预富集是实现水环境中痕量重金属离子快速、高灵敏检测的一个重要途径。本论文针对水环境中离子的检测，研究了基于离子浓差极化现象的富集机理，提出了持续流动富集和通道内静态富集两种方法，并设计、制备了两种预富集器件，分别实现了阴、阳离子的富集。主要研究内容如下:　　研究了基于离子浓差极化的持续流动富集方法，并设计、制备了基于该方法的微流控富集芯片。该持续流动富集器件主要由包含有微流道的PDMS盖片和包含有金电极的玻璃衬底键合而成。通过在微流道之间制备多个宽度为100μm的辅助通道，利用Nafion溶液在辅助通道内的毛细现象，将离子交换膜与样品通道、缓冲通道以及辅助通道相结合，实现富集芯片的制备。采用带正电荷的罗丹明6G和带负电荷的荧光素钠对持续流动富集芯片进行了性能测试。实验结果表明该器件对荧光素钠产生了富集，但对罗丹明6G富集效果不佳。当荧光素钠浓度为12-32μM时，富集倍率为2倍，与器件的设计倍率一致。通过对芯片结构及富集结果的分析可知，结合有阳离子交换膜的器件适合于阴离子的富集。由于器件中交换膜与微流道高度相同，可在较高的样品流速下实现富集。未来，该器件可结合阴离子交换膜对阳离子进行富集，并通过改变通道的尺寸比实现较高倍率的富集。　　研究了基于离子浓差极化的通道内静态富集方法，并设计、制备了基于该方法的微流控富集芯片。该富集器件由微流道层，密封层，离子交换膜和电极构成。微流道层通过3D打印技术制作，采用软固化的PDMS作为微流道的密封层。该芯片制作方法简单，不需要光刻等复杂工艺，也不需要超净间环境。采用带正电荷的罗丹明6G和带负电荷的荧光素钠对富集芯片进行了测试。荧光素钠可以被结合有阳离子交换膜的器件富集，富集倍率随着电压的增加而增大，最大富集倍率为18倍。罗丹明6G可以被结合有阴离子交换膜的器件富集，富集倍率随着电压的增加而增大，并趋于稳定值，最大富集倍率为40倍。未来，可结合重金属离子荧光探针，在富集的同时实现痕量重金属离子的原位检测。