环境中存在着许多新兴污染物，这些物质是由人类活动产生或引入的，对环境和生态系统造成不利影响，甚至对人类健康构成潜在风险。新兴污染物的种类繁多，包括药物、个人护理用品、农药、工业化学品、纳米材料、微塑料等，其中一部分具有较高的极性，即亲水性，这使得它们在水环境中更容易迁移和转化，也给传统的分析方法带来了挑战。

为了有效地监测和评估极性新兴污染物的环境行为和影响，需要发展快速、灵敏、准确和可靠的分析方法。目前，常用的分析方法主要有两种：靶向分析和非靶向分析。靶向分析是指针对已知或预期的污染物进行定性或定量的分析，通常需要事先建立标准曲线或库，并使用色谱-质谱联用技术进行分离和检测。非靶向分析是指不依赖于预先设定的目标或标准，而是对样品中所有可能存在的化合物进行全面的探测和识别，通常需要使用高分辨率质谱技术进行数据采集，并使用先进的数据处理软件进行数据挖掘和解释。

靶向分析和非靶向分析各有优缺点，靶向分析可以实现对特定污染物的高灵敏度和高准确度的检测，但是受限于标准物质的可获得性和色谱-质谱方法的复杂性，难以覆盖所有可能存在的污染物。非靶向分析可以实现对未知污染物的发现和鉴定，但是受限于质谱数据的质量和复杂性，难以实现对所有化合物的定量和结构确证。因此，为了充分利用两种方法的优势，一种新的分析策略被提出：特定筛查。

特定筛查是指在非靶向分析的基础上，根据一些先验信息或假设，从大量的候选化合物中筛选出一些可能与环境问题相关或具有潜在风险的化合物，即嫌疑污染物，并对其进行进一步的验证和定量。这种策略可以实现对极性新兴污染物的快速、灵敏、全面和有针对性的监测和评估。

特定筛查的关键步骤包括：

非靶向数据采集：使用高分辨率质谱技术（如Orbitrap或傅里叶变换离子回旋共振质谱）对样品进行全扫描或全离子扫描，并记录质荷比、保留时间、信号强度等信息。

候选化合物生成：根据一些先验信息或假设（如来源、结构、反应等），利用数据库或软件生成一系列可能存在于样品中的化合物，并记录其精确质量、化学式、结构等信息。

特定筛查：利用数据处理软件（如Compound Discoverer或MassHunter）对非靶向数据和候选化合物进行匹配，根据质荷比、保留时间、同位素模式、碎片离子等信息，筛选出一些与候选化合物相符的嫌疑污染物，并记录其相对丰度、置信度等信息。

嫌疑污染物验证：利用标准物质或文献数据对嫌疑污染物进行验证，根据色谱行为、质谱行为、量子化学计算等信息，确定嫌疑污染物的真实性和可靠性，并进行结构确证。

嫌疑污染物定量：利用内标法或外标法对嫌疑污染物进行定量，根据标准曲线或校准因子，计算出嫌疑污染物在样品中的绝对或相对浓度，并进行不确定度分析。

特定筛查的优点和挑战

特定筛查作为一种新的分析策略，在环境监测中极性新兴污染物方面具有以下优点：

可以实现对未知污染物的发现和鉴定，扩大分析范围和深度，提高分析效率和灵活性。

可以实现对可能具有环境意义或风险的污染物的筛选和关注，提高分析针对性和相关性。

可以实现对筛选出的污染物的验证和定量，提高分析准确性和可靠性。

然而，特定筛查也存在一些挑战，主要包括以下几个方面：

非靶向数据的质量和复杂性，需要使用高性能的质谱仪和先进的数据处理软件，提高数据的信噪比、分辨率、质量精度等指标，降低数据的冗余、干扰、假阳性等问题。

候选化合物的生成和匹配，需要使用合适的数据库或软件，考虑多种可能的来源、结构、反应等因素，生成合理的候选化合物列表，并根据多种信息进行有效的匹配，降低匹配的偏差、误差、假阴性等问题。

嫌疑污染物的验证和定量，需要使用可获得的标准物质或文献数据，考虑多种可能的色谱行为、质谱行为、量子化学计算等因素，确定嫌疑污染物的真实性和可靠性，并根据合理的方法进行准确和精密的定量，降低定量的不确定度、误差、偏差等问题。

特定筛查的应用案例

特定筛查已经在环境监测中极性新兴污染物方面得到了一些应用案例，以下是一些典型的例子：

环境水中药物及其代谢产物：利用Orbitrap高分辨质谱仪对环境水样进行非靶向数据采集，并利用Compound Discoverer软件生成候选化合物列表，并与非靶向数据进行匹配，筛选出了一些药物及其代谢产物作为嫌疑污染物，并利用标准物质或文献数据进行了验证和定量。

环境水中阻燃剂及其代谢产物：利用傅里叶变换离子回旋共振质谱仪对环境水样进行非靶向数据采集，并利用MassHunter软件生成候选化合物列表，并与非靶向数据进行匹配，筛选出了一些阻燃剂及其代谢产物作为嫌疑污染物，并利用标准物质或文献数据进行了验证和定量。

环境水中纳米材料及其衍生物：利用Orbitrap高分辨质谱仪对环境水样进行非靶向数据采集，并利用Compound Discoverer软件生成候选化合物列表，并与非靶向数据进行匹配，筛选出了一些纳米材料及其衍生物作为嫌疑污染物，并利用标准物质或文献数据进行了验证和定量。

以上是一些特定筛查在环境监测中极性新兴污染物方面的应用案例，说明了特定筛查的可行性和有效性，也展示了特定筛查的潜力和前景。

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