檢測土壤肥料植株中重金屬含量的重要性和測試原理及儀器
無機(jī)污染物質(zhì)主要有鉛、鉻、鎘、汞、砷、鋅、銅、鎳、氟等重金屬和非金屬元素。它們大多來源于工業(yè)三廢（廢氣、廢水、廢渣）排放、施用肥料及農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。這些無機(jī)元素進(jìn)入水體和土壤以后通過植物吸收積累在植物的根、莖、葉、果等可食部分，或通過葉面直接進(jìn)入植物體，從而對植物和動物產(chǎn)生毒害作用。因此測定土壤、植物及農(nóng)產(chǎn)品中無機(jī)污染物質(zhì)的含量已日益重要。
無機(jī)污染物質(zhì)的分析可采用比色法，具有成本低、小批量檢測快速等特點，在其他實驗條件不完備的情況下，多采用此法。無機(jī)污染物的分析多采用全量分析，包括土壤、肥料、植物分析，用以評價土壤污染程度和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。
鉛、鎘污染對植物生長發(fā)育會產(chǎn)生不良影響。高濃度的鉛除在作物可食部分產(chǎn)生殘毒外，還表現(xiàn)為幼苗萎縮、生長緩慢、產(chǎn)量下降。土壤鉛含量大于50 mg/kg，作物根系已受到可觀察到的影響。土壤鉛大于100 mg/kg，鉛在谷物中的積累量可能超過食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(特別是常年污灌區(qū))，作物產(chǎn)量可減產(chǎn)10%以上。在土壤鎘含量較高或鎘污染區(qū)，水稻生產(chǎn)常年受阻，此時植物組織中鎘(Cd)的臨界濃度為10mg/kg。大麥組織中鎘的臨界濃度為15 mg/kg。谷物類作物鎘的毒害癥狀一般類似于缺鐵的萎黃病、枯斑病、萎蔫，葉片產(chǎn)生紅棕色斑塊和莖生長受阻。
鉛、鎘在自然界中分布廣泛。非污染表土鉛(Pb)含量一般為3~189mg/kg，多數(shù)在10~67mg/kg。表土含鎘(Cd)0.07~1.1mg/kg，土壤背景值一般不超過0.5mg/kg，若土壤中Cd＞1mg/kg為土壤鎘臨界值。幾乎所有的農(nóng)、畜、水產(chǎn)品都含有微量的鉛、鎘。一般食品中鉛(Pb)的允許含量在0.5~2mg/kg，其中玉米0.16 mg/kg，大米0.06 mg/kg，蔬菜0.3 mg/kg。食品中鎘(Cd)的允許含量一般在0.05~0.2 mg/kg，其中玉米、蔬菜0.05 mg/kg，大米0.2 mg/kg。
砷是有毒環(huán)境污染元素。砷以不同形態(tài)存在于自然界，其中元素砷不溶于水，無毒；三價砷毒性大于五價砷，大于有機(jī)砷。非污染土壤砷(As)含量為1~95 mg/kg，可溶性砷(1mol/L HCl提取)大于10~15 mg/kg認(rèn)為污染。農(nóng)產(chǎn)品砷(As)含量范圍一般是谷類0~2.4 mg/kg，水果0~0.17 mg/kg，蔬菜0~1.3 mg/kg。我國規(guī)定食品中砷的允許含量為糧食（以原糧計）≤0.7 mg/kg，蔬菜、水果≤0.5 mg/kg。
鉻是人體必需的微量營養(yǎng)元素，但鉻的缺乏或過量將對人體和動物產(chǎn)生嚴(yán)重危害。一般認(rèn)為二價鉻是無毒的，三價鉻是動物體必需的活性元素，六價鉻是主要的環(huán)境污染物之一。表土一般含鉻(Cr)平均約65 mg/kg，某些發(fā)育于蛇紋巖上的土壤可高達(dá)2000~4000 mg/kg。可溶態(tài)鉻（1mol/L HOAc-NHB4BOAc）一般小于1 mg/kg。鉻的毒害主要表現(xiàn)在植物根部，地上部出現(xiàn)缺鐵失綠現(xiàn)象。農(nóng)、畜、水產(chǎn)品中一般鉻含量很低，谷類0~0.52 mg/kg，水果0~0.2 mg/kg，蔬菜0~0.36 mg/kg，肉類0.02~0.56 mg/kg，海產(chǎn)品0.17 mg/kg。農(nóng)產(chǎn)品中鉻的國家限量是0.5 mg/kg。
汞是對生物體有毒性的污染元素之一，其中甲基汞的毒性比無機(jī)汞大得多，它是一種親脂性高毒物，能引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，為不可逆的中毒反應(yīng)。一般非污染土表土含汞(Hg)不超過0.4mg/kg，背景值小于0.1mg/kg。我國規(guī)定糧食中汞(Hg)允許量≤0.02mg/kg,蔬菜、水果≤0.01 mg/kg，水產(chǎn)品≤0.3 mg/kg。FAO/WHO規(guī)定糧食中汞的允許量在0.02-0.05 mg/kg。
土壤、肥料、植株樣品經(jīng)消化后，所有形態(tài)的重金屬（包括砷、鉛、鎘、鉻、汞、鎳、鐵、鋁、鋅、錳、銅等）都轉(zhuǎn)化為離子型態(tài)，加入相關(guān)檢測試劑后顯色，在一定濃度范圍內(nèi)溶液顏色的深淺與重金屬的含量呈比例關(guān)系，服從朗伯--比爾定律，再通過PJ-500Z儀器進(jìn)行測定得出含量值，與國家標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜安全要求允許限量的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，來判斷蔬菜、食品、土壤、肥料、植株樣品重金屬含量。
重金屬砷的檢測原理及采用標(biāo)準(zhǔn)
采用國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5009.11-2003)硼氫化物還原比色法，即樣品經(jīng)消化后，加入碘化鉀-硫脲并加熱，將五價砷還原為三價砷，在酸性條件下硼氫化鉀將三價砷還原為負(fù)三價，形成砷化氫導(dǎo)入吸收液中呈黃色，經(jīng)儀器檢測得出砷含量。
重金屬鉛的檢測原理及采用標(biāo)準(zhǔn)
采用國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5009.12-2003)二硫腙比色法，即樣品經(jīng)消化后，在弱堿性條件下，鉛離子與二硫腙生成紅色絡(luò)合物，溶于三氯甲烷后，比色測定。
重金屬鉻的檢測原理及采用標(biāo)準(zhǔn)
樣品經(jīng)消化后，在二價錳存在條件下，鉻離子與二苯碳酰二肼反應(yīng)生成紫紅色絡(luò)合物，絡(luò)合物顏色的深淺與六價鉻含量呈正比，比色測定可得出鉻含量。
重金屬鎘的檢測原理及采用標(biāo)準(zhǔn)
采用國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5009.15-2003)比色法，即樣品經(jīng)消化后，在堿性條件下，鎘離子與6-溴苯丙噻唑偶氮萘酚生成紅色絡(luò)合物，溶于三氯甲烷后，比色測定。
重金屬汞的檢測原理及采用標(biāo)準(zhǔn)
采用國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5009.17-2003)二硫腙比色法，即樣品經(jīng)消化后，在酸性條件下，汞離子與二硫腙生成橙紅色絡(luò)合物，溶于三氯甲烷后，比色測定。
