激光探针，又称激光诱导击穿等离子体发射光谱技术，它作为一种新兴的光谱分析技术，具有实时快速、原位、多元素检测等优点而被广泛应用于各领域的检测。然而该技术直接应用于水溶液成分检测时存在液面波动、液体溅射、等离子体淬灭等问题，而使等离子体寿命缩短、发射光谱强度减弱和波动增大，最终导致定量分析探测灵敏度和准确性很低。为解决上述问题，本文以污水为背景，以重金属元素（Cu、Pb、Cd和 Cr）为研究对象，系统研究了提高光谱强度和改善定量分析性能的新方法，并实现了废弃污水中稀土元素的快速检测。具体研究内容如下：　　为了分析影响传统激光探针方法检测水溶液中重金属元素灵敏度的因素，对比研究了液面法和气雾化法液体检测方法。结果表明：相比于气雾化法，液面法产生的等离子体具有较低的击穿阈值，因而其发射光谱信号较强、探测灵敏度较高。然而该方法对元素Cu、Pb、Cd和Cr的探测极限分别为0.871、16.084、71.984和1.787μg/mL，尚未达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的检测要求。　　为进一步提高激光探针重金属探测的灵敏度，提出化学置换-表面增强激光探针技术。相比于常规表面增强激光探针技术，该方法将制样时间由15 min缩短至1 min，并且有效地抑制了基体效应。结果表明，该方法的探测灵敏度提高了18~441倍，重金属元素Cu、Pb、Cd和Cr的检测极限分别达到了0.200、0.136、0.386和0.016μg/mL，除Cd外，均达到国家污水检测要求。　　为深入探究表面增强激光探针技术的增强机理，采用5种不同金属衬底（Zn、Al、Mg、Cu和Co）来辅助表面增强激光探针技术，通过研究不同衬底辅助对水溶液中重金属检测极限的影响，发现不同金属衬底辅助下获得的元素探测极限呈现以下趋势：Zn