新技术可实时监控饮水中大肠杆菌含量

梅斯赫斯特大学(Mercyhurst University)生物学家正进行的研究旨在扩展和加速派斯克小岛州立公园(Presque Isle State Park)海滩水可能病原体的测试。这项研究产生一种新的可提供近乎实时水质结果的方法。

在过去5年里,梅斯赫斯特大学生物学家Steven Mauro为当地海滩水研究上付出了努力,他说这个系统今夏正在派斯克小岛上进行试行,这个系统代表了梅斯赫斯特大学、宾州州立大学贝伦德分校、区域科学 联合会、宾夕法尼亚州自然资源和保护系通力合作的结果。

大肠杆菌测试是评价娱乐用水水质的标准测试。然而,传统的方法通常花费24小时或超过24小时才可获得可靠的数值,它的方法是微生物平皿罗列粪便污染指示菌菌落。

新的处理过程是联合使用计算机预测和定量PCR分离以确定细菌DNA,并且在两个小时内完成测试工作,限制游泳者暴露于潜在危险水中的时间。Mauro说,新兴技术或许不仅有利于评估Erie海滩水质,而且,如果可证明可持续提供准确的结果,它能够很好地用于全国范围内娱乐用水的管理。

下面是它如何运作的。宾州州立大学贝伦德分校统计学家Michael Rutter博士开发出一款可监测实时环境的电脑程序,包括其他因素中的风向、风速、水温和浪高,并且可预测什么时候的环境适合大肠杆菌的污染。Mauro监视程序的评估,如果可疑污染,他就从当地海滩水中取样并回他在梅斯赫斯特大学的实验室利用进行全国最先进的DNA技术进行处理。如果定量PCR确定大肠杆菌污染,Mauro向派斯克小岛州立公园的办公人员报告他的检测结果,然后他们能够做出粘贴知情公告的决定。

Mauro说,“我早晨第一时间去半岛,就可以在同一天的上午10-11点得到检测的结果。”他补充说,在任何海滩游玩的季节,总体的定量PCR结果预计达到90%的准确性。然而,Mauro说,因为开展这种特殊试验项目,传统的和新的方法都可用来确保大部分海滩水安全测定的准确性。测试将会是由Mauro和经过培训的梅斯赫斯特大学理科生和区域科学 联合会实习生的支持下完成。

与此同时,Mauro和他的学生近期在《Journal of Environmental Management》上发表了他们有关新的定量PCR方法的研究。共同作者还包括梅斯赫斯特大学准毕业生Sura fel Mulugeta、Ryan Hindman、Adam M. Olszewski、 Kaitlyn Hoover、Kendall Greene和 Matthew Lieberman。

近几年来,Mauro的海滩水质研究得到国家科学基金会、环境保护局、海岸区管理和宾夕法尼亚海洋津贴和伊利县卫生局赞助的州环境保护部的资助。