1. 土壤湿度
土壤水分是土壤生物生长的必需物质，不是污染物，但无论是用新鲜土样还是风干土样测定污染物，都需要测定土壤水分含量，以便以风干土样计算结果。
土壤水分测定要点为：对于风干土样，用刻度为0.001 g的天平称取适量已过1 mm孔径筛的土样，置于恒重的铝盒中；对于新鲜土样，用刻度为0.01 g的天平称取适量土样，置于恒重的铝盒中；将称量的风干土样和新鲜土样放入烘箱中，在（105±2）℃下烘干至恒重，根据下面两个公式计算水分含量：
式中：mo——烘干至恒重的空铝盒的质量，g；
m1——烘烤前铝盒及土壤样品的质量，g；
m2——铝盒和土壤样品干燥至恒重时的质量，g。
2. pH
土壤pH值是土壤重要的理化参数，对土壤微量元素的有效性和肥力有显著影响。在pH值为6.5至7.5的土壤中，磷酸盐的效果最好。随着土壤酸度的增加，许多金属化合物的溶解度增加，其有效性和毒性也随之增加。土壤pH值过高（碱性土壤）或过低（酸性土壤）都会影响植物的生长。
采用玻璃电极法测定土壤pH，测定要点为：称取10 g已过1 mm孔径筛的土样于烧杯中，加入25 mL不含二氧化碳的蒸馏水，轻轻振摇，用电磁搅拌器搅拌1 min，使水与土样混合均匀，静置30 min，用pH计测定上层浊液的pH值。
用于pH测定的土壤样品应保存在密封的玻璃瓶中，以防止空气中的氨气、二氧化碳及酸性和碱性气体的影响。土壤的颗粒大小和水土比均影响pH。一般酸性土壤的水土比（质量比）保持在（1∶1）～（5∶1），对测定结果影响不大；碱性土壤的水土比应为1∶1或2.5∶1。随着水土比的增大，测得的pH值较高。另外，风干土壤与潮湿土壤测得的pH值存在差异，特别是在石灰性土壤中，由于风干效应，土壤中二氧化碳大量散失，导致pH值较高，因此，风干土壤的pH值是一个相对值。
3.可溶性盐
土壤中的可溶盐是一定量的土壤在一定时间内用一定量的水提取出来的可溶性盐。当土壤中的可溶盐达到一定量时，会直接影响作物的发芽和生长，影响的程度主要取决于可溶盐的含量、组成和作物的耐盐性。从盐的组成来看，对作物危害最大的是碳酸钠和碳酸氢钠，其次是氯化钠，硫酸钠的危害相对较小。因此，定期测定土壤中可溶盐的总量和盐的组成，有助于了解土壤盐分的含盐程度和季节性盐分动态，为制定改良利用盐碱地的措施提供依据。
测定土壤中可溶盐的方法有很多种，包括重量法、比重计法、电导率法、计算阴阳离子和的方法等，下面简要介绍应用较为广泛的重量法。
重量法原理：称取已过1mm孔径筛的风干土样1000g，放入广口塑料瓶中，加入500mL不含二氧化碳的蒸馏水，在振荡器上振荡提取。立即过滤，取滤液供分析测定：吸取50～100mL滤液于已恒重的蒸发皿中，在水浴上蒸发，再在100～105℃烘箱中干燥至恒重。将所得干残渣继续在水浴上用质量分数为15%的过氧化氢溶液加热除去有机物，再蒸发至恒重。剩余残渣即为可溶性盐的总量。
水土比和振荡提取时间影响土壤中可溶性盐的提取，因此不能随意改变它们以使测试结果具有可比性。另外过滤应尽可能快，以减少空气中二氧化碳的影响。
4.金属化合物
土壤中金属化合物的测定方法与金属化合物的测定方法基本相同，仅前处理方法和测定条件有所不同，这里仅作简单介绍。
（a）铅和镉
铅和镉均为动植物非必需的有毒有害元素，可在土壤中富集，通过食物链进入人体，测定方法多为原子吸收光谱法和原子荧光光谱法。
1.石墨炉原子吸收光谱法
本方法要点为：采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸分解法，将0.1～0.3g已过0.149mm（100目）孔径筛的风干土壤样品于聚四氟乙烯坩埚中消化，使土壤样品中待测元素全部进入溶液中，然后加入基体改进剂，使体积恒定。取适量溶液注入原子吸收分光光度计的石墨炉中，按预先设定的干燥、灰化、原子化等加热程序，使铅、镉的化合物解离为基态原子蒸气，在空心阴极灯发出的特征光下被选择吸收。根据铅、镉对各自特征光的吸光度，用标准曲线法定量。土壤中铅、镉含量的计算公式可参见铜、锌的测定。 在加热过程中，为防止石墨管氧化，需不断通入载气（氩气）。
按照表5-9所列的仪器测定条件，称取0.5g土壤样品，消解至50mL时，检出限为：铅0.1mg/kg、镉0.01mg/kg。
表 5-9 仪器测量条件
2. 氢化物发生-原子荧光光谱法
该方法的测定原理是：用盐酸体系消化土壤样品，使矿物晶格和有机质彻底破坏，使土壤样品中待测元素全部进入溶液中。消化后的样品溶液经转移稀释后，样品中的铅或镉在酸性介质中，在氧化剂或催化剂存在下与硼氢化钾（KBH4）发生反应，生成易挥发的氢化铅（PbH4）或氢化镉（CdH4）。以氩气为载气，将生成的氢化物通入原子荧光分光光度计的石英原子化器中，在室温（铅）或低温（镉）下雾化。生成的基态铅原子或基态镉原子在特制的铅空心阴极灯或镉空心阴极灯发出的特征光照射下，被激发到激发态，由于激发态原子不稳定，瞬间又回到基态，发出特征波长的荧光。 荧光强度与铅或镉的含量成正比，测定样品溶液的荧光强度，并与一系列标准溶液的荧光强度进行比较，从而进行定量。
铅、镉测定所用的催化剂和消除干扰组分的试剂不同，需分别取土壤样品消化后进行溶液测定，其检出限可达：铅1.8×10-9 g/mL，镉8.0×10-12 g/mL。
（二）铜和锌
铜和锌是植物、动物和人类必需的微量元素，它们在土壤中能富集，当其含量超过最高允许浓度时，就会对农作物造成危害。火焰原子吸收光谱法是测定土壤中铜和锌的常用方法。
火焰原子吸收光谱法测定原理：用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸消化已过0.149mm孔径筛的土壤样品，使待测元素全部进入溶液中，加入硝酸镧溶液（以消除共存组分的干扰），定容至定容。将配制好的溶液吸入原子吸收分光光度计的雾化器中，在空气-乙炔（氧化性）火焰中雾化。生成的铜、锌基态原子蒸气分别有选择地吸收铜空心阴极灯、锌空心阴极灯发出的特征光，根据其吸光度采用标准曲线法定量。土壤样品中铜、锌的含量按下式计算：
式中：w——土壤样品中铜、锌的质量分数，mg/kg；
P—用试样溶液的吸光度减去空白试验的吸光度后，从标准曲线上得到铜、锌的质量浓度，mg/L；
V——溶液体积，mL；
m——土样重量，g；
f——土壤样品的含水量。
按照表5-10所列的仪器测定条件，称取0.5g土壤样品，消解至50mL时，检出限为：铜1mg/kg、锌0.5mg/kg。
表5-10 仪器测量条件
（三）总铬
由于各类土壤的母质不同，铬含量差异很大，土壤中铬的背景值一般为20～200mg/kg。铬在土壤中主要以三价和六价形式存在，其存在形式和含量取决于土壤pH值和污染程度。六价铬化合物迁移能力强，毒性和危害大于三价铬。三价铬与六价铬可以相互转化。土壤中铬的测定方法主要有火焰原子吸收光谱法、分光光度法、等离子体发射光谱法等。
1. 火焰原子吸收光谱法
该方法的原理是：用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸的混酸体系消化土壤样品，使待测元素全部进入溶液，同时铬全部氧化为—型。在消化液中加入氯化铵溶液（以消除共存金属离子的干扰）后定容，喷入原子吸收分光光度计雾化器的富空气-乙炔火焰中进行雾化。生成的基态铬原子蒸气在铬空心阴极灯发出的特征光下有选择地吸收，用标准曲线法测定其吸光度并定量。计算公式与铜、锌的测定相同。
按照表5-11所列的仪器测定条件，称取0.5g土壤样品，消解至50mL时，检出限为5mg/kg。
表5-11 仪器测量条件
2. 二苯卡巴肼分光光度法
称取土壤样品于聚四氟乙烯坩埚中，用硝酸-硫酸-氢氟酸体系消解。将消解物用水溶解并定容。取一定量溶液，加入磷酸和高锰酸钾溶液，继续加热氧化，将土壤样品中的铬完全氧化为-型。用叠氮化钠溶液除去过量的高锰酸钾后，加入二苯卡巴肼溶液，与-型反应，生成紫红色的铬络合物。用分光光度计在540nm波长处测定吸光度，采用标准曲线法定量。该方法的最小检测质量浓度为0.2ug（六价铬）/（25mL）。
（四）镍
土壤中少量的镍有利于植物生长，镍也是人体必需的微量元素之一，但当其在土壤中积累超过允许量时，会引起植物中毒，某些镍化合物如羟基镍具有剧毒，是强致癌物。
土壤中镍的测定方法有火焰原子吸收光谱法、分光光度法、等离子体发射光谱法等，目前最常用的是火焰原子吸收光谱法。
火焰原子吸收光谱法的测定原理是：称取一定量的土壤样品，用盐酸-硝酸-氢氟酸体系消化，将消化物用硝酸溶解并定容，然后喷入空气-乙炔火焰中，使含镍化合物离解为基态原子蒸气，在镍空心阴极灯发出的特征光下测量其吸光度，用标准曲线法测定土壤中的镍含量。
测定时，采用原子吸收分光光度计的背景校正装置，克服紫外区盐颗粒、分子化合物引起的光散射和分子吸收的干扰。按表5-12所列仪器测定条件进行测定，称取0.5g土壤样品，定容为50mL时，镍的检出限为
为5毫克/千克。
表5-12 仪器测量条件
（五）总汞
自然土壤中汞的含量极低，一般为0.1～1.5mg/kg，以单质汞、无机汞和有机汞的形式存在。其中挥发性强、溶解度大的汞化合物易被植物吸收，如氯化甲基汞、氯化汞等。汞及其化合物一旦进入土壤，绝大部分被耕作土壤吸附固定，当累积量超过《土壤环境质量标准》中规定的最大允许浓度时，在这样的土壤上生长的作物果实中汞残留量就可能超过食用标准。
冷原子吸收光谱法和冷原子荧光光谱法被广泛应用于土壤中汞的测定。
冷原子吸收光谱法的要点是：称取适量通过0.149mm孔径筛子的土壤样品，用硫酸-硝酸-高锰酸钾或硝酸-硫酸-五氧化二钒消解体系消解，使土壤样品中各种形态的汞转化为高价态（Hg2+）。将消解产物全部转入冷原子吸收测汞仪的还原瓶中，加入氯化亚锡溶液，将汞离子还原为挥发性的汞原子，用净化空气带入测汞仪吸收池，在低压汞灯辐射出的253.7nm紫外线下有选择地吸收，测定其吸光度，与汞标准溶液吸光度比较即可定量。该方法的检出限为0.005mg/kg。
冷原子荧光光谱法是将土壤样品用混酸体系消解，加入氯化亚锡溶液将离子汞还原为原子汞，用载气携带进入冷原子荧光测汞仪的吸收池，吸收253.7nm波长紫外光后激发发出共振荧光，测定其荧光强度并与同样条件下标准溶液测得的荧光强度进行比较。该方法的检出限为0.05ug/kg。
（六）总砷
土壤中砷的背景值一般在0.2～40mg/kg之间，而受砷污染的土壤中砷的质量分数可高达550mg/kg。砷在土壤中以五价和三价两种价态存在，大部分被土壤胶体吸附或与有机质络合或螯合，或与铁（III）、铝（II）、钙（I）等离子形成不溶性砷化合物。砷是植物强烈吸收和积累的元素，当土壤受到砷污染时，农作物中砷含量必然升高，从而危害人畜。土壤中砷的测定方法主要有：二乙氨基二硫代羧酸银分光光度法、新银盐分光光度法、氢化物发生-非色散原子荧光光谱法等。
二乙氨基二硫代羧酸银分光光度法测定原理：称取通过0.149mm孔径筛的土壤样品，用硫酸-硝酸-高氯酸体系消化，将各种形态的砷转化为可溶性离子进入溶液。在碘化钾和氯化亚锡存在下，溶液中的五价砷被还原为三价砷，三价砷被锌与酸反应生成的新生态氢还原为气态砷化氢（胂），在二乙氨基二硫代羧酸银-三乙醇胺-氯仿吸收液中吸收，生成红色胶体银，用分光光度计在510nm波长处测定其吸光度，用标准曲线法定量。该方法的检出限为0.5mg/kg。 新银盐分光光度法原理为：土壤样品经硫酸-硝酸-高氯酸消化，使各种形态的砷转化为可溶性砷离子进入溶液。硼氢化钾（或硼氢化钠）在酸性溶液中产生的新生态氢将五价砷还原为砷化氢（胂），砷化氢经硝酸-硝酸银-聚乙烯醇-乙醇吸收液吸收，生成黄色胶体银。在分光光度计上于400nm处测定其吸光度，采用标准曲线法定量。该方法的检出限为0.2mg/kg。