快速水质测试可以更好地保护海滩游客

计划去海滩旅行?除了期待一些夏日的乐趣，海滩游客可能会考虑他们的海滨目的地的安全。水是否足够干净，适合游泳，冲浪，涉水以及人们享受国家海岸线的所有其他方式?

在美国，县，市和州水质管理者测量指示菌的水平以测量水质。当细菌如大肠杆菌 -二手监测淡水海滩像大湖和肠球菌 -二手海洋海滩，都存在，所以可能等危险细菌和病毒是棘手和更昂贵的测量。

高水平的指示菌细菌表明，与人类健康有关的微生物，如沙门氏菌和诺如病毒，也可能存在于水中。可能让你生病的病毒和细菌有时会通过雨水径流，意外污水泄漏甚至是化粪池系统失效进入海滩水域。当数大肠杆菌或肠球菌的水样从海滩超过一定阈值时，官员或者张贴标志市民建议不要游泳，或者干脆关闭海滩。

该系统通常运行良好，但目前一个严重的缺点是在收集水样后获得结果所需的时间 - 将近24小时。这意味着如果海滩游客在星期二检查她最喜欢的海滩的报告水质，她看到的结果将来自周一早上收集的水样。尽管各国海滩的水质普遍良好，但每年都会发出数以万计的建议。

由于潮汐，风和风暴，海滩的水质条件会迅速变化，所以24小时是公众等待准确通知的长时间。海滩管理人员正在寻找更快速，更具成本效益的方法来保持水质。我是一名环境微生物学家，他开发了一种这样的解决方案并申请了专利。

这是它的工作原理。使用者收集一杯感兴趣的水，然后将样品通过一个大小约50美分的过滤器，捕获细菌。使用传统方法，将过滤器放置在专门配制的培养皿中以帮助细菌生长。使用者将培养板约20至24小时，然后计数生长的细菌菌落。然后，他或她可以报告最终浓度，并评估水是否清洁 - 昨天。

使用更新的方法，包括我开发的版本，操作员将相同类型的过滤器放在管中。她没有等待细菌生长，而是净化管中的DNA并添加一系列化学物质和酶。然后一台机器进行定量聚合酶链式反应，这种技术可以多次复制DNA。临床实验室已经广泛使用该技术十多年来快速测试细菌感染，流感和抗生素抗性细菌。

qPCR机加热并冷却样品，使酶和化学物质复制DNA; 水样中的一个大肠杆菌 DNA 拷贝变为2个，然后是4个，然后是8个，然后是16个，依此类推。每种都含有一种化学物质，可作为新DNA链中的荧光标记。然后机器可以测量所有副本组合中存在多少荧光。荧光越大意味着原始水样中的细菌越多。

进行这些测量只需要大约45分钟到一个小时，机器会发出一个易于使用的结果电子表格。总的来说，水质测试过程只需要一两个小时，这是一个很大的节省时间。

2012年，美国环境保护局建议使用快速方法进行海滩水质测试，但迄今为止发布的大多数方法都是繁琐而复杂的。需要简化测试，以便快速结果可以直接发送给水质管理者，水质管理员确定海滩是否超过建议的安全水平。

更快的结果使公众能够了解与访问时间更相关的海滩条件。

另一个重要的优点是，在风暴或意外的污水溢流事件发生后，可以立即使用快速测试，以确保海滩的水质恢复正常，并恢复休闲。

更快的结果还使海滩管理人员能够了解通常推动海滩水质的条件 - 河流流量，雨水输入和风力混合和方向。他们可以在经常危害公共健康的特定条件下发出警告。

目前，一些个别州 - 包括威斯康星州，加利福尼亚州和夏威夷州 - 使用快速方法。尽管EPA推广使用依赖于分析DNA而不是等待细菌生长的这类快速检测，但它们的采用并不普遍。这是因为迄今为止所推荐的大多数测试都需要技术能力并且相对昂贵。

我目前正在与私营企业合作，试图使快速测试更快，更简单易用。我开发了一种对大肠杆菌的快速检测，这对淡水海滩有好处。另一个版本寻找肠球菌，用于海洋海滩。最终，我的目标是让这些测试变得轻松便携。救生员等海滩人员可以快速进行水样采集和分析，通过手机将数据输送到报告网站。

海滩水质不仅对公众有影响，对依赖海滩游览的企业也有影响，如餐馆，商店，停车场，租赁供应商和小吃店。使用快速测试方法确保恢复良好的水质并每天重新开放拥有数千名海滩用户的高用途海滩，这可以为海滩经济带来福音，使餐厅和商店保持开放和活跃。

但最重要的，快速水质量结果将减少一些游泳的休闲沙滩相关疾病。