环境污染物是对环境和生态造成不利影响的物质，如重金属、有机物、放射性物质等。随着工业化、城市化和全球化的发展，一些新关注的环境污染物 (Emerging Contaminants, ECs) 也引起了人们的注意。ECs 是指一些尚未被充分研究和监管的物质，如药物、个人护理用品、纳米材料、塑料微粒等。ECs 由于其广泛的使用和排放，以及其持久性、生物累积性和毒性等特性，对环境和人类健康构成了潜在的风险。

为了有效地监测和控制ECs 的环境行为和影响，需要发展快速、灵敏、准确和可靠的分析方法。传统的分析方法通常需要复杂的样品前处理、昂贵的仪器设备、专业的实验室环境和技术人员等，限制了其在现场和在线分析中的应用。因此，近年来，一些小型化分析方法 (Miniaturized Analytical Methods, 简称作 MAMs) 得到了广泛的发展和应用。MAMs 是指利用微流控、纳米技术、生物传感器等技术实现分析过程的微型化、集成化和自动化的方法。MAMs 具有以下几个优点：

简便：MAMs 简化或省略了样品前处理，减少样品和试剂的消耗，提高分析效率和便携性。

灵敏：MAMs 可以提高分析信号的强度和稳定性，降低检测限和干扰，提高分析灵敏度和准确度。

多功能：MAMs 实现多种分析功能的集成，如样品处理、分离、检测、数据处理等，提高分析能力和灵活性。

这里对近年来关于MAMs 分析ECs 的情况进行一下探讨，看一下MAMs 的主要类型和特点，优缺点和挑战，并展望未来的发展方向。

MAMs 的主要类型和特点                               

根据MAMs 的基本原理和结构，可以将MAMs 分为以下几类：

微流控芯片 (Microfluidic Chips, MCs)：MCs 是指利用微细加工技术在微米或纳米尺度上构建流道、腔室、阀门等结构，实现液体或气体在芯片上的精确控制和操作的平台。MCs 可以实现样品处理、分离、检测等多种功能的集成，也可以与其他技术如电泳、色谱、质谱等结合，形成多种类型的MCs。MCs 具有以下特点：

• 可以实现快速、灵敏、准确和可重复的分析，适用于多种水体样品。

• MCs 的多参数或多组分同时分析，提高分析效率和信息量。

• MCs 也可以实现对ECs 的原位或在线分析，提高分析时效性和代表性。

纳米材料 (Nanomaterials, NMs)：NMs 是指具有特殊性质和功能的尺寸在1-100 nm 范围内的材料，如纳米粒子、纳米棒、纳米管等。NMs 可以作为分析信号的放大器或传导器，实现对ECs 的灵敏和选择性的检测，也可以作为分析介质的改性剂或载体，实现对ECs 的有效的富集和分离。NMs 具有以下特点：

• NMs 可以提供多种类型的分析信号，如光学、电化学、磁性、机械等，适用于多种检测手段和仪器。

• NMs 通过表面修饰或功能化，增强对ECs 的亲和性和识别性，降低对其他物质的干扰。

• NMs 与其他技术如MCs、生物传感器等结合，形成多功能的分析系统。

生物传感器 (Biosensors, BSs)：BSs 是指利用生物分子或细胞等具有特异性识别能力的生物元件与信号转换元件相结合，实现对ECs 的定性或定量检测的装置。BSs 可以利用酶、抗体、DNA、细菌等作为生物元件，利用电化学、光学、热学等作为信号转换元件，形成多种类型的BSs。BSs 在确定ECs 方面具有以下特点：

• BSs 的高度灵敏和选择性的检测，适用于低浓度或复杂基质中的ECs。

• BSs 可以实现对ECs 的快速和简便的检测，无需复杂的样品前处理或仪器设备。

• 原位或在线检测，提高分析时效性和代表性。

MAMs 的优缺点和挑战                                    

MAMs 作为一种新兴的分析方法，在确定ECs 方面具有明显的优势，也在环境分析领域得到了广泛的应用。其优点主要包括以下几个方面：

灵敏：实现低检测限和高信噪比的检测，适用于痕量或超痕量水平的ECs。

准确：对ECs 的准确和可靠的检测，减少人为误差和系统误差，提高分析精度和重复性。

简便：简单和快速的检测，无需复杂的样品前处理或仪器设备，提高分析效率和便携性。

多功能：多参数或多组分同时检测，提高分析信息量和灵活性。

然而，MAMs 也存在一些缺点和挑战，主要包括以下几个方面：

成本：虽然可以节省样品和试剂的消耗，但是其制备和开发过程需要高精度的设备和技术，从而增加了研发成本和维护成本。

稳定性：可以提高分析信号的强度和稳定性，但是其受到环境因素如温度、湿度、光照等的影响较大，从而影响了分析结果的可靠性和一致性。

标准化：分析过程的自动化和集成化，但是其缺乏统一的标准和规范，从而影响了分析结果的可比性和通用性。

MAMs 的发展方向                                        

为了克服MAMs 的缺点和挑战，提高MAMs 在确定ECs 方面的应用效果和范围，未来MAMs 的发展方向可能包括以下几个方面：

降低成本：更低成本、更易制备、更易操作的MAMs，如利用纸基、塑料基等廉价材料制作MCs，利用商业化、标准化的NMs 和BSs 作为分析元件等。

提高稳定性：开发更稳定、更耐用、更适应环境变化的MAMs，如利用纳米复合材料、生物膜等增强MAMs 的结构强度和信号稳定性，利用温控、湿控等增强MAMs 的环境适应性等。

实现标准化：开发通用的MAMs，如制定MAMs 的设计原则、制备方法、检测流程、质量控制等标准和规范，建立MAMs 的数据共享、交流、验证等平台和机制等。

总结                                                    

ECs 是一类新兴关注的环境污染物，对环境和人类健康构成了潜在的风险。为了有效地监测和控制ECs 的环境行为和影响，需要发展快速、灵敏、准确和可靠的分析方法。MAMs 是一种新兴的分析方法，在确定ECs 方面具有明显的优势，也在环境分析领域得到了广泛的应用。