石墨富集方式下水中痕量元素铅的激光诱导击穿光谱测量

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1、第３８卷第１１期中国激光Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．１１２０１１年１１月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＡＳＥＲＳＮｏｖｅｍｂｅｒ，２０１１石墨富集方式下水中痕量元素铅的激光诱导击穿光谱测量王春龙刘建国赵南京＊石焕鲁翠萍刘立拓马明俊章炜陈东张玉钧刘文清（中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室，安徽合肥２３００３１）摘要利用中心波长为１０６４ｎｍ的Ｎｄ∶ＹＡＧ脉冲激光器作为激发光源，以高分辨率、宽光谱段的中阶梯光栅光谱仪和增强型电荷耦合器件为谱线分离与探测器件，在石墨富集的方式下测量并分析了水中铅元素的激光诱导击穿光谱特性。实验中以铅的４０５．７８ｎｍ特征谱

2、线作为分析线，研究了水中铅元素的时间衰减特性，确定了最佳延迟测量时间为９００ｎｓ，门控测量宽度为１６００ｎｓ，通过对不同浓度的含铅样品进行测量，给出了铅元素的标定曲线，并计算得到铅元素质量浓度的检测限约为０．０６６５ｍｇ／Ｌ。以碳为内标元素有效地消除光谱不稳定性对分析结果的影响，提高了被分析元素的检测限和稳定性。关键词光谱学；激光诱导击穿光谱；水污染；重金属；铅；石墨中图分类号Ｏ６５７．３文献标识码Ａｄｏｉ：１０．３７８８／ＣＪＬ２０１１３８．１１１５００２ＥｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆＴｒａｃｅＬｅａｄｉｎＷａｔｅｒｗｉｔｈＧｒａｐｈｉｔｅａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｙＬａｓｅｒ

3、－ＩｎｄｕｃｅｄＢｒｅａｋｄｏｗｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙＷａｎｇＣｈｕｎｌｏｎｇＬｉｕＪｉａｎｇｕｏＺｈａｏＮａｎｊｉｎｇＳｈｉＨｕａｎＬｕＣｕｉｐｉｎｇＬｉｕＬｉｔｕｏＭａＭｉｎｇｊｕｎＺｈａｎｇＷｅｉＣｈｅｎＤｏｎｇＺｈａｎｇＹｕｊｕｎＬｉｕＷｅｎｑｉｎｇ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＯｐｔｉｃｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｎｈｕｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｅｆｅｉ，Ａｎｈｕｉ２３００３１，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｅｍｉ

4、ｓｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｒａｃｅｈｅａｖｙｍｅｔａｌｌｅａｄｉｎｗａｔｅｒｅｎｒｉｃｈｅｄｗｉｔｈｇｒａｐｈｉｔｅｉｓｓｔｕｄｉｅｄｂａｓｅｄｏｎｌａｓｅｒｉｎｄｕｃｅｄｂｒｅａｋｄｏｗｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｗｉｔｈａ１０６４ｎｍｗａｖｅｌｅｎｇｔｈＮｄ∶ＹＡＧｌａｓｅｒａｓｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｓｏｕｒｃｅ，ｔｈｅｅｃｈｅｌｌｅｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒａｎｄａｎｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅａｒｅｕｓｅｄｆｏｒｓｐｅｃｔｒａｌｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈ

5、ｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｗｉｄｅｓｐｅｃｔｒａｌｒａｎｇｅ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｐｅｃｔｒａｌｌｉｎｅｏｆ４０５．７８ｎｍｗｉｔｈｄｅｔｅｃｔｉｏｎｄｅｌａｙｔｉｍｅ９００ｎｓａｎｄｇａｔｅｔｉｍｅ１６００ｎｓｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄｆｏｒｌｅａｄｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．ＴｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆＰｂｉｓｐｌｏｔｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓ，ａｎｄｔｈｅｌｉｍｉｔｏｆｄｅｔｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈ０．０６６５ｍｇ／ＬｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｏｒＰｂｉｎｗａｔｅｒ

6、．Ｃａｒｂｏｎａｓｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｓｔａｎｄａｒｄｅｌｅｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｔｈｅｓｐｅｃｔｒａｌｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ，ａｎｄｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔｓａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙａｒｅｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ｌａｓｅｒ－ｉｎｄｕｃｅｄｂｒｅａｋｄｏｗｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；ｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ；ｈｅａｖｙｍｅｔａｌ；ｌｅａｄ；ｇｒａｐｈｉｔｅＯＣＩＳｃｏｄｅｓ３００．６３６５；１４０．３４４０；３５０．５４００；３００．２１４０；３００．６２

7、１０１引言血液影响酶和细胞的新陈代谢。摄入过量的铅将严铅是一种积累性金属毒物，易被肠胃吸收，通过重影响人体健康，会引起贫血、神经机能失调和肾损收稿日期：２０１１－０６－３０；收到修改稿日期：２０１１－０８－１９基金项目：国家自然科学基金（６０９０８０１８）和国家重大科技专项（２００９ＺＸ０７５２７－００７，２００９ＺＸ０７４２０－００８）资助课题。作者简介：王春龙（１９７９—），男，博士研究生，主要从事水体重金属元素测量技术方面的研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｌｗａｎｇ＠ａｉｏｆｍ．ａｃ．ｃｎ导师简