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海洋为人类带来了宝贵的资源,然而近些来一些人类活动使海洋污染越来越严重,其中重金属污染对海洋生物和人类危害很大,对海洋中重金属元素的检测非常必要。现代元素检测技术需要复杂的样品预处理和苛刻的实验条件,通常不能在室外环境进行实时测量。而激光诱导击穿光谱分析技术具有对样品的损伤小、价格低、不需要预处理、检测速度快、可同时检测多种元素、可便携化等优点,因此本文选用激光诱导击穿光谱分析技术对海水及其海洋相关物质进行检测与分析。通过搭建同步采集光谱的硬件系统与编写基于LabVIEW的系统控制软件,实现对海水的重金属污染检测及海洋相关样品的元素检测,并完成了整套系统集成便携化。本文主要研究内容如下:首先,使用被动调Q的Nd:YAG激光器,设计了由光触发实现的可同步采集光谱数据的多脉冲LIBS系统,编写了基于LabVIEW平台的LIBS系统控制软件。软件可实现光谱采集延时和积分时间的设置,同时拥有光谱图实时绘制、元素自动识别、光谱数据存储和读取、波长校准等功能。建立了标准光谱库,通过五点寻峰法、与标准光谱库匹配和强度优先的排序三个步骤得到样品中元素按含量由高到低排序的结果,实现了样品成分的实时自动识别。其次,利用搭建好的LIBS系统对海水、贝类、礁石、海沙等海洋相关样品进行了检测。在污水入海口处海水中检测到Cu、Al等重金属元素,并以Na为内标元素对溶液中的Cu和Al元素进行定量实验,得到线性度良好的标准曲线,并且计算出入海口处海水中Cu2+的浓度为0.277 ppm,Al3+的浓度为10.98 ppm。在污水入海口处的贝类表面检测到Al和Na元素,说明贝壳表面有海水中金属和盐类的残留。实验结果证明本文所设计的光谱采集和软件系统在海洋重金属污染检测方面具有可靠性高、结构紧凑、检测精度高等优点,实现了对样品的实时检测与元素自动识别。