在国内外标准中，土壤重金属污染物的测定，主要是针对重金属元素的总量进行测定的，这符合重金属元素总量控制的原则。而金属污染物的迁移、转化规律，并不取决于污染物的总浓度（或总量），而是取决于其在土壤环境中存在的化学形态，这是因为不同化学形态的重金属其毒理特征不同。目前，土壤环境中重金属元素的形态分析已成为当前环境科学、生物化学和生命科学领域中颇为活跃的前沿性课题。 土壤中重金属形态分析 根据国际理论化学与应用化学协会（IUPAC）定义，“形态分析指确定分析物质的原子和分子组成形式的过程”，即指元素的各种存在形式，包括游离态、共价结合态、络合配位态、超分子结合态等定性和定量的分析。那么，所谓形态，实际上包括价态、化合态、结合态和结构态四个方面，形态上的差异可能会导致不同生物毒性的环境行为，具体表现为：

第一，重金属以自然态转变为非自然态时，其毒性增加；

第二，离子态的毒性常大于络合态；

第三，金属有机物的毒性大于金属无机物

；第四，价态不同，毒性不同；

第五，金属羰基化合物常常有剧毒；

第六，不同的化学形态，对生物体的可利用性也不同。因此，只有借助于形态分析，才可能确切了解化学污染物对生态环境、环境质量、人体健康等的影响。从某种意义上讲，研究金属元素的形态较之研究其总浓度就显得更为重要。 在环境领域，金属元素的形态分析一般采用Tessier的五步连续提取法。该方法由Tessier于1979年提出，主要适用于土壤或底泥等基质中重金属的形态分析。连续提取的五种形态分别为：可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化结合态、有机结合态和残渣态。

五步连续提取法的具体步骤如下：

（1）可交换态：2g试样中加入16mL氯化镁溶液（l mol/L），室温下振荡l h，离心10min（4000r/min），吸出上清液分析。

（2）碳酸盐结合态：经步骤（1）处理后的残余物在室温下用16mL乙酸钠溶液（l mol/L）提取，提取前用乙酸调至溶液pH值为5.0，振荡8h，离心，吸取上清液分析。

（3）铁锰氧化结合态：经步骤（2）处理后的残余物中加入16mL盐酸羟胺溶液（0.04mol/L）在20％（V/V）乙酸中提取，提取温度在（96±3）℃，时间为4h，离心，吸取上清液分析。

（4）有机结合态：经步骤（3）处理的残余物中，加入3mL硝酸（0.02mol/L）和5mL过氧化氢（30％，V/V），然后用硝酸调节pH值至2，将混合物加热至（85±3）℃，保温2h，并在加热中间振荡几次。再加入5mL过氧化氢，调pH值至 2，再将混合物放在（85±3）℃加热3h，并间断振荡。冷却后，加入5mL 含3.2mol/L乙酸铵的硝酸溶液（1＋4）中，稀释到20mL，振荡30min。离心，吸取上清液分析。

（5）残渣态：对步骤（4）处理后的残余物，利用硝酸-高氯酸-氢氟酸-高氯酸消解法消解分析。 一般认为，在五种不同的存在形式中，可交换态和碳酸盐结合态金属易迁移、转化，对人类和环境危害较大；铁锰氧化结合态和有机结合态较为稳定，但在外界条件变化时也有释放出金属离子的机会。残余态一般称为非有效态，因为以这种形态存在的重金属在自然条件下不易释放出来。 近几年来，一些学者根据不同的研究对象和研究目的，通过调整提取剂、提取条件（温度、时间、固液比等条件）等，对Tessier的五步连续提取法进行了修正和改进，相应还提出了七态、八态等连续提取法。而针对不同种类的重金属，其存在形态的分级提取方法也存在差异，应根据研究介质和研究目的，通过系统的实验研究加以确定。