Новая технология помогает точно определить источники загрязнения воды

Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли разработали высокоточный метод на основе анализа ДНК для обнаружения и определения источников микробного загрязнения воды. Метод использует устройство PhyloChip размером с банковскую карту, способное обнаружить присутствие более 60 000 видов бактерий и архей, и оказался чувствительнее стандартных методов оценки рисков для здоровья.

В тестах в водосборном бассейне реки Русской в Северной Калифорнии новый метод выявил потенциальные риски для здоровья человека, которые не были обнаружены стандартными тестами на фекальные индикаторы (E. coli и Enterococcus). И наоборот, он показал случаи, когда обычные тесты реагировали на бактерии, не представлявшие вероятной угрозы. Исследование, опубликованное в журнале Water Research, возглавляли микробные экологи Эрик Дубински и Гэри Андерсен.

Почему это важно? Традиционные тесты, используемые десятилетиями, не различают источник загрязнения — будь то человек, корова, птица или разлагающаяся растительность. По мере очистки точечных источников, таких как сточные воды, основной проблемой становятся диффузные источники по всему водосбору (например, сельскохозяйственные угодья). Новый метод, использующий машинное обучение для анализа данных PhyloChip, сравнивает микробное сообщество пробы с обширной референсной библиотекой, созданной на основе образцов от различных животных и источников, и статистически определяет вероятный источник.

"С помощью PhyloChip мы за ночь можем получить полную картину микроорганизмов в любом образце. Это принципиально новый и улучшенный метод отслеживания источников", — отметил Эрик Дубински. В ходе тестирования в бассейне реки Русской метод выявил широкое загрязнение от человеческих источников в районах со старыми септиками, а также значительное загрязнение после массового мероприятия, тогда как стандартные тесты показали гораздо более слабый сигнал с задержкой.