茶叶中蒽醌污染的来源与控制方法

近年来，茶叶中蒽醌污染水平超标造成我国茶叶出口严重受阻。

9，10-蒽醌（Anthraquinone，AQ，CAS No 84-65-1），是一种淡黄色晶体，不易溶于水。9，10-蒽醌在工业生产上应用广泛，作为一种染料原料，用于合成分散染料、酸性染料、还原染料以及活性染料，染料产品具有高效渗透，不易褪色等特点；9，10-蒽醌可用于造纸行业，常用作造纸蒸煮剂，缩短造纸时间。研究发现，经蒽醌处理的种子会刺激鸟类嗅觉和味觉致其产生呕吐等不适反应，因此在农业生产过程中常用于减少鸟类对农作物的破坏。研究表明，蒽醌具有潜在致癌作用，对人体健康会产生一定威胁。美国国家毒理学计划（national toxicology program，NTP）研究者与美国环境保护局（EPA）、欧洲食品安全局（EFSA）等权威机构对蒽醌的危害进行了研究，且欧盟范围内已经不允许使用含有蒽醌的农药。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构将蒽醌列入2 B类致癌物清单。由于中国出口欧盟的茶叶中被多次检测出蒽醌残留超标，因此茶叶中蒽醌超标问题越来越受到业内关注。

目前蒽醌在欧盟或其他国家均未再有登记用于农业生产。在我国，蒽醌也未在茶树上及其他作物上登记使用。针对茶叶中蒽醌的来源问题，业内学者开展了相关研究。

环境中的蒽醌主要来源于自然环境以及人类活动。有研究发现近几年土壤和空气中的蒽醌含量有不断上升趋势。燃烧作用可以产生蒽醌并释放到环境中，大部分汽车（内燃机和柴油机）尾气产生的微状颗粒物中检测到了蒽酮，其中柴油机释放出的蒽醌含量较高。植物、燃料或是垃圾的燃烧都可以释放出蒽醌，现已经在日本和加拿大等城市垃圾焚化炉样品（飞灰和空气）中检测到蒽醌，研究者在工厂附近或是垃圾填埋处都检测到蒽醌。另外，蒽醌也可以作为驱鸟剂，或是通过苏打添加剂，牛皮纸提浆工艺，纸浆工厂和多种染料生产工厂的污水排放进入环境。

化工污染物的排放可能造成水体和土壤中蒽醌污染，通过生物富集作用，蒽醌可富集在环境污染的动植物体内。研究人员对化工厂附近的生物进行取样，在一些苔藓和蚯蚓的体内均有测出蒽酮；研究了在水培和土培的条件下茶树对蒽醌的吸收规律后发现：在水培添加实验中，茶苗根系可以大量富集水环境中的蒽醌，茶树根系蒽醌富集系数达到20～90；虽然只有少量蒽醌迁移到茶树叶片中（迁移率为0.02%～3.5%），但是其迁移水平可造成鲜叶中蒽醌的污染；在添加浓度≥0.25mg/L时，鲜叶中蒽醌含量可超过0.024mg/kg，导致干茶中蒽醌含量超过0.02mg/kg。实验发现，蒽醌在土培环境中，可以迅速被土壤和茶树根系吸附，蒽醌被土壤固定后，茶树根系很难从土壤中吸收蒽醌；研究者认为由于土壤对于蒽醌的吸附作用，只有微量的蒽醌可以转移到叶片上，因此土壤污染较难造成茶叶中蒽醌含量超标，但是当降水或是灌溉水中含有蒽醌，茶树中蒽醌可能会持续上升，从而造成污染。(www.xing528.com)

蒽醌类物质广泛存在于自然界中，芦荟、大黄、虎杖根茎、决明子和巴戟等植物中均有检测出蒽醌类物质。植物中天然存在的蒽醌类物质具有一定的药理作用，可以抗菌，抗肿瘤，还可以对害虫产生毒杀作用。目前有报道发现枣树上通过使用二氰蒽醌抑制由胶孢炭疽菌侵染引发的炭疽病。芦荟中蒽醌类物质对于各种菌类具有较好的抑制作用。有研究通过叶面喷施大黄素促进光合作用，从而提高作物产量。因而，一些植物源农药在提取时，可能将一些蒽醌类物质提取出来，当蒽醌类物质直接或是间接的喷施到茶树上，或是喷施到其他作物上，通过空气漂移到茶树上，可能代谢或转化产生蒽醌，从而造成茶叶中蒽醌污染物超标。

蒽醌是非常有效并已广泛应用的一种蒸煮添加剂，在纸浆蒸煮过程中起着重要的作用。添加少量蒽醌即能促进木素脱出，保护碳水化合物，降低纸浆硬度，提高纸浆得率，同时也能在纸浆达到相同强度时大大缩短蒸煮时间并节约用碱量。蒽醌作为蒸煮助剂在化学浆工业被广泛使用，可能导致部分包装材料里含有残留的蒽醌。陈宗懋院士通过研究提出茶叶中的蒽醌有一部分来源于包装材料，纸质包装材料及纸箱中一般都含有蒽醌，也会导致茶叶污染。

研究表明，蒽醌在茶树鲜叶的半衰期为3.7d，蒽醌的消解可能受到环境因素的影响（光照、高温、降水），蒽醌物理化学性质（可以发生光解、水解以及氧化作用）以及茶树生长过程中的生物稀释作用；加工过程中能够促进蒽醌的降解，红茶加工过程中有63.0%～82.9%发生降解，绿茶为58.8%～84.6%，高温条件下的热化学作用可能是导致蒽醌降解的主要原因。即使在加工过程中能够促进蒽醌部分降解，但由于欧盟对于茶叶中蒽醌限量要求严格（最大残留限量为0.02mg/kg），为了避免茶叶中蒽醌残留超标，应当从源头上控制鲜叶中蒽醌的含量。

由于茶叶的加工具有多样性，以及茶叶生产的地域性，蒽醌污染物在茶叶中超标没有很强的针对性，对蒽醌污染物的追踪与溯源造成一定的干扰。根据现有资料显示，燃烧作用可能会产生蒽醌污染，尤其是燃烧含蒽醌成分的材料。而我国的大部分茶园选址在山上，周围环境基本没有化工污染物，减少或避免茶园或茶叶加工厂周边的燃烧行为，能够防止茶叶受到蒽醌的污染。因此，茶叶加工厂应当加强实行清洁化生产。选择自然环境良好的茶园，尽量远离行车道，做到鲜叶进厂不落地。加快茶产业燃料改革，逐步采用电力、液化气、太阳能、沼气等清洁能源替代煤和木柴。建设清洁化加工车间，加大生产车间的通风力度，减少扬尘；适当增加地面和加工设备等的清洁频率，减少积灰；重视加工设备的维护，减少漏烟；应在划定特定区域放置燃料，尤其是煤和柴，分隔燃煤燃柴区和茶叶加工区，避免在加工过程中造成蒽醌污染。除此以外，应选择适宜的包装材料，避免选择纸基材质作为茶叶内包装，选择低透气和低透湿内包装，如较大厚度的塑料包装袋和铝箔袋，最好是选择不含蒽醌的纸箱外包装。