金属元素作为酶的核心,对生理活动起到调节作用。国家GB2762—2005食品中污染物限量将铅、镉、汞、砷、铬、铝、硒和稀土纳入食品污染物管理,并制定了相应的限量要求;国际食品法典委员会(CAC)将铅、镉、砷、汞、甲基汞、锡等纳入食品污染物管理。我国只对粮食作物中的重金属总量铅、镉、砷、汞、铬的作了规定,如铅的限量标准在0.2或0.4mg/kg,汞的限量标准在0.02mg/kg以下,总砷的标准限量在0.7mg/kg以下,镉的标准限量在0.05mg/kg或0.2mg/kg以下,铬的限量标准在1.0mg/kg以下。　　本论文主要工作如下:　　1、研究了北京部分地区(如房山、大兴、顺义、石景山、门头沟、昌平、密云和怀柔)小麦、玉米、大豆以及土壤样品的制备,根据样品的特点和重金属的性质,分别建立了农作物样品中铅、镉、铜、锌分析的湿法消解样品处理方法、微波消解方法、干法灰化方法;农作物样品中汞、砷、硒的湿法消解方法和微波消解方法;土壤中铅、铜、镉、锌总量测定的消解处理方法;土壤中铬总量测定的消解处理方法以及土壤中铅、铬、镉、砷、汞、铜、锌的微波消解处理方法。　　2、以北京部分地区为考察对象,采用本文建立的样品处理方法,分别建立了粮食作物和土壤样品中各种重金属同时测定的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析新方法,并对测量结果进行了分析和评价。实验结果表明,粮食作物中铅含量0.01~0.1mg/kg、汞含量0.001~0.006mg/kg、铬含量0.19~0.5mg/kg、镉含量0.02~0.047mg/kg、砷含量0.0030.068mg/kg、锌含量23.64~60.27mg/kg、铜含量1.21~10.25mg/kg以及锰含量3.13~44.40mg/kg之间。北京郊区土壤中铅的含量20.68~28.65mg/kg、铬的含量59.09~62.67mg/kg、镉的含量0.14~0.42mg/kg、汞的含量0.056~0.089mg/kg以及砷的含量8.23~9.90mg/kg。由此发现,采样的这些地区粮食作物和土壤重金属总量都没有超过限量标准,各区域土壤中重金属含量相差不大,只是不同的粮食作物中各种重金属富集的程度不同,如玉米中锌、锰、铜的含量要低于小麦和大豆;而大豆中镉的含量要略高于小麦和玉米,铅、汞、砷这三种元素各农产品中差别不太大。　　3、采用色谱分离和质谱检测相结合,分别研究了砷、汞、硒三种元素在粮食作物中的存在形态,并建立了这三种元素的形态分析方法。实验结果证明,各种形态的砷、汞、硒的提取率都超过67％。北京地区中小麦、大豆、玉米中无机砷含量极低,远远小于国家限量标准。在砷的形态提取过程中发现三价砷和五价砷有相互转化的现象,但它们的总量是比较稳定的,所以最终以三价砷和五价砷的加和无机砷的表示方式给出。各种形态的砷加标回收率在57.1%~108.9%。汞的提取形式,是以硫脲和盐酸为提取液,以这样方式提取的汞的形态不易发生改变,并且提取效率较高。北京地区粮食作物中几乎没有甲基汞存在,汞的各个形态加标回收率在67.2%~119.4%。硒的形态分析柱采用戴安的阴离子分析柱AS11,不同形态的硒实现了基线分离分开,流动相使用碳酸氢铵。硒的加标回收率在66.8%~126.8%。定量分析的校准曲线相关系数都大于0.999。