近红外光谱技术作为一种快速无污染、前处理简单的定性、定量分析检测方法，在间接检测植物重金属含量方面有着广阔的应用前景。 较原子吸收光谱检测方法， 近红外光谱技术可通过前期数学定量模型的建立，在后期预测植物重金属含量时，可以去除繁琐的消煮步骤，大大缩短了前处理时间，达到快速定量分析的效果。 徐庆贤等借助近红外光谱技术检测了甘薯叶和茎的镉、铜、锌含量，建立了快速检测甘薯茎叶镉、铜、锌含量模型。本文拟采用近红外光谱技术，建立香根草叶内重金属铅的定量分析模型，通过波段选择来优化模型，提升香根草叶内重金属铅的近红外模型的预测能力。
1 试验材料
42株香根草样本均采自江西贵溪受重金属污染较严重的田地。试验消煮所用试剂硝酸（HNO3） 、高氯酸（HClO4）均为分析纯(中国试剂网)；试验用去离子水，电阻率大于等于 18.0MΩ· cm（东莞市陶氏水处理设备工程有限公司） 。
2 香根草叶近红外光谱采集
采用德国 Bruker 公司的 TENSOR 37 型傅里叶近红外光谱仪来采集香根草叶的近红外光谱，光谱分辨率 4cm-1,波数范围 10000～4000cm-1,积分时间 32s。用去离子水将每株香根草样本洗净后，置于电热恒温鼓风干燥箱内干燥至恒质量，将每株香根草样本的叶部剪下后于玛瑙钵内碾磨成粉状，共 42 个粉末样本。每个粉末样本取约 1g 于样品瓶中，置于积分球上采集近红外光谱，每个样本重复扫描 3 次后取其均值作为该样本的光谱值。
3 香根草叶内重金属铅测定
称取 0.2g 香根草粉末样本置于 150ml 烧瓶中，加入 10ml 硝酸后封口过夜，将烧瓶置于可调式电热板（北京科伟永兴仪器有限公司—Mb 型）上加热消煮至无颗粒沉淀物，取出冷却后加入6ml 硝酸和 3ml 高氯酸，继续置于可调式电热板上加热消煮至冒白烟，取出冷却后观察烧瓶内溶液的颜色，如呈现淡黄色，则继续加入硝酸，直至烧瓶内的溶液呈透明色，取出烧瓶冷却后移至50ml 容量瓶中定容，再用定量滤纸过滤得到香根草叶样本溶液。采用AA280FS 型快速连续—原子吸收光谱仪将每个香根草叶样本溶液作火焰原子吸收检测，重复 3 次取其均值作为香根草叶内铅含量的标准值。
4 香根草叶内重金属的络合螯合
据目前对耐富集植株的研究表明，该类植物比非富集植物具有更高浓度的有机酸， 在重金属富集的同时,可自身解毒, 即重金属在植物体内以不具有生物活性的解毒形式存在, 如结合到细胞壁上、离子主动运输进入液泡、与有机酸或某些蛋白质的络合等。同时植物在重金属或热激等措施诱导下植物体内能大量形成植物鳌合肽,而这种螯合肽多具有利于近红外吸收的有机分子基团，通过与重金属的络合从而避免重金属以自由离子的形式在细胞内循环,减少重金属对细胞的伤害。这就为近红外间接定量检测植物内部重金属含量提供了丰富的信息基础。
由于不同植株的有机物含量及组成成分有着一定的差别， 故同一个官能团在不同植株内的近红外吸收峰表现也有着不同的变化， 比如近红外吸收峰的偏移， 因此将接近同一个特征峰的波数点归为一类特征吸收谱带，由 GA-PLS 所选取的波数点作近红外谱带的归属分析可得：9939.54cm-1、 9935.68cm-1、 9931.83cm-1可认为是属于叔醇的 O-H 键特征吸收谱带， 6884.78 cm-1、6880.92cm-1、6877.07cm-1则属于伯芳胺的 N-H 键特征吸收谱带，6857.78 cm-1、6853.92 cm-1则属于伯芳胺的 N-H 键特征吸收谱带。同时，由于数据间存在着共线性，故部分波数点是无法对应相应的近红外特征吸收谱带的。 因此， 由以上分析可以认为， 能与香根草内重金属铅的络合螯合有机物中，叔醇、伯芳胺类有机物有着较大的可能性。
预测集中 12 个样本的预测值与标准值之间的决定系数(RP2)为 0.85，预测均方根误差 RMSEP为 0.18，相对误差范围在 0.03-0.23 之间，平均相对误差为 0.12，达到了较好的预测效果，其外部验证预测值与标准值相关图如图所示。
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