近期，加拿大漁業(yè)與海洋科學大湖實驗室研究團隊利用BallastWISE壓載水合規(guī)監(jiān)測設備，對實驗室測試水樣與船舶壓載水樣本中的活體生物進行檢測。研究顯示，BallastWISE在測試水樣和壓載水樣本中均展示出高準確性和特異性，是壓載水合規(guī)監(jiān)測的理想選擇。

研究背景
隨著全球貿(mào)易的蓬勃發(fā)展，船舶運輸成為連接世界經(jīng)濟的重要紐帶。然而，船舶在航行過程中排放的壓載水無意間成為了外來物種入侵的“隱形推手”。這些外來物種一旦在新環(huán)境中定殖，便可能對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉的破壞，影響漁業(yè)資源，甚至威脅人類健康。為了應對這一挑戰(zhàn)，國際海事組織（IMO）制定了《船舶壓載水和沉積物控制與管理公約》（BWM公約），旨在通過限制壓載水中活體生物的數(shù)量，減少外來物種的傳播風險。該公約的核心條款D-2標準規(guī)定，船舶排放的壓載水中，≥50μm的活體生物需低于10個/m3，≥10且＜50μm的活體生物需低于10個/ml。在這一背景下，壓載水合規(guī)監(jiān)測設備（CMDs）應運而生，成為確保船舶遵守BWM公約的關鍵工具。

該研究團隊聚焦于一款新興的壓載水監(jiān)測設備——BallastWISE便攜式壓載水監(jiān)測系統(tǒng)，通過一項嚴謹?shù)目茖W研究，揭示了其在壓載水生物監(jiān)測領域的卓越表現(xiàn)。

研究方法
研究團隊從加拿大安大略湖和芬迪灣的四個不同地點（圖1）采集了淡水和海水樣本，制備了具有不同活體生物濃度的測試水樣。同時，研究團隊還從加拿大多個港口的船舶上收集了實際的壓載水樣本，以模擬船舶現(xiàn)場的應用場景。

圖1 采樣地點

在實驗過程中，研究團隊使用了BallastWISE便攜式壓載水監(jiān)測系統(tǒng)（圖2）對測試水樣和壓載水樣本進行檢測。為了驗證其準確性，研究團隊還采用了顯微鏡計數(shù)作為標準參考方法，對測試水樣和壓載水樣本中的活體生物進行了詳細計數(shù)。

圖2 丹麥MicroWISE公司BallastWISE便攜式壓載水監(jiān)測系統(tǒng)

研究結果
1.準確性評估
在淡水和海水測試水樣中，BallastWISE展現(xiàn)出了卓越的準確性。對于≥50μm的活體生物，BallastWISE在淡水和海水樣本中的檢出準確率均達到了80%以上，顯示出其在不同水質(zhì)條件下的穩(wěn)定性能。而對于≥10且＜50μm的活體生物，BallastWISE在淡水樣本中的準確率為80%，在海水樣本中約為60%，但仍高于同類設備在海水中的表現(xiàn)。

在壓載水樣本的測試中，BallastWISE表現(xiàn)更加出色。對于≥50μm的活體生物，BallastWISE的檢出準確率高達90%，對于≥10且＜50μm的活體生物，準確率也達到了80%以上。這些結果表明，BallastWISE在實際應用中能夠準確識別壓載水中的活體生物，為船舶合規(guī)排放提供了可靠依據(jù)。

表1：在測試水樣和壓載水測試中，合規(guī)監(jiān)測設備（CMDs）與顯微鏡計數(shù)相比，對≥50μm和≥10且＜50μm生物的總結

注：AG=與顯微鏡計數(shù)相符的測量結果；DISAG=與顯微鏡計數(shù)不符的測量結果；Accuracy：準確性；Sensitivity：靈敏度；Specificity：特異性

2.特異性評估
在特異性方面，BallastWISE同樣表現(xiàn)出色。對于≥50μm和≥10且＜50μm的活體生物，BallastWISE在淡水和海水樣本中的特異性均超過了80%，這意味著其能夠準確區(qū)分活體生物與非生物顆粒，減少誤報和漏報的可能性。

3.操作便捷性與穩(wěn)定性
除了高準確性和靈敏度外，BallastWISE還以其操作便捷性和穩(wěn)定性著稱。該設備無需使用化學試劑，也無需額外耗材，減少了操作過程中的復雜性和潛在的安全風險，也大大地降低了使用成本。同時，BallastWISE采用了先進的圖像處理和脈沖幅度調(diào)制技術，能夠?qū)崟r跟蹤和計數(shù)活體生物的運動軌跡，確保監(jiān)測結果的準確性和可靠性。此外，BallastWISE還具備自動校準和清潔功能，進一步提高了設備的穩(wěn)定性和使用壽命。

研究結論
綜上所述，BallastWISE在壓載水生物監(jiān)測領域展現(xiàn)出了卓越的性能。其高準確性、高特異性以及操作便捷性和穩(wěn)定性，使其成為船舶壓載水合規(guī)監(jiān)測的理想選擇。通過本研究，不僅驗證了BallastWISE在實驗室條件下的優(yōu)異表現(xiàn)，還揭示了其在現(xiàn)場應用中的巨大潛力。

未來，隨著全球?qū)Ｑ蟓h(huán)境保護意識的不斷提高，BallastWISE有望在壓載水生物監(jiān)測領域發(fā)揮更加重要的作用。我們期待BallastWISE能夠持續(xù)創(chuàng)新，為全球海洋環(huán)境保護事業(yè)貢獻更多力量。

參考文獻
1. Casas-Monroy, Oscar, et al. "Examining the performance of three ballast water compliance monitoring devices for quantifying live organisms in both regulated size classes (≥ 50 μm and≥ 10–＜ 50 μm)." Journal of Plankton Research 45.3 (2023): 540-553.