茶是世界上三大饮料之一,全球有20多亿人饮茶。长期饮用金属污染物超标的茶叶将对人体健康产生危害。选择福建省安溪县铁观音茶园土壤和茶树为研究对象,开展铁观音茶叶受金属(Li、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Mo、Cd、Sb、Ba、Tl、Pb)污染的调查研究,分析土壤—茶树体系的金属总量、生物有效性并进行评价;研究茶树在典型金属胁迫条件下,茶树各部位的金属分布及茶叶品质的变化;采用同位素示踪技术和多元统计分析法,研究土壤—茶树体系中的金属来源,为铁观音种植区的金属污染防治工作提供科学依据。研究结果表明:(1)铁观音茶园土壤酸化严重;土壤总有机碳在大部分采样点为优良水平;茶园土壤中Cd、Pb、Tl为主要污染因子,Cd具有极大的生态风险,湖头镇和剑斗镇的3个采样点(HT1、HT2、JD1)及2个垂直剖面(HT_p、JD_p)的污染严重;金属含量在垂直剖面土壤中的变化无明显规律;根中的Cu和Zn,茎中的Mo、Cd、Sb,新叶中的Cr、Sr、Cd、Ba具有极强变异;茶树新叶从土壤中富集金属的能力较弱。(2)茶园土壤金属赋存形态的研究表明:Cd、Pb、Cr、Zn具有较强的生物活性;土壤酸性越大,有机质含量越低,金属的生物活性越强;金属总量对金属活性态的影响不显著。(3)Pb、Cd、Zn的胁迫实验结果表明:Pb、Cd主要富集在根部,当基质中Pb、Cd的含量较高时,叶片的累积也不容忽视;根吸收的低含量的Zn主要累积在茎,当Zn浓度增加时,叶片的累积超过茎;当金属胁迫浓度较高时,茶叶中茶多酚和咖啡碱的含量均迅速下降,影响茶叶品质。(4)茶叶的浸泡实验表明:泡茶用水的水质影响茶汤中金属的浓度。茶园土壤和茶汤的健康风险分析结果表明,茶园土壤不会出现非致癌和致癌的健康风险;饮用茶汤不存在致癌风险,金属Tl存在一定的非致癌风险。(5)多元统计分析结果表明:茶园表层土壤中金属的来源主要为母质层和工农业生产;垂直剖面土壤金属均以母质层来源为主;工业生产所产生的污染物主要沉降在根;农业生产对茎的影响最大;新叶则受母质层的影响最大;各因子的空间分布与安溪县的工业布局有关。(6)Pb、Sr同位素示踪及同位素混合模型的研究表明:表层土壤的铅锶同位素比值落在母质层和燃煤范围内,母质层的平均贡献率为88%;垂直剖面土壤主要受到母质层的影响,贡献率在90%以上;茶树各部位的金属受人类活动影响较大,其中根主要受母质层和燃煤影响,茎和老叶受燃煤、农业源、钢铁厂飞灰的影响,新叶则主要受工业源与交通源影响。