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茶是世界上最受欢迎的饮料之一,土壤是茶叶中重金属元素的一个重要来源,研究土壤-茶叶系统中重金属元素的分布特征并示踪主要来源具有重要的现实意义。本研究以安溪铁观音茶园土壤和茶叶中的重金属元素为研究对象,测定重金属元素的含量,分析安溪铁观音茶园土壤和茶叶中的重金属分布特征,对土壤进行质量评价,对茶叶进行健康风险评价;分析土壤重金属元素含量与茶叶含量的相关关系,分析茶叶重金属元素含量与土壤理化性质之间的相关关系,探讨重金属元素在土壤-茶树体系中的迁移能力;用同位素示踪方法确定茶园土壤和茶叶中铅元素的主要来源,并计算各来源对茶园土壤和茶叶中铅含量的贡献率。主要研究结果如下:茶园表层土壤中Cr、Cd、Co、Cu、Ni、Zn、Pb、Sr、Nd、Fe、Mn和V元素含量分别为23.82(11.8~45.5)、0.3581(0.107~0.749)、6.774(1.96~15.1)、15.25(7.58~26.5)、7.815(4.28~18.3)、129.8(54.9~639)、46.82(22.6~82.1)、53.42(12.0~51.9)、38.33(10.1~71.9)、30914(13395~50621)、440.8(64~2582)和67.44(31.8~127)mg/kg。深层土壤中Cr、Cd、Co、Cu、Ni、Zn、Pb、Sr、Nd、Fe、Mn和V等元素含量分别为:26.17(5.70~58.1)、0.2333(0.062~0.988)、8.307(1.76~20.2)、13.20(5.73~22.2)、8.811(2.67~18.6)、97.67(53.6~167)、40.93(17.1~76.7)、48.78(12.3~381)、39.64(13.7~83.8)、35341(14723~50691)、514.2(79.8~2294.8)、71.67(34.1~109)mg/kg。土壤中Cr、Cu元素的含量低于国家土壤环境质量二级标准和福建省土壤背景值,Cd元素高于国家土壤环境质量二级标准和福建省土壤背景值,Zn、Pb元素高于福建省土壤背景值低于国家土壤环境质量二级标准。Co、Ni、Fe、V元素低于国家福建省土壤背景值,Sr、Nd、Mn元素高于国家福建省土壤背景值。用改进的BCR四态提取法提取土壤中重金属的赋存形态,结果表明,Cd元素的总体形态分布以弱酸溶态和残渣态为主,Pb、Cu元素的总体分形态布以可还原态和可氧化态为主,其余重金属皆以残渣态为主。土壤中重金属元素的生物可利用性分析结果表明:土壤中Pb、Cd元素的生物可利用性最高,其次是Cu、Mn元素。用地累积指数法对土壤进行评价,结果表明:大多数土壤未受到重金属污染或污染程度较轻,而部分地点如官桥s1~s8位点和长坑s38~s39位点的cd和mn元素受到了不同程度的富集;用潜在生态危害指数法对土壤进行评价,结果表明:大多数土壤均为最轻污染级别,而部分茶园位点如官桥的s1~s8位点和长坑的s38~s39位点受到了cd元素不同程度的污染,最高程度为极强污染。两种评价方法的结果相一致。嫩茶叶中的cr、cd、co、cu、ni、zn、pb、sr、nd、fe、mn、v等金属元素含量分别为0.1824(0.0737~0.3377)、0.0205(0.0043~0.0598)、0.3666(0.1218~1.266)、9.504(5.118~14.05)、2.828(1.103~4.508)、19.75(12.25~32.78)、0.4759(0.1326~1.531)g、18.59(3.965~55.35)、0.3804(0.019~1.575)、73.92(16.61~164.58)、985.8(196.9~2195)、0.2155(0.0234~0.6594)mg/kg;在老叶中的含量分别为0.5482(0.3389~1.074)、0.0288(0.0105~0.0504)、0.2675(0.0983~0.6398)、7.426(4.772~12.35)、3.633(1.729~7.343)、12.68(9.000~20.28)、2.207(0.7633~3.903)、49.92(14.10~176.8)、2.559(0.2049~8.471)、184.66(58.83~356.66)、2192(575.8~4870)、0.5888(0.1252~1.226)mg/kg。单项污染指数结果表明,嫩叶无污染,老叶中的pb元素达到较严重的污染。综合污染指数结果表明,嫩叶为安全级,老叶为警戒级。商业成品茶的健康风险评价结果表明,正常饮用茶叶时重金属元素对人体健康没有负面影响;茶叶中重金属元素的暴露风险评价结果表明,正常饮用茶叶时重金属对人体健康危害的个人年风险可忽略不计。土壤重金属含量与茶叶中重金属含量相关性分析结果表明:嫩茶叶中cr、cu、ni、zn、pb、nd、fe等元素与土壤中的nd元素达到显著正相关水平;老叶中的co元素与土壤中的co元素达到显著正相关,cr、zn、sr、nd元素与土壤中的nd元素显著正相关。土壤理化性质与茶叶中重金属含量相关性分析结果表明:土壤ph值和有机质含量对嫩叶中重金属含量的影响较小;老叶中的pb、fe等元素与土壤ph值呈负相关,其余元素与土壤ph值呈正相关;老茶叶中cr、co、zn、mn等元素与有机质含量显著负相关。同位素示踪结果表明土壤中铅元素的主要来源为自然源母质层和人为源汽车尾气尘,两者对土壤铅含量的贡献率分别为76.69%和23.31%;茶叶中铅元素的主要来源也是自然源母质层和人为源汽车尾气尘,两者对嫩叶铅含量的贡献率分别为21.08%和78.92%,对老叶铅含量的贡献率分别为36.19%和63.81%。表层土壤比深层土壤受到更多人为源的影响,人为源对表层土壤铅含量的贡献率为33.24%。