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基于生態(tài)修復(fù)的茶園資源化的綜合治理研究與實施

文檔作者：楊啟岳，張麗麗·林巍，陳婧2 文檔來源： 1浙江省能源與核技術(shù)應(yīng)用 2杭州大清智能技術(shù)開發(fā)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年09月03日
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基于生態(tài)修復(fù)的茶園資源化的綜合洽理研究與實施
楊啟岳，張麗麗·林巍，陳婧2
(1浙江省能源與核技術(shù)應(yīng)用研究院浙江杭州310012
2杭州大清智能技術(shù)開發(fā)有限公司浙江杭州310031)
摘要針對茶園土壤中重金屬污染引起的茶葉重金屬超標(biāo)．研究了利ffJ種植富集植物收集土壤中的鉛等重金屬，茶葉修
枝后高密承壓固化等資源化措施．以及利用太陽能光誘殺蟲器物理滅蟲降低茶園農(nóng)藥使用的技術(shù)、茶園實施綜合治理技術(shù)后
的檢測結(jié)果表明．茶葉中的鉛含量下降幅度明顯。
關(guān)鍵詞茶園污染重金屬綜合治理實施
中圖分類號：F326．12 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—9064(2013)05—024—02
0 引言
茶葉是歷史悠久、營養(yǎng)豐富的天然健康飲料．已成為僅
次于碳酸飲料和飲用水的世界第3大飲料．專家預(yù)測21世
紀飲料將是茶飲料時代．隨著人們生活水平的提高．人們對
茶葉的衛(wèi)生要求日益提高．在注重茶葉中能對人體產(chǎn)生速效
危害的農(nóng)殘指標(biāo)基礎(chǔ)上．又開始注重對人體產(chǎn)生遲效性危害
的重金屬元素含量指標(biāo)．特別是其中的鉛元素含量|l O
鉛是一種具有蓄積性的重金屬元素．它可通過消化道及
呼吸道進入體內(nèi)．長期積累而不能全部排出．對人體的神經(jīng)
系統(tǒng)、血液和血管有毒害作用，慢性中毒者出現(xiàn)貧血、高血
壓、生殖能力和智力減退(特別是兒童腦機能減退)等癥狀，
急性中毒的癥狀為便秘、腹絞痛等[2：。因此，世界許多國家和
國際組織對食品中鉛的含量十分關(guān)注．如聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃
署、世界糧農(nóng)組織、世界衛(wèi)生組織共同制定了全國食品污染
物檢測規(guī)劃．把鉛作為必檢項目之一。世界主要茶葉生產(chǎn)國
和進口國對茶葉中的鉛含量都有明確而嚴格的規(guī)定．如我國
茶葉鉛含量的國家標(biāo)準為5n，璣g，澳大利亞和加拿大為
10mg／kg等．凡是鉛含量超標(biāo)的茶葉均不得進口和在市場上
銷售。
鉛在自然界分布很廣，各種食品、水、空氣中均含有微量
的鉛。正常植物含鉛量較低，約為0．05～3mg／kg。在鉛污染環(huán)
境中．如靠近高速公路旁的牧草地上部分由于受汽車尾氣的
影響．含鉛量有時可高達3mF-,／g。植物通過葉子和根系能夠
吸收土壤和氣溶膠中的鉛．汽車排出的廢氣中的鉛可懸浮于
空氣中形成一種含鉛氣溶膠．植物葉子可以吸收其中的鉛。
茶樹和其它植物一樣也含有鉛．與其他植物相比處于中等偏
高水平，茶葉鮮葉中鉛含量一般在0．3～0．6mg／kg：3。。
杭州西湖龍井茶是全國名茶．2001年起實施龍井茶原
產(chǎn)地保護后．西湖龍井茶的產(chǎn)地區(qū)域面積已經(jīng)限定，西湖龍
井茶原產(chǎn)地保護面積為1 l 15．7hm2．實際生產(chǎn)茶園面積為
914．1hm2,2005年生產(chǎn)西湖龍井茶約933t．年產(chǎn)量不到
1000t。
由于汽車尾氣排放等大氣污染的加劇和茶農(nóng)過度依賴
殺蟲劑滅蟲．日積月累的茶園農(nóng)藥殘留與鉛等重金屬污染13
趨嚴重．茶葉產(chǎn)地原生態(tài)遭到破壞．導(dǎo)致了部分西湖龍井茶
農(nóng)藥殘留和重金屬鉛雙重超標(biāo)的嚴重后果。
本項目以杭州某龍井茶園為對象，以生態(tài)修復(fù)為手段．
對茶園的資源化綜合治理和利用進行了研究和實施，．
1技術(shù)路線的確定
由于茶葉質(zhì)量安全保證是一個從種植到加工的系統(tǒng)工
程．種植的生態(tài)環(huán)境是源頭更為重要．因此．項目組以杭州某
龍井茶園為示范點．對茶葉種植的生態(tài)環(huán)境進行了研究。根
據(jù)目前已有的研究表明．在施用有機肥為主的茶園中．鉛的
輸入主要為大氣沉降．其次為有機肥施用㈠。大氣沉降中的
鉛沉積在鮮葉和土壤中，一部分為葉片所吸收．部分由于雨
水沖刷作用進入土壤中。因此．茶葉中的鉛部分來自于葉片
的直接吸收．另一部分來自于茶樹根系的土壤吸收。針對這
一特點．項目組對茶園土壤中鉛的轉(zhuǎn)移和降低進行研究．決
定采用種植富集植物的土壤修復(fù)技術(shù)和茶樹修枝壓塊的生
物質(zhì)資源化利用技術(shù)。同時為了降低農(nóng)藥使用頻度．針對茶
葉的蟲害情況．決定使用太陽能光誘滅蟲器進行物理滅蟲。
本項目研究的茶園資源化綜合治理的技術(shù)路線如圖l
所示，
晰搬植物篩選2klat能)匕誘殺蟲器
卣啦舨囂懈捅}_啼(刪湖劃m日)一”拙苦她比源
；挺缸物收割I(lǐng) 榮樹修技
一她常}2 ni塊成掣
取代煤炭進}_『集rp
燃燒發(fā)t乜
焚燒舨燼集中制磚，田定
祭吲最盒槭
圖1 茶園資源化綜合治理技術(shù)方框圖
1．1 種植富集植物進行土壤修復(fù)
由于有毒重金屬在土壤污染中具有隱蔽性、長期性和不
可逆性的特點．加之土壤中的重金屬具有生物的不可降解性
和相對穩(wěn)定性．所以重金屬污染的土壤修復(fù)比較困難。目前
常用的重金屬污染治理措施是物理化學(xué)的修復(fù)方法．但是這
基金項目：浙江省公益技術(shù)研究農(nóng),Jk-項目資助(2011C22063)
作者簡介：楊啟岳(1963。)，男，浙江寧海人，高級工程師．主要從事能源信息及開發(fā)應(yīng)用方面研究，
萬方數(shù)據(jù) 2013．N05 雹
些方法治理成本高，而且容易造成二次污染。近幾年利用植
物修復(fù)土壤一直是研究熱點。
植物修復(fù)也稱為植物治理．是近幾年發(fā)展起來的一種土
壤修復(fù)技術(shù)．它以植物具有忍耐和超量積累某種或某些化學(xué)
元素能力的理論為基礎(chǔ)．利用植物及其微生物體系．包括利
用植物對污染物的吸收和富集、根系物以及土壤中的微生物
對污染物的降解等綜合作用清除環(huán)境中的污染物。該技術(shù)已
在全世界范圍被人們迅速而廣泛地接受。
通過本項目的研究，篩選一種生長快速、適應(yīng)性強、容易
扦插成活的灌木類或木本富集植物對茶園土壤進行鉛超標(biāo)
修復(fù)。經(jīng)過比較選定楓楊類植物進行試驗．研究其對茶園鉛
的吸附能力、穿插種植與收集的時機以及對茶葉品質(zhì)的相應(yīng)
影響．獲得切實可行的植物修復(fù)方法與技術(shù)．
1．2收集富集植物和茶樹修枝進行生物質(zhì)資源化處理
對茶樹不同部位和不同成熟度新梢鉛含量的測定表明．
茶樹體內(nèi)地上部分的鉛含量依次為：生產(chǎn)枝．側(cè)枝和老葉。因
此．按照現(xiàn)有的修枝回園方法．實際上是將已經(jīng)具有一定富
集作用的重金屬進行了回園．使得重金屬又一次進入了土壤
中。茶農(nóng)在處置修枝時就是就近焚燒．不僅污染環(huán)境．而且焚
燒后的灰燼幾乎還是回人茶園的土壤中．這樣年復(fù)一年的積
累使得重金屬污染有增無減。
本項目通過生物質(zhì)高密承壓固化技術(shù)．將修枝以及收集
的富集植物進行高密度壓塊成型處理作為生物質(zhì)燃料的資
源化處理。由此切斷鉛、銅等重金屬的循環(huán)鏈并使之轉(zhuǎn)移．從
而有效降低茶園土壤的重金屬含量、
1．3使用太陽能光誘滅蟲器進行物理滅蟲
昆蟲具有趨光行為．在黑暗的環(huán)境中光源對昆蟲產(chǎn)生視
覺刺激．致使昆蟲向光運動。具體地說．是光源的光譜和光強
對昆蟲的作用．當(dāng)光源波長在昆蟲視覺器官的接受敏感區(qū)．
光強也在其反應(yīng)閾值內(nèi)時．昆蟲就能產(chǎn)生向光運動的行為。
掌握了昆蟲的這一特點．就可利用不同的光源來誘捕各
種品種的昆蟲。茶園的害蟲主要是以假眼小綠葉蟬、茶黑毒
蛾、茶尺蠖、茶橙癭螨、茶麗紋象甲等為主且都屬鱗翅目．適
合光誘滅殺。
太陽能光誘滅蟲器采用免維護獨立的太陽能供電系統(tǒng)
為其提供獨立電源．可方便地凋節(jié)并控制光源的光譜和光
強．根據(jù)不同害蟲的趨光特性．智能控制器有針對性地給出
不同波長和光強的光源有效地滅殺害蟲．克服了傳統(tǒng)的光誘
滅蟲器性能單一的缺陷．提高了滅蟲的有效率。太陽能光誘
滅蟲器主要由以下幾個部分組成：太陽電池電源。直流變換
器，蓄電池，可變光源，智能控制器，支架和集蟲器(見圖2)。
太陽能光誘殺蟲器的光源可調(diào)．根據(jù)不同的蟲類趨光特
性，用不同的光照，提高殺蟲針對性：或與符合植保要求的治
蟲方法配合使用，比如結(jié)合性引誘劑或害蟲不育劑同時使
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圖2太陽能光誘滅蟲器的組成
用，以期獲得更佳效果。系統(tǒng)在示范茶園中進行實施．研究使
用前后的茶葉產(chǎn)量以及農(nóng)殘量的改變情況。
2項目的實施效果
本項目從2009年年開始做準備工作．對示范茶園種植
了富集植物并安裝太陽能光誘殺蟲器：2011年開始實施富
集植物收割、茶樹修枝及后續(xù)的壓塊等工作。2012年．項目
示范基本完成后對實施前后的茶葉(干)各取1009進行了送
檢．檢測單位為浙江省質(zhì)量檢測科學(xué)研究院．由于太陽能光
誘滅蟲技術(shù)已提前試用．因此2種樣品的農(nóng)藥殘留(氯氰菊
酯)均未檢出．而測得的2茶葉樣品中鉛的含量從項目實施
前的1．3mg／kg下降為0．57mg／kg．雖然2種鉛含量均符合我
國5mg／kg的國家標(biāo)準，但含鉛量下降了56％，說明本項目
的實施對茶葉中重金屬含量的下降和品質(zhì)的提高是十分有
效的。
本項目的主要特點是：①太陽能光誘殺蟲器利用太陽能
作為燈光電源，使用安全、方便、范圍廣；光源可調(diào)．根據(jù)不同
的蟲類趨光特性．用不同的光照，提高殺蟲針對性：或與符合
植保要求的治蟲方法配合使用．比如結(jié)合性引誘劑或害蟲不
育劑同時使用，以期獲得更佳效果。②將富集植物引入茶園．
有效吸收轉(zhuǎn)移鉛．不破壞茶園土壤的理化性質(zhì)．不引起二次
污染，成本低，可操作性強。③對收割的富集植物以及茶樹修
枝進行生物質(zhì)廢棄物資源化利用．在安全處理吸附的重金屬
同時．茶園廢棄物作為生物質(zhì)資源還產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟價
值。上述特點均具有較強的可操作性，成本低，易推廣．尤其
是大面積應(yīng)用時．還可以降低生物質(zhì)壓塊的成本．經(jīng)濟效益
更明顯．
參考文獻
1 姜紅艷．龔淑英．茶葉中鉛含量現(xiàn)狀及研究動態(tài)．茶葉。2004．30(4)
2袁陳敏，韓宗浩．鉛冶煉廠鉛、鎘污染大氣及人體健康的影響．環(huán)境
與健康雜志，1990．7(3)
3陳宗懋，吳洵．關(guān)于茶葉中的鉛含量問題．中國茶葉，2000，22(5)
4 麻萬諸．章明奎．浙江省典型茶園生態(tài)系統(tǒng)中重金屬流及其平衡分
析．茶葉科學(xué)，20I 1，31(4)
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