第35卷，第1期 2015年1月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.35,No.1.pp208-211 January，2015
激光诱导击穿光谱结合标准加入法定量分析未知样品中铅含量
方丽，赵南京，孟德硕，袁静，汤洁，王寅，余洋，马明俊，胡丽，张大海，肖雪，王煜，刘建国，刘文清
1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 2.扬州环境监测中心站，江苏扬州225007
摘要利用激光诱导击穿光谱结合标准加人法定量分析了铅蓄电池厂含铅污泥中重金属铅元素含量，标准加人法有效避免了外标法与内标法制作标准曲线时基质不同对LIBS检测结果的影响，且样品处理过程简单。实验采用中心波长为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，选取铅的PbI：405.78nm特征谱线作为分析线，以FeI：404.58nm特征谱线作为内标线进行结果计算。预实验确定较佳的实验条件后（激光脉冲能量：128.5mJ，延时：2.5us，门宽：3uxs），对铅蓄电池厂的未知铅泥样品中铅元素进行定量分析，结果表明 00 的线性关系，由此确定合适的铅加人量为0～25000mg·kg-1。在此基础上配制四个样品，基质均为铅蓄电池厂含铅污泥，加人铅浓度分别为5000，10000，15000，20000mg·kg-，每个样品设置三个平行样，验证实验重复性及可靠性，并与ICP-MS检测结果对比，结果直线外推误差为一14.8%。12个样品单次计算结
果误差介于为一24.6%～17.6%之间，含铅量平均值为43069mg·kg1，相对误差为一2.44%。关键词光谱学：激光诱导击穿光谱：标准加人法：ICP-MS：固体废弃物
中图分类号：0433.4文献标识码：A
引言
D0I : 10, 3964 /i. issn. 1000-0593(2015 )01-0208-04
法均需对样品进行复杂的前处理，并将固态样品消解后转化为液态进样测量。激光诱导击穿光谱(LIBS)作为新兴的分析方法，可以对样品进行定性、定量分析，具有样品制备简单、
据资料统计，世界金属铅总产量中的半数以上用于生产铅蓄电池。随着工业的发展，铅蓄电池的用量日益增大。铅蓄电池生产企业每年要排放大量的铅酸废水、铅渣和铅尘等含铅污染物，由于颗粒状铅和可溶性铅盐都有毒性，而且易在生物体内积累。如果对这些铅排放物不进行安全处理会对环境造成二次污架，无其是对地下水的污染。对于铅含量不同的排放物有不同的处理要求，因此，对其进行监测可为后续污染处理提供指导。传统检测铅元素的方法主要有双硫比色法、溶出伏安法、微分电位溶出法、生物传感器法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等3」。任贝等对某铅蓄电池厂厂区内的土壤进行微波消解后检测其含铅量。郑立保3]采用 HC1-HNO:-HF-HCIO4混合酸消解某铅污染场地土壤，等离子体发射光谱仪（ICP-OES)测定其中铅含量。然而，这些方
收稿日期：2014-01-06，修订日期：2014-05-08
消耗量少、多元素同时分析等优点，国内外已有许多文献对 LIBS定性、定量分析元素进行研究4。内标法是LIBS一元定标曲线法中的常用方法，孙兰香等对钢样中的Si和Mn定量研究表明，由于各钢样的基体组成具有较大差异，数据点之间为明显的非线性关系，造成结果有较大的偏差"。LIBS 定量分析基本仍停留在单曲线定标拟合阶段，需要发展稳定可靠的定量分析方法6]。鉴于铅蓄电池厂污泥成分复杂，测试时存在严重的基体干扰，难以通过配制系列标准样品，制作标准曲线的方法定量检测铅元素，本文基于激光诱导击穿光谱，结合采用标准加入法定量分析固态铅污染物（以下称含铅污泥），无需对样品进行消解，避免了大量强酸的使用及前处理过程中样品的损失。有效去除了基体效应的影响，实现含铅污泥样品中铅的定量分析。
基金项目：国家自然科学基金项目（60908018，61378041），国家(863计划)项目（2013AA065502，2014AA06A513），安徽省杰出青年科学基
金项目（1108085J19），中国科学院仪器设备功能开发技术创新项目（yg2012071)资助
e-mail : Ifang@ aiofm .ac .cn
作者简介：方丽，女，1987年生，中国科学院安徽光学精密机械研究所研究实习员