茶叶能吸收自来水中重金属，让茶更健康!哪种茶叶效果好
图文|自来水博士
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铅、铬、铜、镉等重金属是水环境中常见的污染物，重金属污染又容易在生物链中富集和扩大，并且毒性较大，因此在人体中积累到一定量会严重危害身体健康，甚至引发疾病。对人体来讲，自来水中的铬(Cr6+)、镉(Cd)、铅(Pb)、和铜(Cu)被认为是一个很重要的暴露和摄入途径。媒体报道也不少重金属中毒事件，比如央视曾报道过的夺命保温杯，因杯子劣质析出重金属；2020年10月10日湖北省仙桃市村民饮用自来水后出现钡金属中毒，因当地化工厂污染物泄露。
自来水中重金属一般不会超标
重金属废水主要来源于电解、农药、医药、油漆、颜料等工业。根据我国卫生部颁布的《生活饮用水卫生标准》规定，自来水中镉含量不应超过0.005mg/L，铜含量不应超过1.0mg/L，铬含量不应超过0.05mg/L，铅含量不应超过0.01mg/L。还有其他的重金属饮用水标准也有相关规定，具体数据列在下面的图表中。所有这些用黄颜色标注的重金属在自来水中都不得超过相应的浓度，一共有19种重金属，它们在自来水中的浓度一般来说是越低越好。
小编要强调的是，自来水中重金属一般不会超标，而且是不能超标！
我国《生活饮用水卫生标准》对自来水中重金属含量的规定
茶叶能吸收自来水中重金属
我国是一个茶文化丰富的茶叶大国，2019年茶园面积约4400万亩，茶叶产量约260万吨。很多人喜欢喝茶，有些地区自来水水质不好会用桶装水泡茶，自来水水质较好的地区也有不少人用自来水烧开水泡茶喝。自来水中若存在重金属，与泡茶有什么关系呢？
很少有人知道茶叶还有一项特殊能力：吸收水中有害物。茶叶是一种具有网状结构、多孔、比表面积很大的生物材料，表面有很多带负电的官能团，可以用来吸附水中带正电的重金属，从而降低自来水中的重金属含量。另外，西南农业大学曾做过研究，发现茶汤中富含茶多酚等天然有机物，能与重金属发生络合反应，结合后产生沉淀，从而能减轻重金属对人体的毒害作用。
茶多酚是含有多个羟基多元酚化学结构的特殊化合物，特殊的化学结构使其具有很强的还原性以及螯合性，因此能与重金属生成稳定的络合物或生成沉淀、改变金属形态等，从而能达到降低水溶液中的重金属含量的目的。
简而言之就是茶叶因多孔能够吸收自来水中的重金属从而带走了重金属，并且茶汤中的茶多酚能与重金属结合后沉入茶底而不被人饮入。如果自来水中存在重金属，用自来水烧开水泡茶过程中，以上两种途径都可能会削减水中重金属对人的健康风险。
茶叶和茶汤能够带走越多的自来水中重金属越好，这样就能够最大限度地减少自来水中可能存在的重金属。网友们可能要问了，市场上茶的种类那么多，有绿茶、红茶、乌龙茶、茉莉花茶等等，哪一种吸收重金属的效果比较好呢？科学家们有着同样的疑问。
为了给民众健康饮茶提供参考，中国海洋大学环境科学与工程学院、山东省济南市平阴县卫生计生局联合山东省供排水监测中心，研究了泡茶过程中茶叶和茶汤中的天然有机物成分对自来水中可能存在的铅、铜离子的去除情况。桂林理工大学南宁分校也研究了茶叶对重金属的吸收性能。下面这两张图是这两篇研究的标题内容。
中国海洋大学的研究
研究内容
在中国海洋大学的研究中，研究人员从茶叶市场采购多种茶叶，包括绿茶（龙井）、红茶、乌龙茶（铁观音）、茉莉花茶，然后用电水壶将自来水烧开泡茶。茶杯中放入5g茶叶，然后注入400毫升的开水，茶叶浸泡5分钟后，将上清茶汤倒入另外干净的杯中，不倒入茶叶。由此得到200毫升含茶叶的茶汤和200毫升不含茶叶的上清茶汤，用来进行后续试验。
由于自来水中可能不含有重金属或重金属浓度太低，实验中需要人为向水中加入重金属。随后，研究人员分别向200毫升不含茶叶的上清茶汤、带叶茶汤中加入一定量的重金属铜或铅离子（这一步就是为了研究茶叶和茶汤对重金属的吸收效果），搅匀反应10分钟后，测试茶汤中剩余的重金属浓度，这样就可以测定被茶叶和茶汤带走的重金属。小编再次提醒，自来水中一般不会有重金属超标，即使有重金属也在合理范围内，实验中人为加入重金属只是为了调查茶叶对重金属的吸收效果。
桂林理工大学南宁分校的研究
在桂林理工大学南宁分校的研究中，研究人员从超市购买了普通的绿茶，然后烧水泡茶，大致实验过程与中国海洋大学的实验类似。不过，在最后一步研究上清茶汤和含叶茶汤对重金属的吸收效果的实验中，桂林理工大学南宁分校让重金属在茶水中反应了不同的时间，包括15分钟、30分钟、60分钟、90分钟、120分钟、180分钟、240分钟。
中国海洋大学的研究结果：不同种类的茶叶对铅、铜的去除效果
由下面这张图表可以看出，从铅、铜两种重金属离子的浓度在实验前后的变化来看，带叶茶汤和上清茶汤都能够去除部分的重金属，带叶茶汤的重金属吸收效果更明显，也就是说茶叶本身吸收走的重金属比茶汤中的茶多酚能结合带走的重金属要多。
中国海洋大学的研究结果
实验中使用的4种茶叶对铅离子的去除效果基本存在不同，可以去除74-83%的铅离子，都显示出了良好的除铅潜力，去除率分别为绿茶（82%）、红茶（74%）、乌龙茶（83%）和茉莉花茶（81%）。可以看出，乌龙茶的吸收去除效果最佳，红茶最差。如果自来水中存在铅的话，泡茶的时候铅大部分都会被茶叶吸收或沉淀掉了，不会被人体饮入，大大提高茶水的健康。
4种茶叶对铜离子有一定的去除效果，但是效果远不如铅离子，去除率分别只有绿茶（13%）、红茶（13%）、乌龙茶（5%）和茉莉花茶（5%）。可以说茶叶对铜离子的吸收几乎是微乎其微的。如果自来水中存在铜离子，泡茶估计起不到去除铜离子的作用。
乌龙茶
上清茶汤对重金属也存在一定的吸收。4种茶的上清茶汤对铅离子的去除率分别为绿茶（69%）、红茶（50%）、乌龙茶（8%）和茉莉花茶（57%）。可见，绿茶不仅茶叶，还有茶汤，都对铅离子具有最佳的吸收和去除效果。绿茶会不会是它们中最健康的一个呢？不过，4种茶的上清茶汤对铜离子的去除效果一般，只有19%，所以无论是茶叶还是茶汤，对铜离子都没有较好的吸收效果，远不如对铅离子的吸收。
根据吸附理论可知，具有较大比表面积的吸附剂，往往具有好的吸附效果。喜欢绿茶的网友应该会注意到，绿茶的茶汤中会有很多细小的绒毛。绿茶之所以对重金属有较佳的吸收和去除效果就是因为这些绒毛，它们的比表面积比其他茶叶大，存在较多的孔隙，能够吸收重金属。
绿茶
桂林理工大学南宁分校的研究结果
绿茶对金属铬的吸附性能. 铬是人体必需的微量元素，在人体的糖代谢和脂代谢中有着重要作用。铬的毒性与其存在的价态有关，零价的金属铬对人体几乎不产生有害作用，未见引起工业中毒的报道。三价的铬是对人体有益的元素，而六价铬是有毒的。六价铬比三价铬毒性高100倍，并易被人体吸收且在体内蓄积，三价铬和六价铬可以相互转化。六价铬为吞入性和吸入性毒物，进入人体后会严重刺激胃肠道，从而引发胃肠疾病。
桂林理工大学南宁分校的实验结果表明，由普通绿茶制备的茶汤与铬溶液混匀后，能够降低溶液中六价铬离子浓度，但是最高去除率也只有45.24%，不过吸收去除效果随着吸附时间的增加而不断增大。具体结果参考下面这张图。
与六价铬相比，茶叶对溶液中总铬的吸收去除率较低，最高去除率仅仅只有19%，而溶液中总铬的含量之所以较六价铬浓度高，是因为茶叶将溶液中一部分六价铬还原转化为三价铬，降低了溶液中铬金属毒性。也就是说，茶叶能够吸附水中可能存在的六价铬离子从而降低其浓度，甚至能够将六价铬离子转化为三价铬，大大提高自来水的安全性。
绿茶对金属镉、汞、铜的吸附性能. 将茶叶制备出的茶汤与镉金属溶液混匀后，再反应10分钟金属镉的去除率达到最高20%，随后随着吸附时间的增加溶液中镉离子去除率趋于稳定。茶汤与金属汞溶液混合后，反应前45分钟茶叶对汞的去除率逐渐增加，分别为37.8%、40.9%、42.1%、46.6%、48.6%、48.3%，茶叶对金属汞的去除效果还算可以。茶叶对金属铜降解效果不明显，将茶汤与金属铜溶液混合反应，铜含量降低效果不明显，且与反应时间长短无明显关系，平均降低4.1%，这一结果与中国海洋大学的研究结果一致：自来水中若有铜离子，泡茶应该很难去掉。具体结果可以参考下面这张图。
小结
总的来说，中国海洋大学的研究表明，乌龙茶铁观音对重金属铅的吸收效果最好，去除率高达83%，绿茶龙井对铜离子的吸收效果最好，去除率达到69%；茶汤对铅和铜离子的吸收效果一般。
桂林理工大学南宁分校的实验研究结果表明，绿茶能降低溶液中重金属镉、汞的含量，最高去除率分别为20.0%和48.6%，也能明显金属铬的有毒形态六价铬的含量，最高去除率为45.2%，但对溶液中金属铜的含量降低效果不明显。
可以说，泡茶是可以对去除水中可能存在的重金属有一定效果，能够让茶的健康。
茶叶一定要选好
参考资料
陈天宇. 饮茶能否减少人对饮水中重金属的摄入-以铅和铜为例. 给水排水 2016, 42.
李艳伟. 茶叶对重金属的吸附性能研究. 轻工科技 2020, 36.
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