水是人类生活中不可缺少的重要资源,减少水环境的污染对于保障人们的身体健康以及社会的可持续发展,具有十分重要的经济和战略意义。在水污染中,工业废水污染是重点污染源,工业废水中,一般都含有重金属离子污染物,并通过直接或者间接作用对人类生存造成巨大的影响。对水中重金属离子的有效检测和监控是减少污染、保障水质的必要条件。因此,找到一种有效检测水中的重金属成分及含量的技术方法显得尤其重要。在本研究中,我们提出了一种新型的光学检测技术,该技术将光热效应(photothermal effect,PT)和激光背向散射干涉(back-scattering interferometry,BSI)技术相结合,通过检测微通道内重金属的显色液光热效应引起的折射率变化,实现了对水中重金属离子的定量检测。主要研究内容如下:1、提出了一种基于光热效应与背向散射干涉结合的水中重金属离子定量检测技术。选用特定波长的激光器作为光源,结合显色反应、光热效应和背向散射干涉实现了微体积水中重金属的定量检测。这种检测方法既保留了比色法的简便及反应快速等优点,克服了目视比色法不能定量检测的缺点;也发挥了背向散射干涉技术高精度、低损耗、非接触式等优点。2、在本文中使用PT-BSI重金属离子定量检测技术对水中Cr(Ⅵ),Cu(Ⅱ),Fe(Ⅱ)进行了定量检测。并使用UV-Vis方法与PT-BSI方法进行对比,两种方法检测结果基本一致。以光强度为0.55 mW/cm~2,根据3σ的方法得到Cr(Ⅵ),Cu(Ⅱ),Fe(Ⅱ)的检测限为0.04 mg/L,0.3 mg/L,0.06 mg/L,低于国家规定饮用水重金属含量标准:饮用水中Cr(Ⅵ),Cu(Ⅱ),Fe(Ⅱ)含量应分别低于0.05 mg/L,1.0 mg/L,0.3 mg/L,适用于医疗诊断,食品安全,水质污染等领域。