水環境污染是一個嚴重的環境問題，給人們的生產生活帶來了巨大的影響。重金屬含量是評價水環境的重要指標，大氣壓陰極原子發射光譜(ELCAD-AES)系統是檢測水體中重金屬含量的一種重要裝置，光譜儀在裝置中也發揮著不可或缺的作用,下面介紹一種利用原子發射光譜檢測水體中重金屬含量的方法，以鉛為例。

一、測量原理

該裝置以流動的液體作為放電陰極，以金屬棒作為放電陽極，兩極間的氣體在高電壓的作用下被擊穿，產生大氣輝光放電等離子體，利用光譜儀探測等離子體的光譜即可獲取水體中金屬元素的種類以及濃度信息。

二、測試裝置與條件

   大氣壓液體陰極輝光放電裝置如圖所示，放電陽極選用一根下端為橢圓的鎢棒，待測液在蠕動泵的帶領下進入圓錐形玻璃毛細管，流入的液體即為放電陰極，溶液從圓錐形玻璃細管上端溢出，進入溶液槽。而溶液槽中連有一根金屬輔助電極，輔助電極與連接電源負極的不銹鋼電極導通。在大氣環境下，光纖接收到的光信號傳輸到光譜儀再由計算機顯示和處理。

三、光譜分析

光譜定量分析的依據來源于公式

其中A_ij是躍遷幾率，hυ_ji是輻射光子的能量，g是統計權重，E_i和E_j是j能級和i能級的激發能。由此公式可知，譜線強度和激發電位成負指數關系，Pb的激發電位較高，所以譜線強度較弱。而譜線強度與基態原子成正比，基態原子數與元素濃度成正比，因此在一定條件下，譜線強度與該元素濃度成正比。

經硝酸化的硝酸鉛溶液中的發射譜線包括OH與N₂的分子譜線，Na,K,H_α,H_β，O的原子譜線，Pb的原子譜線有兩條，分別是368.35nm和405.78nm，由于368.35nm附近存在N₂分子譜線的干擾，所以選用405.78nm作為實驗分析線，得到譜線后根據數據對比即可得到水體中的鉛元素含量。采用同樣的方法，也可以檢測銅，汞等重金屬在水體中的含量。

在實驗過程中使用的光譜儀推薦北京鑒知的SR5OC以下是該設備參數

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