茶葉能吸收自來水中重金屬,讓茶更健康!哪種茶葉效果好?

圖文|自來水博士

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鉛、鉻、銅、鎘等重金屬是水環境中常見的汙染物,重金屬汙染又容易在生物鏈中富集和擴大,並且毒性較大,因此在人體中積累到一定量會嚴重危害身體健康,甚至引發疾病。對人體來講,自來水中的鉻(Cr6+)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、和銅(Cu)被認為是一個很重要的暴露和攝入途徑。媒體報道也不少重金屬中毒事件,比如央視曾報道過的奪命保溫杯,因杯子劣質析出重金屬;2020年10月10日湖北省仙桃市村民飲用自來水後出現鋇金屬中毒,因當地化工廠汙染物洩露。

茶葉能吸收自來水中重金屬,讓茶更健康!哪種茶葉效果好?

自來水中重金屬一般不會超標

重金屬廢水主要來源於電解、農藥、醫藥、油漆、顏料等工業。根據我國衛生部頒佈的《生活飲用水衛生標準》規定,自來水中鎘含量不應超過0。005mg/L,銅含量不應超過1。0mg/L,鉻含量不應超過0。05mg/L,鉛含量不應超過0。01mg/L。還有其他的重金屬飲用水標準也有相關規定,具體資料列在下面的圖表中。

所有這些用黃顏色標註的重金屬在自來水中都不得超過相應的濃度,一共有19種重金屬,它們在自來水中的濃度一般來說是越低越好。

小編要強調的是,自來水中重金屬一般不會超標,而且是不能超標!

茶葉能吸收自來水中重金屬,讓茶更健康!哪種茶葉效果好?

我國《生活飲用水衛生標準》對自來水中重金屬含量的規定

茶葉能吸收自來水中重金屬

我國是一個茶文化豐富的茶葉大國,2019年茶園面積約4400萬畝,茶葉產量約260萬噸。很多人喜歡喝茶,有些地區自來水水質不好會用桶裝水泡茶,自來水水質較好的地區也有不少人用自來水燒開水泡茶喝。

自來水中若存在重金屬,與泡茶有什麼關係呢?

很少有人知道茶葉還有一項特殊能力:

吸收水中有害物

。茶葉是一種具有網狀結構、多孔、比表面積很大的生物材料,表面有很多帶負電的官能團,可以用來吸附水中帶正電的重金屬,從而降低自來水中的重金屬含量。另外,西南農業大學曾做過研究,發現茶湯中富含茶多酚等天然有機物,能與重金屬發生絡合反應,結合後產生沉澱,從而能減輕重金屬對人體的毒害作用。

茶多酚是含有多個羥基多元酚化學結構的特殊化合物,特殊的化學結構使其具有很強的還原性以及螯合性,因此能與重金屬生成穩定的絡合物或生成沉澱、改變金屬形態等,從而能達到降低水溶液中的重金屬含量的目的。

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茉莉花茶

簡而言之就是

茶葉因多孔能夠吸收自來水中的重金屬從而帶走了重金屬,並且茶湯中的茶多酚能與重金屬結合後沉入茶底而不被人飲入。如果自來水中存在重金屬,用自來水燒開水泡茶過程中,以上兩種途徑都可能會削減水中重金屬對人的健康風險

茶葉和茶湯能夠帶走越多的自來水中重金屬越好,這樣就能夠最大限度地減少自來水中可能存在的重金屬。網友們可能要問了,

市場上茶的種類那麼多,有綠茶、紅茶、烏龍茶、茉莉花茶等等,哪一種吸收重金屬的效果比較好呢?

科學家們有著同樣的疑問。

為了給民眾健康飲茶提供參考,中國海洋大學環境科學與工程學院、山東省濟南市平陰縣衛生計生局聯合山東省供排水監測中心,研究了泡茶過程中茶葉和茶湯中的天然有機物成分對自來水中可能存在的鉛、銅離子的去除情況。桂林理工大學南寧分校也研究了茶葉對重金屬的吸收效能。下面這兩張圖是這兩篇研究的標題內容。

茶葉能吸收自來水中重金屬,讓茶更健康!哪種茶葉效果好?

中國海洋大學的研究

研究內容

在中國海洋大學的研究中

,研究人員從茶葉市場採購多種茶葉,包括綠茶(龍井)、紅茶、烏龍茶(鐵觀音)、茉莉花茶,然後用電水壺將自來水燒開泡茶。茶杯中放入5g茶葉,然後注入400毫升的開水,茶葉浸泡5分鐘後,將上清茶湯倒入另外乾淨的杯中,不倒入茶葉。由此得到200毫升含茶葉的茶湯和200毫升不含茶葉的上清茶湯,用來進行後續試驗。

由於自來水中可能不含有重金屬或重金屬濃度太低,實驗中需要人為向水中加入重金屬。

隨後,研究人員分別向200毫升不含茶葉的上清茶湯、帶葉茶湯中加入一定量的重金屬銅或鉛離子(這一步就是為了研究茶葉和茶湯對重金屬的吸收效果),攪勻反應10分鐘後,測試茶湯中剩餘的重金屬濃度,這樣就可以測定被茶葉和茶湯帶走的重金屬。

小編再次提醒,自來水中一般不會有重金屬超標,即使有重金屬也在合理範圍內,實驗中人為加入重金屬只是為了調查茶葉對重金屬的吸收效果

茶葉能吸收自來水中重金屬,讓茶更健康!哪種茶葉效果好?

桂林理工大學南寧分校的研究

在桂林理工大學南寧分校的研究中

,研究人員從超市購買了普通的綠茶,然後燒水泡茶,大致實驗過程與中國海洋大學的實驗類似。不過,在最後一步研究上清茶湯和含葉茶湯對重金屬的吸收效果的實驗中,桂林理工大學南寧分校讓重金屬在茶水中反應了不同的時間,包括15分鐘、30分鐘、60分鐘、90分鐘、120分鐘、180分鐘、240分鐘。

中國海洋大學的研究結果:不同種類的茶葉對鉛、銅的去除效果

由下面這張圖表可以看出,從鉛、銅兩種重金屬離子的濃度在實驗前後的變化來看,

帶葉茶湯和上清茶湯都能夠去除部分的重金屬,帶葉茶湯的重金屬吸收效果更明顯,也就是說茶葉本身吸收走的重金屬比茶湯中的茶多酚能結合帶走的重金屬要多。

茶葉能吸收自來水中重金屬,讓茶更健康!哪種茶葉效果好?

中國海洋大學的研究結果

實驗中使用的4種茶葉對鉛離子的去除效果基本存在不同,可以去除74-83%的鉛離子,都顯示出了良好的除鉛潛力,去除率分別為綠茶(82%)、紅茶(74%)、烏龍茶(83%)和茉莉花茶(81%)。

可以看出,烏龍茶的吸收去除效果最佳,紅茶最差。如果自來水中存在鉛的話,泡茶的時候鉛大部分都會被茶葉吸收或沉澱掉了,不會被人體飲入,大大提高茶水的健康。

4種茶葉對銅離子有一定的去除效果,但是效果遠不如鉛離子,去除率分別只有綠茶(13%)、紅茶(13%)、烏龍茶(5%)和茉莉花茶(5%)。

可以說茶葉對銅離子的吸收幾乎是微乎其微的。如果自來水中存在銅離子,泡茶估計起不到去除銅離子的作用。

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烏龍茶

上清茶湯對重金屬也存在一定的吸收。4種茶的上清茶湯對鉛離子的去除率分別為綠茶(69%)、紅茶(50%)、烏龍茶(8%)和茉莉花茶(57%)。

可見,綠茶不僅茶葉,還有茶湯,都對鉛離子具有最佳的吸收和去除效果。綠茶會不會是它們中最健康的一個呢?

不過,4種茶的上清茶湯對銅離子的去除效果一般,只有19%,所以無論是茶葉還是茶湯,對銅離子都沒有較好的吸收效果,遠不如對鉛離子的吸收。

根據吸附理論可知,具有較大比表面積的吸附劑,往往具有好的吸附效果。喜歡綠茶的網友應該會注意到,綠茶的茶湯中會有很多細小的絨毛。綠茶之所以對重金屬有較佳的吸收和去除效果就是因為這些絨毛,它們的比表面積比其他茶葉大,存在較多的孔隙,能夠吸收重金屬。

茶葉能吸收自來水中重金屬,讓茶更健康!哪種茶葉效果好?

綠茶

桂林理工大學南寧分校的研究結果

綠茶對金屬鉻的吸附效能.

鉻是人體必需的微量元素,在人體的糖代謝和脂代謝中有著重要作用。鉻的毒性與其存在的價態有關,零價的金屬鉻對人體幾乎不產生有害作用,未見引起工業中毒的報道。三價的鉻是對人體有益的元素,而六價鉻是有毒的。六價鉻比三價鉻毒性高100倍,並易被人體吸收且在體內蓄積,三價鉻和六價鉻可以相互轉化。六價鉻為吞入性和吸入性毒物,進入人體後會嚴重刺激胃腸道,從而引發胃腸疾病。

桂林理工大學南寧分校的實驗結果表明,由普通綠茶製備的茶湯與鉻溶液混勻後,能夠降低溶液中六價鉻離子濃度,但是最高去除率也只有45。24%,不過吸收去除效果隨著吸附時間的增加而不斷增大。具體結果參考下面這張圖。

與六價鉻相比,茶葉對溶液中總鉻的吸收去除率較低,最高去除率僅僅只有19%,而溶液中總鉻的含量之所以較六價鉻濃度高,是因為茶葉將溶液中一部分六價鉻還原轉化為三價鉻,降低了溶液中鉻金屬毒性。也就是說,茶葉能夠吸附水中可能存在的六價鉻離子從而降低其濃度,甚至能夠將六價鉻離子轉化為三價鉻,大大提高自來水的安全性。

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綠茶對金屬鎘、汞、銅的吸附效能.

將茶葉製備出的茶湯與鎘金屬溶液混勻後,再反應10分鐘金屬鎘的去除率達到最高20%,隨後隨著吸附時間的增加溶液中鎘離子去除率趨於穩定。茶湯與金屬汞溶液混合後,反應前45分鐘茶葉對汞的去除率逐漸增加,分別為37。8%、40。9%、42。1%、46。6%、48。6%、48。3%,茶葉對金屬汞的去除效果還算可以。茶葉對金屬銅降解效果不明顯,將茶湯與金屬銅溶液混合反應,銅含量降低效果不明顯,且與反應時間長短無明顯關係,平均降低4。1%,這一結果與中國海洋大學的研究結果一致:

自來水中若有銅離子,泡茶應該很難去掉

。具體結果可以參考下面這張圖。

茶葉能吸收自來水中重金屬,讓茶更健康!哪種茶葉效果好?

小結

總的來說,中國海洋大學的研究表明,

烏龍茶鐵觀音對重金屬鉛的吸收效果最好,去除率高達83%,綠茶龍井對銅離子的吸收效果最好,去除率達到69%;茶湯對鉛和銅離子的吸收效果一般。

桂林理工大學南寧分校的實驗研究結果表明,

綠茶能降低溶液中重金屬鎘、汞的含量,最高去除率分別為20.0%和48.6%,也能明顯金屬鉻的有毒形態六價鉻的含量,最高去除率為45.2%,但對溶液中金屬銅的含量降低效果不明顯

可以說,

泡茶是可以對去除水中可能存在的重金屬有一定效果,能夠讓茶的健康。

茶葉能吸收自來水中重金屬,讓茶更健康!哪種茶葉效果好?

茶葉一定要選好

參考資料

陳天宇。 飲茶能否減少人對飲水中重金屬的攝入-以鉛和銅為例。 給水排水 2016, 42。

李豔偉。 茶葉對重金屬的吸附效能研究。 輕工科技 2020, 36。

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