓯乌龙茶中茶氟的规律性
　　建瓯乌龙茶的茶叶采自茶树的新枝，正常情况下，建瓯的春季乌龙茶采摘枝条位置为带芽的2-4叶。茶叶是茶树氟的富集器官,氟通过根系的吸收，杆茎枝梗的传输，集中体现在叶片富集。这也表示茶树叶片在树体上生长周期越长，其氟含量就越高。就茶叶来讲，老叶含氟量最高，其次是成熟叶，嫩叶含量最低。老、中、嫩茶叶含氟量差别也较为明显，带芽嫩茶（1-2叶）含氟l8—84mg／kg，成熟叶（3-5叶）395—618mg／kg，老叶（8-11叶）l324—1826mg／kg，第四叶的氟含量能达到第一叶的5倍多。所以在建瓯乌龙茶在采青过程中应注意减少老叶的比例，尽量以2-3叶为主要原料。
　　茶氟的综合性控制
　　减少含氟农药的使用
　　除去茶叶在种植过程中的生态因素，农药的使用是茶叶中氟化物增加的重要来源。目前市场上含氟类农药约占18%，其中含氟类除草剂占45%，杀虫剂占33%，杀菌剂18%，因此施用含氟类的农药会增加叶面或土壤氟源。如果农药被叶片吸收或土壤吸附，将会提供生态外的氟源，造成茶树体内的氟含量。
　　科学使用化肥的搭配，
　　一般情况下，磷肥的氟含量为2%-4%,若按年施肥量450kg/hm²小计,则可带入的氟为9kg-18kg/hm²。而茶园施氮对各季节的茶叶都能起到一定的降解作用，平均降氟率一、二季茶约为12.4%，三季茶为27.8%，四季茶为15.4%。短期内施氮量与降氟量成正比。长期看，随调控时间增长，对于乌龙茶中1芽3叶的降氟效果逐渐一致。从科学使用管理的角度上看，为使茶园提升品质，减少风险，应合理搭配磷、氮肥的使用。
　　控制土壤的pH值
　　土壤pH值是一个评价土壤健康状况的重要指标，pH值在各方面都对植物起着重要的作用，种植茶树的土壤中pH值的变化上改变着氟的存在量。土壤中水溶性氟与pH值呈显著正相关。随着土壤的pH值下降，水溶性氟含量也呈下降趋势；反之亦然。
　　使用含钙化合物进行土壤处理
　　在pH值为4.6的茶园土壤中添加浓度为0.5%的CaCO3或大理石粉,使钙离子和氟离子产生难溶于水的氟化钙，可有效降低茶园土壤水溶性氟含量达38.1%-46.0%。
　　冲泡过程中茶叶氟的浸出
　　冲泡方式包括浸泡时间、冲泡次数等。乌龙茶冲泡的温度为100℃的沸水，冲泡时间为2min/次，冲泡水量为150ml。第一次冲泡，茶叶中的氟浸出量约占总氟量的49.8%,第二和第三次冲泡分别占总量的32.1%及10.8%,也就是说,前3次氟浸出量约占总浸出量的93%,这说明喝茶过程中，人们饮茶时摄入的氟主要集中在前3次茶水,约为5∶3∶1。泡茶过程中，茶水的含氟量为：第一泡＞第二泡＞第三泡，以此类推。三泡之后，茶叶的氟化物含量减少明显。各种品质的茶叶也有区别:由于优级茶多采用嫩叶加工生产，所以成品中优级茶中含氟量较低,但由于新叶中叶底薄、生长周期较短,对氟的固定能力较弱,导致了优级茶中的氟在前面几次冲泡中，氟相比较容易浸出。
　　对于建瓯市区域乌龙茶中的氟化物，从土壤性质、水质、 空气方面来看，均属于较好的自然条件，但由于茶树具有氟化物的富集性，所以导致老茶片和成熟叶片存在氟化物超标的风险，本文通过建瓯市的地理条件、生态环境和茶树的特性进行分析，总结出农药化肥的使用、土壤的管理和饮用的方式等对茶氟的综合性控制，具有一定的社会价值。
　　参考文献
　　[1]陈志刚,任俊华,陈玉红.金华茶叶氟污染分析[J]. 金华职业技术学院学报
　　[2]吕毅.氟与茶叶品质化学和微生物学的研究[D].杭州:浙江大学
　　[3]李丽霞.茶树吸收富集报的特性及初步调控研究[D].雅安:四川农林大学
　　[4]王烨军,廖万有,张永利,等.不同施氮水平对茶鲜叶中氟的调控效应研究[J].中国农学通报
　　[5]龚雪莲.普洱茶氟的研究[D].重庆:西南大学
　　作者简介：李建顺，建瓯市市场监管综合执法大队 副大队长。
　　李建顺
　　建瓯市市场监管综合执法大队
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