激光探针技术（LIBS）因其具有实时快速、多元素、原位检测等优点，而在水质检测上具有广阔的应用前景。然而，LIBS检测水时，因其易受水面波动、溅射、激光淬灭以及空化效应等因素影响，使其检测灵敏度不能满足工业应用的需求。因此，探索提高水体重金属激光探针检测的灵敏度，对该技术在工业应用中极具意义。

武汉光电国家实验室激光先进制造技术研究团队的师生提出了一种基于化学置换与表面增强激光探针技术相结合的方法，以水体重金属元素为研究对象，采用便捷的化学方法将重金属离子置换出来并富集到置换金属（如镁合金）表面，成功实现了水体中重金属元素如铜、铅、镉、以及铬的高灵敏度检测。

2016年6月13日，相关研究成果“化学置换-表面增强激光探针技术对水中铜、铅、镉和铬元素的高灵敏度检测分析”（Sensitive determinations of Cu, Pb, Cd, and Cr elements in aqueous solutions using chemical replacement combined with surface-enhanced laser-induced breakdown spectroscopy）发表在Optics Express (Vol. 24, Issue 12, pp. 13410-13417, 2016)上。

该项工作得到国家重大科学仪器设备开发专项（No. 2011YQ160017），国家自然科学基金（No. 51429501，61575073，和61378031），中央高校基本科研业务费（HUST: 2015TS075）项目的资助。