重金属污染物毒性大、难降解,且生物蓄积性强,易随食物链迁移最终进入人体,严重危害人体健康。其污染源多为工厂废料的违规排放,污染物一旦进入水体并随之迁移,极易造成扩散性污染,造成严重后果。目前对于水环境中的重金属离子浓度检测设备大多存在价格高,体积大,不便现场检测等问题。因此,研制一款体积小,成本低,操作简便,可以满足现场应用要求的检测仪器有着重要的意义和应用价值。为实现对水体中重金属离子浓度的快速检测,本文设计了一款基于电化学分析技术的重金属离子浓度检测仪。检测仪以嵌入式微处理器STM32F103RCT6为核心,配合扫描电压电路、恒电位电路、微电流检测单元和显示模块,完成检测过程中扫描电压信号的生成以及电化学信号的采集等工作;为应对响应电流范围宽的问题,设计了基于多路模拟开关的多量程信号采样电路,并完成了自动切换量程及信号采样方法的软件设计,从而提高检测仪的灵敏度;为消除基线漂移的影响,采用切线识别法进行基线校正,保证峰电流数据准确度;检测方法采用基于三电极体系的差分脉冲阳极溶出伏安法,使用铋膜修饰的丝网印刷电极,设计实验探索了溶液pH值、Bi3+浓度、富集电压和富集时间四个检测参数对检测信号的影响并确定了最佳的检测参数。在确定的最佳检测参数的前提下,分别对 0.5μmol/L、1μmol/L、2μmol/L、5μmol/L 和 10μmol/L 的 Cd2+和 Pb2+的标准溶液进行检测实验,实验结果表明在检测过程中采集到的Cd2+和Pb2+的溶出峰电流与其对应的浓度大小呈良好的线性关系,Cd2+和Pb2+的线性相关系数分别达到0.9942和0.9979,且对同一浓度离子检测的重复性良好。将检测结果与原子吸收光谱法的检测结果进行对比,相对误差最大为4.93%,可以满足面向工业现场水体重金属离子浓度检测的需求。本课题所设计的重金属离子浓度检测仪检测速度快,性能稳定,具有较高准确度且操作简便。为从源头及时发现、治理重金属污染提供了一种有效的技术手段。