正值泳装季，联邦研究人员正在推广一种更快、更准确的水质检测方法，以保持海滩开放和人们的健康。
但它很昂贵，而且大多数资金紧张的城市和县都负担不起。
地方官员传统上使用大约需要 24 小时才能完成的测试来检查海洋和湖泊水中的细菌。现在，美国环境保护署 (EPA) 建议在分子水平上进行测试——标记 DNA 并计算细菌——这可以在数小时内提供结果。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将有助于确保未来出现有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事。
“水质会在 24 小时内发生显著变化。通过这种方式，我们可以几乎立即识别出对人类健康的威胁，”美国地质调查局的研究生态学家梅雷迪思·尼弗斯 (Meredith Nevers) 说，他正在研究 EPA 的新 DNA 检测方法。
据 EPA 称，每年估计有 350 万人因接触来自污水溢出、泄漏和受污染径流的大肠杆菌或其他病原体而在海滩旅行后生病。接触会导致胃肠道疾病、皮疹和感染。
根据EPA 数据，2011 年，东海岸、西海岸和五大湖沿岸约 43% 的海滩至少收到过一次水质警告。
县市定期对海滩进行测试——通常每周一次，但具体取决于地点和季节。海滩还会在泄漏后进行测试，以确定何时可以重新开放。
结果缓慢
传统测试需要等待 24 小时，让大肠杆菌、大肠菌群或肠球菌在水样中生长，然后计算菌落。这意味着关闭海滩的决定是基于前一天收集的样本。
新方法加快了 DNA 的复制。然后，研究人员使用荧光探针来查看水样中存在多少细菌，方法是计算碎片化的 DNA 拷贝数。其他当天进行的测试也处于不同的研究阶段，但通常都使用两个步骤：捕获微生物并标记它们以便可以计数。
通过比较密歇根湖海滩的新方法和基于培养的测试，尼弗斯及其同事得出结论，海滩关闭和患病率“可以最小化”。他们无法预测它会避免多少不必要的关闭或疾病，但它将是“显著的”，尼弗斯说。
“快速检测非常棒——结果越快越好，”密歇根州环境质量部的毒理学家香农·布里格斯 (Shannon Briggs) 说，该部门与全州各地的社区合作进行海滩检测。“目标是始终保持海滩开放，确保人们的安全，这将有所帮助。”
但这并不便宜。
DNA 检测需要新的实验室和新培训的人员——这对城市和县来说是一个巨大的障碍。尼弗斯估计，新测试的成本将是旧测试的两倍左右。
密歇根州的大学正在与一些沿海社区合作，以帮助事情顺利进行。
只有拉辛
目前唯一使用该方法做出海滩安全决策的社区是威斯康星州的拉辛市。拉辛市卫生部的研究科学家朱莉·金泽尔曼 (Julie Kinzelman) 表示，该市在多年测试后，去年获得了环保署的许可，在其两个经常超过安全细菌计数的沙滩上使用 DNA 检测方法。
“我们过去不得不说，‘好吧，你昨天游泳了，现在我们知道水不干净了。很抱歉我们没能及时告诉你，’”金泽尔曼说。
拉辛仍然使用培养测试来检查 DNA 检测的可靠性。金泽尔曼说，多年来，这两种不同的测试的协议约为 90%。
拉辛的实验室是用拨款购买的，并且随着拨款和城市资金的增加而扩大。金泽尔曼必须接受培训，现在她雇用大学生来帮助进行测试。她认为该市对海滩的自豪感是他们处于海滩检测前沿的原因。
“海滩是我们的身份，”她说。“我们是湖上的拉辛。”
芝加哥和加州成本太高
但在芝加哥，该市公园区的湖滨运营主管凯西·布莱滕巴赫 (Cathy Breitenbach) 表示，这不经济。
“我们有 24 个海滩，我们必须在 26 英里的海岸线上上下移动，采集样本并将它们送到实验室，”布莱滕巴赫说。“为了利用当天的便利，我们必须在早上 2 点开始。”
南加州沿海水研究项目（一个研究沿海污染的研究机构）的海洋微生物学家约翰·格里菲斯 (John Griffith) 说，加州没有人使用快速方法。
“我们几乎没有钱进行常规的培养测试，”他说。
环保倡导组织自然资源保护委员会的水项目主任史蒂夫·弗莱施利 (Steve Fleischli) 说，环保署应该为各州补贴 DNA 检测方法。
“人们想知道他们身处其中的水是什么样的，而不是几天前的水是什么样的，”弗莱施利说。
但格里菲斯说，快速检测只在某些海滩上有意义。
“如果一个海滩从未出现问题，或者你有一个长期受到污染的海滩，你就不需要快速答案，而且很难证明这种成本是合理的，”格里菲斯说。
格里菲斯及其同事正在与南加州沿岸的社区合作研究不同的快速检测方法。一种仍在测试阶段的方法是移动 DNA 采样器，可将结果直接从现场发送到实验室。
预测水质
一些海滩管理者正在将测试与预测软件配对，该软件可根据天气和水况预测水质。布里格斯说，该软件在密歇根州的大部分地区的准确率约为 90%。
“以前总是猜测。现在我们获得了准确的信息，并且速度更快，”布里格斯说。
而且它似乎正在发挥作用。据 EPA 称，2011 年密歇根州的海滩 97% 的时间都开放着。布莱滕巴赫说，芝加哥正在 15 个海滩上重点关注预测建模，而且这些决策比培养测试做出的决策更准确。
然而，格里菲斯说，预测建模在许多海洋社区中没有得到应用，因为更大的波浪和更少的夏季降雨使其在五大湖中的作用远小于五大湖。
DNA 检测包含在环保署去年 11 月更新水质标准时发布的一系列自愿建议中。环保署的指南建议各州更快地检测海滩水并通知公众。
但环保署新提出的 2014 年预算 将完全取消海滩监测的联邦资金——削减了 990 万美元。
根据预算提案，使用这笔资金的各州和其他机构“现在有能力和知识在没有联邦支持的情况下运行自己的项目”。
本文最初发表于环境健康新闻，这是一个由非营利媒体公司环境健康科学出版的新闻来源。