水中重金屬元素鎘的激光誘導擊穿光譜快速檢測研究

胡慧琴，姚明印，涂建平，黃 林，陳添兵，楊 平，劉木華，何秀文，樊十全

(江西農業大學 生物光電及應用重點實驗室，江西 南昌 330045)

重金屬元素一般是指相對密度在5以上的金屬元素，包括銅(Cu)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、鉛(Pb)等。重金屬元素在自然界中多以化合態存在，當環境受到重金屬元素污染后，可在生物體內富集，通過食物鏈進入人體，可引起重金屬中毒，嚴重危害著人類的生命健康。進入人體中的鎘，通過血液到達全身，影響腎臟功能，重金屬鎘元素中毒引起的最為典型的病癥為日本著名的公害病——痛痛病，同時還可引起貧血和致癌。因此，加強對環境中重金屬鎘元素的檢測非常必要。

傳統的物質成分分析方法有原子吸收法［1］、熒光法［2］、色譜法［3］等，這些傳統方法具有的優點在于具有較高的檢測精度、穩定性，但是都需要多樣品進行復雜的化學前處理，單次檢測時間長且容易造成二次污染。因此，急需研究出一種實時、在線、且環保無污染的環境重金屬快速檢測方法。激光誘導擊穿光譜(LIBS)技術是近幾十年來發展的一種全新物質元素定量分析方法。該技術是基于高功率激光和物質相互作用，產生瞬態等離子體，對被測元素的等離子體光譜信號進行研究，從而對樣品中的元素定性或定量分析。與其他物質分析方法相比，LIBS技術的檢測速度快，可用于多元素同時分析，而且對樣品處理簡單、破壞小。就分析對象而言，LIBS技術可運用范圍非常廣泛，對樣品的形態限制小，可對鋼鐵、礦石、土壤等固態樣品進行物質成分分析［4-8］，也可以用于液相［9-12］、氣相［13］等樣品的成分分析。……