當圣地亞哥下雨時，圣地亞哥河及其Alvarado Creek支流之類的水道經(jīng)常會受到細菌污染，最終被帶入海洋。這是對游泳者，沖浪者和水生生物的公共健康威脅，并且可能源于暴風雨期間的下水道中斷，非法將廢水排入河流或化糞池漏水。

通常，遭受頻繁污染的沿海城市會在向公眾發(fā)布警告并關(guān)閉通往海灘的通道之前，收集水樣并懷疑是否受到細菌污染，以測試水質(zhì)。但是這種反動方法需要等待 18到24小時，這對于公眾來說可能是潛在的危險延誤。

圣地亞哥州立大學的環(huán)境工程師對現(xiàn)有的傳感器技術(shù)進行了改造，可以檢測熒光并對其進行了調(diào)整，以能夠快速檢測水中的細菌。他們計劃將這項技術(shù)與遙測技術(shù)相結(jié)合，以實時傳輸污染警報，這對水監(jiān)測機構(gòu)和政府機構(gòu)具有重要意義。

從牙齒上的搪瓷到衣服上的材料，每個物體都具有肉眼看不到的熒光，但可以通過特殊的傳感器檢測到。細菌也具有這些傳感器可以檢測到的相似熒光，這有助于研究人員快速識別污染物。

水質(zhì)研究人員和副教授納塔莉·姆拉德諾夫（Natalie Mladenov）說：“我們想在幾秒鐘內(nèi)迅速識別出細菌污染，并能夠像使用手持儀器一樣實時觀察強度的增加。” 許多水管理者意識到的一個問題是需要實時數(shù)據(jù)，這可能就是答案。

長期以來，她一直對將傳感器作為地表水以及水處理和回用設施中意料不到的污染事件的預警系統(tǒng)進行評估感興趣。她之前已經(jīng)展示了基于熒光的傳感器如何顯示處理設施中污染物的存在，并且這次她著手研究是否可以將其適應地表水中的污水污染事件。

此外，Mladenov說：“用于湖泊或水庫等飲用水處理廠的原水，也是部署這種傳感器來警告污水泄漏或其他細菌污染的好地方�！�

為此目的使用的大多數(shù)采樣設備在獲得結(jié)果之前都要經(jīng)過一個潛伏期，但是她測試過的基于熒光的傳感器可以區(qū)分水中的細菌和有機材料以及植物廢料，并立即傳遞數(shù)據(jù)。該研究報告將于3月11日發(fā)表在《全面環(huán)境科學》上。

姆拉德諾夫（Mladenov）和前大學工程學學生洛雷萊·門多薩（Lorelay Mendoza）使用了便攜式潛水熒光計，該熒光計帶有多種傳感器。對于細菌廢水的追蹤，他們選擇了一種用于色氨酸的傳感器（一種氨基酸，使您在火雞晚餐后困倦）和一種用于背景熒光追蹤的腐殖質(zhì)傳感器。

姆拉德諾夫（Mladenov）的先前研究表明，色氨酸傳感器將是最有用的。為了證明這一點，她的團隊在實驗室和阿爾瓦拉多克里克（Alvarado Creek）進行了測試，在那里他們觀察到暴風雨期間糞便細菌濃度的存在。

門多薩（Mendoza）將跟蹤天氣事件，并在預報暴風雨前一晚，將熒光計放在小河中，實時跟蹤暴風雨期間的細菌污染。

姆拉德諾夫說：“研究結(jié)果表明，由于下水道的衛(wèi)生溢出或暴風雨期間下水道基礎設施的某種泄漏，廢水被排入了阿爾瓦拉多河。” “下水道線很舊，許多正在達到使用壽命。”

門多薩說，高讀數(shù)是高大腸桿菌計數(shù)的支持，而人源污染是通過測量咖啡因濃度來證實的。

門多薩說：“我們希望這項研究能夠推動熒光傳感器在水體上的部署，以便進行長期監(jiān)測，因為有了數(shù)據(jù)就是力量�！� “我希望看到城市和水管理者沿著水流部署傳感器，以檢測水質(zhì)中的脆弱性，并減少污染事件的發(fā)生。在沒有預警信號的情況下，初始污染，意識和反應之間的時間更長，并且將對環(huán)境和水生生物造成負面影響。”

在暴風雨期間收集樣本可能會很困難。那是研究生Federick Pinongcos和同事Alicia Kinoshita進來的地方，以確保完整地收集樣品并迅速帶到實驗室。然后分析每個樣品的廢水污染標記。

姆拉德諾夫說：“以前沒有進行過這類多方面的證據(jù)研究�！� “這表明基于熒光的光學方法是將來檢測地表水中污水泄漏和其他泄漏的有效方法�！�

為了獲得支持的生物和化學數(shù)據(jù)，Mladenov與SDSU教授Matthew Verbyla和Rick Gersberg合作。接下來，她與地理學教授特倫特·比格斯（Trent Biggs）合作，將基于熒光的傳感器與遙測系統(tǒng)一起部署，以確�？梢詫崟r接收警報，并將在包括圣地亞哥河在內(nèi)的較大水域進行研究。

現(xiàn)場部署的資金來自圣地亞哥河保護區(qū)。實驗室研究和門多薩的津貼由美國國立衛(wèi)生研究院和SDSU的“最大限度地利用研究職業(yè)”計劃提供。