作为自然界运转和人类社会发展的基础,水资源的质量决定着生命质量,健康的水资源和水环境是自然环境状态和人类生命安全的屏障。面对目前水体污染日益严重的现状,水质检测在水资源评估和水环境保护中扮演着至关重要的角色。激光诱导击穿光谱基于原子发射光谱的传统原理,在用于元素分析时与其他传统检测方法相比,具有短时间和多元素分析以及对样品无形态限制和附加污染等诸多优势。本文开展了该技术在水中金属元素定性分析和定量检测中的应用研究,主要内容有:首先,从激光诱导击穿光谱基本原理出发,设计并搭建激光诱导击穿光谱软硬件系统。利用脉冲激光器、透镜、光纤、光谱仪以及光电转换和延时模块组成系统的硬件部分,基于LabVIEW平台编写软件程序,包括系统的实时控制、光谱信息的读取、光谱数据的处理以及定性分析和定量计算。其次,选择焊锡、磷青铜片等典型的固体金属样品,对系统的光谱预处理、定性定量分析功能进行验证。检测结果表明,系统软硬件部分工作正常,可被用于后续实际水样的检测。最后,利用该系统开展实验室定标和实际水样的相关实验及分析。以石墨片为液体样品的富集基底,进行Cu、Ca、Mn、Al、Cr元素的外标实验和以Na为内标元素的内标实验并分别建立定标模型,各元素的实验结果线性关系表现良好。在此基础上采集不同实际水样,在属于淡水的自来水、河流入海口水样和三个地点的海水样品中,除了检测到常见的Na、Mg、Ca、Sr、Ba,还可能存在Cr、Fe、Mn、Al和Cu等金属污染。利用建立好的不同定标模型对各样品的部分元素成分进行定量计算,得到其含量预测值,其中远遥海域水样检出的金属污染元素种类最少且含量相对较低。本文的研究结果表明,激光诱导击穿光谱技术可作为一种半定量或定量辅助手段在实际水样的金属元素检测中进行应用。