茶是世界三大无酒精饮料之一，因其具有明显的保健作用而深受人们喜爱，全球约有2/3的人口消费茶叶。中国作为茶叶的主产区，茶叶产量居世界第一位，茶叶也是我国出口创汇的主要经济作物之一。但近年来，茶叶中铅含量超标问题愈发严重，严重制约着我国的茶产业经济效益。本研究以乌牛早和迎霜两个常见的绿茶品种为研究对象，对其进行不同浓度的铅的气溶胶胁迫，以模拟真实大气污染。研究聚焦空气铅胁迫下铅的转移途径和茶叶的微观形态变化，不同品种、铅胁迫浓度下茶叶生理生化指标的变化情况，生理生化指标的快速无损检测模型的建立。主要研究内容如下：
　　（1）研究空气铅胁迫下铅的转移途径和茶叶的微观形态变化。利用电感耦合等离子体质谱仪测量不同胁迫时间下茶树不同部位（根、茎、叶）中铅含量，结果表明普通环境中的茶树叶片中的铅含量极少，符合国家标准，根的铅含量远高于叶，证明在正常环境中土壤-根途径是茶树积累铅的主要途径。随着胁迫时间的增加，胁迫组叶片的铅含量显著高于茎和根，证明存在大气-叶面的吸收途径。对不同部位铅含量进行相关性分析，发现叶和茎的铅含量显著正相关，可以证明存在叶面向茎转运的途径。因此可以说明大多数通过叶面进入的铅元素会积累在叶片中，只有小部分向下部转运。通过扫描电镜结合能谱的方法，对叶片气孔部位进行研究。发现铅胁迫会对茶叶气孔产生损害，并证明气孔是空气中铅颗粒物进入植物体的一个通道。利用透射电镜观察茶树叶片在铅胁迫下的细胞层面结构变化，发现铅胁迫会对细胞组织结构产生损害，具体表现为：铅胁迫组中出现明显的脂质颗粒堆积，叶绿体发生结构变形、肿胀且内部结构紊乱，类囊体溶解，基粒片层结构排列不规则，外膜变得模糊，内部出现淀粉颗粒；细胞质体积变小，细胞核结构不完整，核膜模糊，核仁消失。
　　（2）比较不同品种、胁迫浓度下茶叶生理生化指标的变化情况。对乌牛早和迎霜在不同浓度胁迫、不同时期茶叶内部的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、抗坏血酸、谷胱甘肽和含水率含量进行测量，发现随着胁迫时间的增加，6种指标均表现出显著性差异：在色素中出现明显的“先增后降”的趋势，胁迫前期色素含量增长是由于茶叶在铅胁迫下的应激机制，而胁迫后期，铅会破坏叶绿体，抑制光合色素合成；抗坏血酸和谷胱甘肽会在胁迫前期快速增加以消除铅胁迫产生的活性氧自由基，胁迫后期增长变缓，产生受到抑制；含水率表现出“先降后升”的趋势，说明铅胁迫在一定时间内严重抑制茶叶对水分的吸收，后期抑制作用减弱。利用傅里叶变换红外光谱具有的“指纹峰”特点，对空气铅胁迫下茶叶叶片其他物质的变化情况进行半定量分析，证实铅胁迫会对多种物质产生影响。
　　（3）建立生理生化指标的快速无损检测模型。采集不同品种、不同浓度胁迫下茶树叶片的可见近红外光谱，通过化学计量学方法，建立6种生理生化指标的原始和不同预处理（标准正态变化、多元散射校正、去趋势和归一化）数据的偏最小二乘回归、支持向量回归和主成分回归模型。在最优全谱模型的基础上，运用特征波长提取算法提取特征波长，建立特征波长模型。最终确定了6种生化指标的快速检测模型，其模型R2P分别为：0.340、0.671、0.637、0.645、0.841和0.866。除抗坏血酸外，其余5种指标的特征波长模型优于全谱模型。通过提取特征波长，不仅获得更优的结果，而且简化了模型，有利于快速无损检测模型的实际应用，为茶叶质量监管提供良方。