Лучшие методы улучшают измерения качества воды для рекреации
Концентрация энтерококков — бактерий, активно размножающихся в фекалиях, — долгое время была федеральным стандартом для определения качества воды. Исследователи показали, что наибольшее влияние на эту концентрацию оказывают количество фекалий млекопитающих в воде и число энтерококков, прикрепляющихся к взвешенным частицам. Исследование опубликовано в пятницу, 13 июля, в журнале Applied and Environmental Microbiology Американского общества микробиологии.
«Мы также обнаружили, что специфические характеристики экосистемы, такие как пресноводные отложения и сток пресной воды в эстуарий, являются важными факторами, влияющими на концентрацию энтерококков в прибрежных водах, используемых для отдыха и добычи моллюсков», — сказал Стивен Джонс, доктор философии, научный сотрудник профессора Университета Нью-Гэмпшира и заместитель директора программы «Морской грант Нью-Гэмпшира».
Рекреационные воды могут содержать целый ряд различных бактериальных патогенов, отметили исследователи в своей статье. Загрязнение человеческими фекалиями представляет наибольшую опасность для общественного здравоохранения, поскольку не существует межвидового барьера для передачи патогенов человеку. «Но другие источники фекалий, содержащие энтерококков и, возможно, человеческие патогены, могут быть постоянными или периодическими источниками и того, и другого, что усложняет управление качеством воды на пляжах и усилия по её восстановлению», — написали исследователи.
Доктор Джонс и его студент, соавтор Дерек Ротенхебер, еженедельно отбирали пробы воды в Уэллсе, штат Мэн, летом 2016 года. В 2014 году два городских пляжа были отмечены за периодическое превышение государственных стандартов по концентрации энтерококков, и иногда публиковались предупреждения о потенциально небезопасной воде — плохая реклама для курортного города. Однако к 2016 году район пляжа Уэллс соответствовал стандартам штата Мэн.
Помимо пляжной зоны, исследователи отбирали пробы из пресноводных притоков водосборного бассейна и морской воды у выхода из эстуария. Они также отбирали пробы донных отложений в притоках и эстуарии, а также почвы вокруг притоков, чтобы провести молекулярный анализ микробных сообществ в воде, отложениях и почвах из разных экосистем. Также измерялись температура воды, солёность, кислотность и погодные условия.
Для идентификации животных — источников фекального материала — использовалась полимеразная цепная реакция (ПЦР), а для характеристики бактериального состава проб воды, отложений и почвы из разных экосистем применялось метагеномное секвенирование ДНК.
Несколько агентств в штате Мэн уже внедрили методологию исследователей для оценки территорий с проблемами качества воды. Учёные делятся своими выводами на конференциях с другими исследователями и управляющими ресурсами, чтобы распространить свои методы мониторинга.
Агентство по охране окружающей среды США установило стандарты качества воды на основе энтерококков как индикатора фекального загрязнения для управления качеством воды в эстуариях и на морских пляжах.
Доктор Джонс отметил, что энтерококки — универсальные организмы, которые процветают не только в кишечнике, но и в почве, а также в донных отложениях озёр, рек и морских вод. «Наше исследование объединяет множественные источники фекалий, различные природные резервуары и изменчивые условия окружающей среды, чтобы оценить, как эти переменные могут влиять на концентрацию энтерококков в прибрежной зоне. Ни одно другое исследование не применяло столь всеобъемлющего и надежного подхода к решению проблемы факторов, влияющих на концентрацию энтерококков в прибрежных водах».