伴随着我国城市的扩大和工业的飞速发展,大量重金属通过工业废水和生活污水排入水体,通过水、水产品以及食物链等方式危害人体健康。因此水环境中定量检测痕量重金属成为水环境研究的重点。本文依托国土资源部公益性行业科研专项项目“典型金属矿山地下水环境监测技术研究”,致力于研究环境友好的无汞电极电化学检测水中重金属离子,并开发出实时在线监测重金属离子系统。具体如下：(1)以电化学预处理的金电极为工作电极,采用线性扫描溶出伏安法实现了湖南省冷水江矿山地下水中痕量砷、锑、铅的同时测定。研究了金电极的预处理方法、不同预富集时间和不同电解质对重金属离子的测定的影响规律。研究发现,电化学预处理有利于金电极对重金属离子的响应。在最优实验条件下,砷、锑、铅在电化学活化的金电极上分别于0.18V、0.18V、-0.07V产生灵敏的溶出峰,峰高与离子浓度线性相关,最低检测限分别可达到0.5μg/L、5μg/L、2μg/L。该方法操作简单、干扰小、线性范围宽、灵敏度高。(2)铋膜电极测定水溶液中痕量重金属锌、镉、铅、铜的溶出伏安法,避免了使用汞电极带来的环境污染。锌、镉、铅、铜在富集中和铋形成类似于汞齐的合金,溶出峰良好。通过一系列的条件实验,优化电化学实验参数,讨论了了富集时间、富集电位、底液、底液PH对金属离子测定的影响。在优化的实验条件下,实现了痕量重金属锌、镉、铅、铜的同时测定,检测的浓度达到了我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定的标准。它们检测的最低浓度分别为20μg/L、5μg/L、5μg/L、20μg/L(3)在以上电化学分析研究的基础上,着手研究实时在线监测重金属离子系统。根据水样性质、电化学测定条件、地理环境特点,分别完成系统水样预处理单元、控制单元、检测单元和通讯单元硬件的设计；再根据模块化思想,采用C语言进行编制,完成系统软件的设计。最后,成功研制出用于在线监测的水质重金属自动监测仪,并应用于实际测量。