阴阳无机小离子的同步测定在许多领域都至关重要,如土壤养分检测、农田面源污染监测、水肥一体化灌溉监测、空气颗粒物(PM)监测、药物制剂检测等。新兴的微芯片电泳非接触电导检测技术(ME-C4D)有多离子同步快速检测、样品和试剂用量少,检测成本低等诸多优点,但由于现有微电泳技术的局限,目前尚不能广泛地应用于阴阳离子的同步检测。此外,国内外都没有成熟的、适合野外现场检测的便携化仪器产品,使这项有巨大应用潜力的技术目前尚不能大规模推广应用。鉴于此,本文着重研发可对多种阴阳离子进行同步快速检测的ME-C4D技术,并进行技术集成和轻量化研究,研制便携式离子速测仪。本文借鉴毛细管电泳阴阳离子同步检测技术,结合ME-C4D技术的特点,在深入研究微芯片电泳和非接触电导检测理论原理的基础上,提出了利用弯曲和Y型的微电泳管道实现阴阳离子同步检测的两种方法,分别研制了相关的ME-C4D系统,并实验验证了这两种检测方法的可行性。本文对ME-C4D技术用于阴阳离子同步检测的方法进行了深入研究。首先尝试将电渗流驱动的毛细管电泳方法移植到微芯片电泳,实验证明该方法仅适用于荷质比相差较大的阴阳离子的检测。我们提出的基于弯曲的电泳微管道的阴阳离子同步检测方案,使用CTAB试剂抑制电泳微管道中的电渗流,并利用自主研发的程控高压发生电路,实现阴阳离子在电泳微管道中串行朝同一方向以不同的速度迁移,从而实现同一微电泳管道中阴阳离子同步检测。针对该方案存在的阳离子“回迁”问题,我们提出基于Y型电泳微管道的新检测方案,使阴阳离子在经过检测位置后进入不同的微管道分支,彻底消除离子“回迁”现象。实验证明了两种方案均可在140秒内完成对K+,Na+,Li+,Cl-,F-和PO43-的同步串行检测。针对目前电泳微流控芯片普遍存在的制作工艺复杂、依赖昂贵的微加工设备的问题,本文提出了一种制作工艺极其简单的、便于大规模生产的可拆卸式微电泳芯片,并研制了配套的非接触电导检测电路,构成完整的新型ME-C4D系统。通过对该非接触电导检测系统各模块深入分析和电泳检测参数优化研究,成功完成了土壤养分离子及重金属离子的检测。在此基础上,对ME-C4D系统进行了技术集成和轻量化,研制出了可野外现场使用的便携式离子速测仪原理样机。本文研究工作解决了当前微芯片电泳阴阳离子同步检测技术的缺陷,实现了同一微电泳管道中多种阴阳离子同步串行快速检测,研制出适合野外现场检测的便携式离子速测仪样机,对ME-C4D技术的实用化和走向大规模商业化应用具有重要的推动作用。