Phương pháp tiên tiến để phát hiện nước thải bến cảng

Đại học Macquarie các nhà nghiên cứu đã điều tra mức độ ô nhiễm nước thải ở 18 bến cảng trên toàn cầu và thu được kết quả đáng lo ngại. Công việc của họ là một phần của nghiên cứu quốc tế sử dụng kỹ thuật DNA đặc biệt mà các nhà nghiên cứu cho rằng có mục tiêu rõ ràng hơn các phương pháp truyền thống.

Những phát hiện của nhóm đã được công bố trên Nước Thiên Nhiên.

Ngược lại với các phương pháp khác, có thể sử dụng E. coli hoặc cầu khuẩn đường ruột Để phát hiện ô nhiễm nước thải, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật phân tử sử dụng DNA của hệ vi sinh vật trong ruột người để phát hiện ô nhiễm nước thải.

Điều này bắt đầu bằng việc tìm ra một “dấu hiệu toàn cầu” có thể được sử dụng để phân biệt nước thải với các chất gây ô nhiễm khác ở bến cảng.

“Chúng tôi đã sắp xếp trình tự các mẫu nước thải chưa qua xử lý để tìm ra các dấu hiệu đường ruột của con người trên toàn cầu; Cách tiếp cận này tạo ra các chỉ số cụ thể cho con người, không giống như E. coli cũng có thể đến từ động vật hoang dã và vật nuôi trong nhà (chẳng hạn như phân chim và động vật),” Phó giáo sư sinh thái học phân tử Anthony Chariton từ Đại học Macquarie cho biết.

Được dẫn dắt bởi Chariton, cùng với Giáo sư Sandra McLellan từ Đại học Wisconsin và Giáo sư Peter Steinberg từ Đại học NSW, nghiên cứu này được tài trợ bởi chương trình World Harbor của Viện Khoa học Hàng hải Sydney và các đối tác liên quan đến từ Úc, Trung Quốc, Hoa Kỳ, Ý. , Pháp, Tây Ban Nha, Singapore và Brazil.

Các bến cảng Sydney, Melbourne và Darwin nằm trong nhóm các tuyến đường thủy được thử nghiệm của Úc, trong khi Hồng Kông, San Francisco, Honolulu và Singapore nằm trong số các địa điểm quốc tế được đưa vào nghiên cứu.

Chariton cho biết: “Nghiên cứu đã chứng minh rằng thực sự có một dấu hiệu phân tử toàn cầu đối với nước thải thô, giúp phát triển các chỉ số toàn cầu”.

Phương pháp tiếp cận tiên tiến của nhóm cho thấy khoảng một nửa số mẫu nước từ khắp nơi trên thế giới chứa nồng độ có thể đo được của các dấu hiệu vi khuẩn trong phân người, cho thấy bằng chứng về tình trạng ô nhiễm nước thải ở các bến cảng.

Chariton cho biết: “Những mẫu này vượt xa ước tính trước đó và dữ liệu của chúng tôi dựa trên các phương pháp thử nghiệm thông thường cho thấy chỉ 18% mẫu bị ô nhiễm”.

Cách tiếp cận mới có thể làm sáng tỏ liệu ô nhiễm bến cảng có xuất phát từ các vấn đề về cấu trúc như tràn nước hay xử lý nước thải không đầy đủ hay không – điều này sẽ cho phép các thành phố cảng đánh giá chính xác hơn hiệu quả của cơ sở hạ tầng xử lý nước.

“Ước tính khoảng 40% dân số thế giới sống trong phạm vi 100 km tính từ bờ biển và việc mở rộng đô thị nhanh chóng gây áp lực lớn lên tài nguyên nước và việc quản lý chúng, trong đó ô nhiễm nước thải gây ra mối đe dọa đáng kể cho cả sức khỏe con người và các dịch vụ mà các vùng nước cung cấp.” Chariton nói.

Nhiều địa điểm bị ô nhiễm được phát hiện có cộng đồng vi khuẩn có nguồn gốc từ cơ sở hạ tầng xử lý nước thải – nghĩa là chúng cho thấy vi khuẩn thường sống trong đường ống.

Chariton cho biết những phát hiện này cung cấp cho các nhà quy hoạch đô thị, nhà hoạch định chính sách và nhà quản lý tài nguyên nước một loạt công cụ mới để quản lý và bảo vệ môi trường nước tốt hơn.

Ông nói thêm, khi các thành phố tiếp tục phát triển và biến đổi khí hậu làm tăng tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan có thể làm quá tải cơ sở hạ tầng vệ sinh, việc giải quyết ô nhiễm nước thải ở vùng nước ven biển sẽ ngày càng trở nên quan trọng hơn.

Chú thích hình ảnh: Vịnh Watsons ở Cảng Sydney, một trong những địa điểm được các nhà nghiên cứu thử nghiệm. Tín dụng hình ảnh: iStock.com/RugliG