《NOAA海洋基金资助新技术监测有害藻华》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: mall
  • 发布时间:2018-11-09
  • 作为美国水产养殖国家战略投资计划的一部分,NOAA海洋基金(Sea Grant)基金资助了利用下一代机器人传感器技术监测沿海水域致病微藻的新系统PhytO-ARM。

    由伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)生物学家领导的团队开发的PhytO-ARM系统(浮游植物自动化实时监测管理系统,Phytoplankton Observing for Automated Real-time Management)将极大地提高对有害藻类爆发(HAB)和毒素威的检测能力。该系统以基于Web的、用户友好仪表盘界面,为水产养殖者、管理部门和其他相关用户提供详细、实时的有关有害藻华爆发的信息。浮游植物是沿海水域蛤蜊和牡蛎重要的食物来源,但是一些浮游植物产生的毒素会在贝类中累积,并对人类及其他食用受污染贝类的动物构成威胁。由该系统提供的信息,具有保护人类健康、提高水产养殖效益的巨大潜力。

    PhytO-ARM系统集成耦合了两个强大的传感器:Imaging FlowCytobot(IFCB)和Environmental Sample Processor(ESP)。其中IFCB可以连续记录浮游植物的显微镜图像并实时识别它们;ESP是一种高容量环境样品处理器,可以快速地识别物种和毒素。

    该系统一方面可以实时监测生物毒素,提醒对人类造成严重甚至致命反应的生物毒素是否存在。另一方面,该系统还能够监测物种。例如,拟菱形藻和鳍藻都能产生毒素使贝类生物死亡。利用PhytO-ARM传感器,管理者可以检测和监测潜在有毒浮游植物细胞是否存在。

    作为新的Sea Grant项目的一部分,更多的PhytO-ARM系统未来将在美国东北部和佛罗里达州的多个地点部署。研究人员希望该系统能够被贝类水产养殖业者广泛采用,以指导他们及时预防和避免藻类水华爆发造成的危害。

    (刘晓琳 编译)

相关报告
  • 《NOAA回应:海洋污染毒性监测方法》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:mall
    • 发布时间:2017-05-03
    • 毒性,即物质有毒的程度。了解物质的毒性水平对于明确其对人们的健康和环境构成的潜在风险来说尤为重要。科学家们怎么知道物质(如石油、化学处理剂和有毒金属等)在投入海洋或沿海水域时是否会有毒性呢? 确定物质毒性的基本方法是毒性试验,大概过程是将清洁水中生长的健康生物放置于含有已知浓度污染物的水中,然后观察生物何时进入昏睡、生病或死亡,并将这些结果与清洁水中的生物进行比较。 (1)毒性测试的复杂性 在海洋环境中测定毒性的过程是严格、精细且耗时的:必须有未受污染(清洁)水(称为对照)和污染物处理水,最低标准是每组五个容器。实验要不断进行重复,因为测试物种不同,每种测试生物对毒性的敏感程度也不同。科学家需要有多个测试样本来确定对一般生物体有毒的水平和对最敏感生物体有毒的水平,且需要在每个测试容器中放置多于一个的同种生物体,一般是十个。 (2)按时观测 毒性测试的下一步是记录生物体随时间的变化。标准观察期为每天24小时监测,至少监测4天(96小时)。每个监测时间里,必须记录以下内容:每个处理容器和对照容器;活着和正常的生物数量;不正常的生物数量;死亡的生物数量。然后应用统计技术来估计生物体致死或半数致死的毒素中位浓度,并记录结果。关键要记录足够的信息,以便其他人能够完全重复测试。 (3)质量控制偏差 毒性试验的设计必须包括许多功能,以确保结果没有偏差:容器必须随机排列并标号;必须监测水质,以确保所有容器中的温度和氧气浓度保持不变;收集到数据后,研究人员必须计算致死浓度的中位数,即意味着该浓度会杀死一半的测试生物体;此外,实验过程需要重复一次或两次,以确保第一次实验的准确度;最后,研究人员须整理一篇报告,描述实验过程和结果,并且与已发表的其他研究数据进行对比。 (4)使用毒性数据 目前已进行许多毒性测试:如毒性对酶系统的影响、对动物行为变化或产卵量减少的影响等。实验最终确定的毒性浓度数据需要与现场测量或预期的浓度进行比较。如果实地污染物浓度低于实验室认为“有毒”的浓度,那么污染物质并不构成威胁;反之,则要引起关注。 (傅圆圆 编译)
  • 《美国国家海洋和大气管理局(NOAA)资助210万美元用以改进观测、预测和缓解有害赤潮和缺氧》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2015-09-29
    • 美国国家海洋和大气管理局9月17日宣布,将资助总额近210万美元的12个新研究项目,旨在寻求解决全国有害赤潮(赤潮)和缺氧两个科学上最复杂和经济上破坏沿海的问题。 缺氧和有害赤潮成为国家关注的问题。太平洋海岸爆发的有毒赤潮已经导致三个州部分关闭了商业和娱乐贝壳钓鱼。同时,墨西哥湾宝贵的商业和休闲渔业区大量氧气耗尽产生的“死亡区”以及伊利湖持续的赤潮已经威胁到公共供水和该地区129亿美元的旅游业。 “了解和预测赤潮是否会变的有毒仍然是最大的技术挑战,” NOAA国家海岸科学研究中心是资助单位,其主任玛丽埃里克森如是说。“这些项目将有助于社区和机构了解、检测和预测有毒藻类和缺氧。他们是NOAA努力发展国家生态预测网络,保护社区和使他们对这些威胁更具恢复力的一部分。” 该资助将允许这些组织实施新的监测技术,解决新出现的赤潮问题,调查气候变化、富营养化污染的作用,并更好地预测和管理其他因素的导致的爆发。他们也将改善目前的监测和赤潮季节性预测,以及应用机器人技术提高缺氧监测。点击即可查看资助信息列表。 “推进NOAA的生态预测举措取决于以科学为基础信息的声音,私人和公众共官员需要做出关键性的决策来保护公众的健康,了解环境影响,并减轻对地区经济的重要组成活动的经济损害,” 国家海洋局国家海洋服务中心副管理员罗素卡伦德博士说。 过去的十年中,美国每一个沿海州都遭受过一次有害藻类的爆发,而藻类物种也出现在以前并无问题的新位置。一小部分繁殖产生毒素或过度生长,威胁到沿海环境,对人类和动物健康构成威胁。赤潮毒素会杀死鱼类或贝类直接导致一些海洋鸟类和哺乳动物的疾病和死亡,包括人类。 在爆发期,国家机构通过监测贝类掌握赤潮毒素,并在必要的时候,关闭海岸以保护人类健康。虽然爆发期没有毒性的藻类爆发可以通过使鱼窒息、阻断底栖植物的光源或消耗水中的氧气造成损伤。由于监测的存在,市售贝类可以安全食用。 缺氧或低氧会自然发生,但往往是由人类活动造成的差水质导致的,如农业肥料流失、污水、城市径流或其他做法产生的氮或磷污染。今天,经历科学研究的美国河口中有一半以上曾经缺氧。