多环芳烃与茶叶品质

　　摘 要：多环芳烃C、H化合物的不充分燃烧和高温裂解的副产品，有毒且具三致作用。主要沉积于土壤中，不同环境条件土壤所含的PAHs量不同，植物除可自身合成也可从环境中获得。当然环境是可以降解PAHs，可通过植物修复，微生物修复及他们的复合作用等。经研究，茶叶中含有PAHs，且经两种PAHs（菲和芘）处理的茶叶其多酚和咖啡碱增加，氨基酸下降。
　　关键词：多环芳烃 分布 降解 茶叶
　　中图分类号：S571.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（a）-0067-01
　　1 多环芳烃的来源
　　1.1 工业工艺过程
　　PAH就是指多环芳径不充分燃烧后所遗留的无知。它广泛由三大工业进行排放。这三大工业是指：（1）焦化煤气；（2）有机化工；（3）石油工业。这三种工业几乎囊括了所有的PAH排放。众多周知，如果不将PAH进行妥善处理就会对人和其他动物造成危害，而且，这种危害是属于相当的持续性危害。相关数据表明，焦化煤气工业所排出的废水中含有大量而不同类型的PAH。在这里面，BAP的基础含量可以高达25.4～到46 mg。我国相关规定是控制在0.03 mg。不言而喻，这是远远超出了我国相关的基本规定，其超标高达1500多倍。这种生产工业如果不严格进行处理，将会有大量的PAH外放，这样的后果简直无法估计。而另外的有机合成工业，它的排放废水BAP在1.8 mg左右，相比起来是少了很多。但是相对于国家标准来说，仍旧超标很多。至于最后一种的炼焦工艺，它的高温干馏工业会产生480中以往的多环芳径，这些危险物质一定要进行妥善的相关处理。否则就会造成PAH外溢。
　　1.2 食品制作
　　在食品制作的过程中，有许多制作方法是不可取的，例如油煎，油炸、烟熏、烧烤等，因为脂肪高温状态下可裂解产生BaP及其它衍生物，煎炸食品中油温较高，有时超过200 ℃，这时会分解出大量的杂环胺、多环芳烃等强致癌物。冰岛居民喜欢吃烟熏食品，填埋的胃癌标化死亡率达125.5/10万，有人做过实验：经过烟熏达数周之久的羊肉，BaP的含量达2～46 mg/kg。用它在动物身上作试验也发生恶性肿瘤[1]。
　　2 多环芳烃的毒性
　　2.1 致癌性
　　PAHs致癌性研究最多的是苯并（a）芘，它可使多种动物种属，多种器官致癌，不同接触途径均可致癌，其致癌发生率不仅存在剂量效应关系，而且存在加速效应。
　　2.2 致突变性
　　PAH大多为间接致突变物，其中苯并（a）芘是一种强致突变物。常作为致突变试验的阳性对照。
　　2.3 遗传毒性
　　对小鼠和家兔，苯并（a）芘能透过胎盘屏障。造成子代肺腺癌和皮肤乳头状癌。
　　3 多环芳烃与环境
　　3.1 植物与PAHs
　　植物体内的PAHs，除自身生物合成10～20 mg/kg外[2]，还有两种途径。土壤-植物体是PAHs通过受污染的土壤和植物根系之问的分配进入植物体；空气-植物体是PAHs从空气通过气态和颗粒态沉降到叶片的蜡质表皮或通过气孔进入植物体。一般来说，当大气和土壤中PAHs污染浓度大时，植物叶和根中PAHs含量就大。在相同条件下，叶片表面积大、腊脂量高，根的脂肪量高，富集效率就高。当然还与植物的种类有关，阔叶植物PAHs含量比窄叶植物高，植物地上部分PAHs含量高于地下部分，同一植物不同器官PAHs含量差异也很大。
　　3.2 土壤中的PAHs分布
　　土壤是PAHs的贮存库，土壤中PAHs主要来自大气沉降、污水灌溉和污泥等废弃物的使用。一般情况下，土壤中90%以上的PAHs均来自于大气沉降。从土壤中PAHs浓度的空间结构分析得出，PAHs随着大气运移能进行长距离的迁移。最终经沉降等过程累积于土壤和沉积物中。不同的土地利用类型，PAHs含量不同。王学军等研究表明，天津地区PAHs总含量在不同土地类型中的顺序是城市绿地>污灌农田>普通农田>荒地>山区，这说明土壤中PAHs含量与工业、交通和家庭供热关系密切。
　　4 多环芳烃的降解
　　4.1 植物修复
　　许多研究证明了植物可用于修复PAHs。这是由于，这是植物可直接吸收多环芳烃类化合物并在其组织中积累非植物毒性的代谢物。
　　4.2 微生物降解
　　微生物代谢PAHs的方式有两种[3]：（1）以PAHs为唯一碳源和能源；（2）PAHs与其他有机质进行共代谢。近年来人们对降解多环芳烃的微生物进行了广泛的研究，筛选出常见的能降解PAHs的微生物有红球菌、假单胞菌属、分枝杆菌、芽孢杆菌属、黄杆菌属、气单胞菌属、拜叶林克氏菌属、棒状杆菌属、蓝细菌、微球菌属、诺卡氏菌属和弧菌属等。但是由于微生物种类繁多，且高环多环芳烃稳定较难降解，为加强生物降解作用，常采用加大量的优势微生物种群、表面活性剂、施用适当氮肥等措施。
　　4.3 植物-微生物联合修复
　　现阶段研究较多的降解方法是生态的降解方法。在这种方法里，植物和微生物两者相关的研究已经非常的充分。在各自领域都有所突破。当人类将这两种物质放到一起研究的时候，人类发现了惊喜。该种方法可以在保持生态的情况下进行降解处理。到目前为止，世界上已经出现了关于植物与微生物联合的降解技术，而且经过进一步的研究植物与微生物联合修复技术已经可以完美将两种方法的有点进行相关性融合从而从实际角度来解决有机污染物的降解问题。我们可以这么理解，植物和微生物在相互而形成的环境中得到了相互促进，形成了一个和谐的促生环境，在这种条件下，微生物进行降解的能力可以得到显著提高。最高提高效果可以达到4.7%。科学家经过反复试验，找出了黑麦草的具体科研作用。这对于相关微生物与植物联合降噪处理技术的相关研究又近了一步。总之，利用生态的方法进行降解处理是非常有效的做法，也是比较环保的做法。
　　5 多环芳烃与茶叶
　　各种茶叶所含的HAP的含量是不一致的，以下是目前茶叶上的研究：Artur Ciemniak[5]利用GC-MS分析了得到48.27 mg/kg（芙蓉茶）17.03 mg/kg（绿茶）。最高级别的HAP的被发现在酸橙茶74.2 mg/kg。
　　通过水培试验，研究分析了两种多环芳烃（PAHs）物质（菲和芘）在茶树体内的吸收、累积和转移，以及对茶叶体内几种有效化学成分的影响。结果表明，当营养液中菲和芘处理浓度为1.00 mg/L和0.10 mg/L时，茶树须根中菲和芘浓度最高，为2.21×10-3mg/g干重（Dw）和1.07×10-1mg/g DW；菲在茶树茎中最高含量7.0×10-3mg/g DW，叶片中含量为3.10×10-4mg/g鲜重（Fw），芘在茎和叶中则均未检测到。菲和芘对茶树乌牛早品种叶片内化学成分影响显著，菲和芘单独处理后，茶树叶片内儿茶素总量最高分别上升35.13%和46.56%；菲和芘的混合处理中儿茶素总量最高增加48.23%，多酚和咖啡碱含量也有明显升高。然而，菲和芘处理后茶树叶片内氨基酸含量下降。
　　参考文献
　　[1]王桂山，伸兆庆，王福涛.PAH（多环芳烃）的危害及产生的途径[J].山东环境，2001（2）：41.
　　[2]M artin K ，W olfgang W.Atmospheric versus biological sources of polycyclic arom atic hydrocarbons（PAHs）in a tropical rain foresten vironment[J].Envi～onmental Pollution，2005（135）：143-154.
　　[3]邢维芹，骆永明，李立平，等.持久性有机污染物的根际修复及其研究方法[J].土壤，2004，36（3）：258-263.
　　[4]高彦征，凌婉婷，朱利中，等.黑麦草对多环芳烃污染土壤的修复作用及机制[J].农业环境科学学报，2005，24（3）：498-502.
　　[5]Artur CI.Rocz Panstw Zakl Hig，2005，4：317-22.

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