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科學(xué)家利用細(xì)菌 DNA 追蹤全球 18 個(gè)港口的污水污染，發(fā)現(xiàn)了目前檢測(cè)方法無(wú)法檢測(cè)到的廣泛污染。

《自然水》雜志發(fā)表的一項(xiàng)國(guó)際研究發(fā)現(xiàn)，五大洲的城市港口存在廣泛的污水污染。

證據(jù)：研究人員測(cè)試了悉尼港周?chē)亩鄠€(gè)地點(diǎn)，包括圖中的沃森灣，發(fā)現(xiàn)人類(lèi)污水的存在是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題。

研究人員使用分子技術(shù)對(duì)港口水樣進(jìn)行分析，利用人類(lèi)腸道微生物菌群 DNA 來(lái)檢測(cè)全球范圍內(nèi)的污水污染。

麥考瑞大學(xué)分子生態(tài)學(xué)家副教授 Anthony Chariton 表示，研究人員首先找到了一種可用于區(qū)分污水和其他港口污染物

的“全球特征”。

“我們對(duì)未經(jīng)處理的污水樣本進(jìn)行測(cè)序，以找到全球人類(lèi)腸道標(biāo)志物，這種方法使指標(biāo)專(zhuān)門(mén)針對(duì)人類(lèi)，而不像大腸桿菌那

樣也可以來(lái)自野生動(dòng)物和家畜（例如鳥(niǎo)類(lèi)和動(dòng)物糞便），”他說(shuō)。

這項(xiàng)研究由威斯康星大學(xué)的桑德拉·麥克萊倫教授、麥考瑞大學(xué)的查里頓副教授和新南威爾士大學(xué)的彼得·斯坦伯格教授領(lǐng)

導(dǎo)，由悉尼海洋科學(xué)研究所世界港口計(jì)劃資助，合作伙伴來(lái)自澳大利亞、中國(guó)、美國(guó)、意大利、法國(guó)、西班牙、新加坡

和巴西。

強(qiáng)調(diào)來(lái)源

“病原體通常很難檢測(cè)，因?yàn)樗鼈兊臐舛确浅５停虼藶榱吮O(jiān)測(cè)水質(zhì)，使用淡水中的大腸桿菌和海洋環(huán)境中的腸球菌等

替代品，”查里頓副教授說(shuō)。

分子創(chuàng)新：科學(xué)家利用人類(lèi)腸道微生物群的細(xì)菌 DNA 追蹤全球 18 個(gè)港口的污水污染情況，包括墨爾本的菲利普港灣

（如圖所示），揭示了當(dāng)前檢測(cè)方法無(wú)法檢測(cè)到的廣泛污染。

然而，大多數(shù)用于檢測(cè)水是否適合游泳的監(jiān)測(cè)，例如新南威爾士州的海灘監(jiān)測(cè)和河流監(jiān)測(cè)計(jì)劃，都使用培養(yǎng)技術(shù)，這需

要細(xì)菌存活，因此只能測(cè)量近期事件。

它們也不是針對(duì)特定動(dòng)物的；例如，大腸桿菌爆發(fā)是由于鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量眾多還是由于污水系統(tǒng)故障而發(fā)生的，將具有非常不

同的健康風(fēng)險(xiǎn)和管理解決方案。

為了解決這些局限性，在這項(xiàng)涵蓋五大洲 18 個(gè)港口城市的全球研究中，研究小組引入了一種測(cè)量從每個(gè)港口收集的水樣

的新方法，使用分子工具測(cè)量與人類(lèi)腸道菌群相關(guān)的細(xì)菌作為污水指標(biāo)。

悉尼、墨爾本、達(dá)爾文港是接受測(cè)試的澳大利亞水道組的一部分，香港、舊金山、檀香山和新加坡是研究范圍內(nèi)的國(guó)際

地點(diǎn)。

“這項(xiàng)研究表明，未經(jīng)處理的污水確實(shí)存在全球分子特征，這使得制定全球指標(biāo)成為可能，”副教授 Chariton 說(shuō)。

新測(cè)試方法揭示污水污染

先進(jìn)的技術(shù)表明，來(lái)自世界各地的所有水樣中約有一半含有可測(cè)量濃度的人類(lèi)糞便細(xì)菌標(biāo)記物，表明港口受到污水污染

的證據(jù)。

全球測(cè)試：香港維多利亞港的水樣（如圖所示）被測(cè)試與人類(lèi)腸道菌群相關(guān)的細(xì)菌，這是一項(xiàng)全球水質(zhì)研究項(xiàng)目的一部分

。

“這些樣本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了之前的估計(jì)，我們自己基于傳統(tǒng)測(cè)試方法的數(shù)據(jù)顯示，只有 18% 的樣本受到污染，”副教授 

Chariton 說(shuō)。

使用這種新方法進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)可以突出顯示港口污染何時(shí)來(lái)自污水處理不足、溢流和其他結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，并將使港口城市

更好地監(jiān)測(cè)其水處理基礎(chǔ)設(shè)施。

研究結(jié)果對(duì)城市水道的健康具有深遠(yuǎn)影響。

“據(jù)估計(jì)，全球 40% 的人口居住在距海岸 100 公里以內(nèi)的地區(qū)，快速的城市擴(kuò)張給水資源及其管理帶來(lái)了巨大壓力，

污水污染對(duì)人類(lèi)健康和水體提供的服務(wù)都構(gòu)成了重大威脅，”Chariton 副教授說(shuō)。

研究還顯示，許多受污染地點(diǎn)的細(xì)菌群落源自污水基礎(chǔ)設(shè)施，也就是說(shuō)，它們顯示出通常生活在管道內(nèi)的細(xì)菌。

“這種方法可以突出更長(zhǎng)期、更結(jié)構(gòu)性的問(wèn)題，”Chariton 副教授說(shuō)。

他說(shuō)，這些發(fā)現(xiàn)為城市規(guī)劃者、政策制定者和水資源管理者提供了一系列新工具，以更好地管理和保護(hù)水生環(huán)境。

他說(shuō)，隨著城市不斷發(fā)展，氣候變化增加了極端天氣事件的頻率，這些事件可能會(huì)壓垮衛(wèi)生基礎(chǔ)設(shè)施，解決沿海水域的

污水污染問(wèn)題只會(huì)變得更加關(guān)鍵。

雖然這些發(fā)現(xiàn)令人擔(dān)憂，但它們也凸顯了改進(jìn)的機(jī)會(huì)。

“通過(guò)采用更敏感和更具體的測(cè)試方法，城市可以更清楚地了解其水域的污水污染情況，并采取更有針對(duì)性的行動(dòng)來(lái)解

決問(wèn)題，”Chariton 副教授說(shuō)。