今年，我们星球上饱受摧残的海洋一直占据着新闻头条，充斥着关于渔业崩溃、入侵物种、塑料污染等令人沮丧的报道。但是，当夏季狂欢者成群结队地涌向海滩时，一个较少被公开的问题却与我们息息相关。
坦率地说，问题是粪便。粪便污染——主要来自未经处理的污水——正在污染从墨西哥湾沿岸到五大湖的大片休闲水域。
在不安全的水域游泳会导致喉咙痛和腹泻，以及更严重的疾病，如脑膜炎和严重胃肠炎。最近的研究表明，经过多年的下降，微生物性胃肠道疾病的死亡率正在上升。“休闲性暴露显然在导致这些疾病中起作用，”美国环境保护署的流行病学家丽贝卡·卡尔德隆说。
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根据自然资源保护委员会的一项研究，2002年，污染导致超过12,000次海滩关闭和警告——13年来第二高。（2001年的数字略高，主要是因为2002年的干旱条件。）报告指出，“禁止游泳”天数的持续上升部分反映了更好的测试标准，但科学家们对于如何最好地监测污染和警告游泳者存在分歧。
多年来，标准分析一直基于大肠菌群——一种细菌，可以估计样本中粪便的含量。大多数官员每天采集一个水样，然后在细菌水平超过特定值时在海滩上张贴警告标志。
“这是一个有缺陷的系统，”北卡罗来纳大学教堂山分校的环境微生物学家马克·索布西观察到。由于细菌必须培养，分析可能需要24小时或更长时间。“我们仍然处于这种困境中，即对已经来去匆匆的水做出决定，”他评论道。
为了协助州和地方官员开展监测计划，美国环保署于2000年10月推出了《海滩环境评估和沿海健康（BEACH）法案》。《BEACH法案》的目标之一是促进“快速指标”的开发，以几乎连续地测量水质。“显然，人们希望在10秒或更短的时间内完成，但我们认为这很不现实，”美国环保署国家暴露研究实验室的阿尔·杜福尔说。“我们设定了一个任意的目标：我们将尝试在两小时或更短的时间内测量水质。”
许多符合这一标准的新技术目前正在各种环境中进行测试，大多数专家都认为这是朝着正确方向迈出的一步。但最近的研究表明，快速指标可能并非万能药。
加州大学尔湾分校的斯坦利·格兰特分析了加利福尼亚州亨廷顿海滩的警告错误。他的研究结果发表在5月1日出版的《环境科学与技术》杂志上，表明即使样本周转几乎是瞬时的，海滩警告的错误率仍然会很高。格兰特的研究指出一个更根本的问题：当前的“二元”咨询方案——其中要么张贴警告标志，要么不张贴，没有给公众提供进一步的信息——本质上是容易出错的，他断言。他建议转向“模拟”系统，类似于城市地区用于发布臭氧警告的系统，将海滩评为“A”到“F”的等级。
其他研究人员对快速指标保持信心。南加州沿海水资源研究项目执行主任斯蒂芬·韦斯伯格同意格兰特的观点，即如果官员每天只采集一个样本，那么减少采样时间几乎没有用处。“但是，如果你早上采样一次，然后立即得到结果并发现水平很高，你可以在中午之前在不同的地方再次采样五次，”他反驳道。韦斯伯格和索布西是最近一份国家研究委员会（NRC）关于水传播疾病指标的报告委员会的专家之一。该报告强调了快速指标的重要性，但将其置于海滩监测的三阶段方法中。
第一阶段只是一个早期预警，可以通过快速且廉价的污染检测技术来实现。“你不需要太多的特异性，”韦斯伯格解释说。“你可以有一些假阳性，但你不想有很多假阴性。”假阴性意味着人们正在被污染的水中游泳。
NRC框架的第二阶段——确认——需要更多的工具来将问题置于公共风险环境中。“总是，这意味着人类健康或流行病学研究，在其中量化人们因游泳而生病的风险，”索布西说。他提倡效仿欧洲科学家的做法，并引用了1990年代英国研究人员进行的一项研究，他们在水中制作了一个网格并连续采样数天，同时测量特定游泳者的水质和暴露水平。
卡尔德隆报告称，美国环保署目前正在与疾病控制和预防中心合作开展此类研究。国家休闲水域流行病学和环境评估（NEEAR）研究正在将来自快速指标的数据与海滩游客访谈相结合，以更清楚地了解水质与人类健康之间的联系。到目前为止，研究人员已经研究了密歇根湖和伊利湖的两个淡水海滩，但数据仍在等待分析。
在NRC框架的第三个也是最后一个阶段，重点转移到确定问题的原因以及如何解决它。这个阶段要求调查人员使用遗传技术来区分人和动物来源，这可以指示不同的污染源。例如，韦斯伯格指出，如果检测到人类来源，则很可能来自泄漏的污水管道。查明来源也很重要，因为动物粪便可能比人类粪便毒性低，尽管这一点尚未得到充分证实。“并不是说我们建议你想在鸟粪中游泳，”韦斯伯格说。“但从长远来看，我们可能会处于能够设定不同标准和调整我们的警告系统的位置。”使用复杂的遗传信息库快速区分人和动物来源的工具仍然遥遥无期。然而，一种更简单的方法可能是测试样品中的病毒，而不是对来源生物的DNA进行测序。杜福尔解释说，发现人类病毒将自动排除动物来源。
详细了解污染源也可能为预测污染事件的模型铺平道路。格兰特今年春天的研究指出，亨廷顿海滩的污染水平在涨潮时始终较高，长期以来，降雨一直被认为是海洋水域出现问题的良好预测指标。“几乎总是，数字在下雨时会急剧上升，”索布西说，因为风暴往往会淹没污水系统。
美国环保署已经组织了一个由研究人员组成的小组，开发一个预测系统，旨在使官员们在问题出现前一天就做好准备。“这[将]远比我们目前所处的‘我可以告诉你明天你今天游的是什么’的情况要好得多，”卡尔德隆断言。但是，一个准确的预测系统真的只是一个白日梦吗？杜福尔说不：“毕竟，想想天气预报员；他们一直在变得越来越好。”
杰森·戈尔斯常驻纽约州北部。