伊利湖藻华的卫星图像。

辛辛那提大学的研究人员开发了一种传感器，可以检测污染河流、湖泊和溪流等地表水的藻华中的毒素。及早发现这些毒素可以帮助水处理厂调整处理策略，防止危险物质污染饮用水。

该研究由环境工程教授 Dionysios Dionysiou 和他的学生 Vasileia Vogiazi 领导，后者最近从加州大学获得了环境工程博士学位。

研究人员创建了一种基于电化学适体的传感器，可以检测和测量水中的微囊藻毒素蓝藻毒素。微囊藻毒素是有害藻类大量繁殖的有毒副产品，当农业中使用的肥料渗入水体时就会产生微囊藻毒素。通过饮用水接触可能导致肝损伤、肿瘤生长和肠胃炎。

一旦在成品饮用水中检测到蓝藻毒素，就很难去除——2014 年发生在俄亥俄州托莱多市，导致 500,000 名消费者禁止饮酒。在淡水源中使用传感器进行早期检测，例如托莱多案例中的伊利湖，将在水进入处理设施之前提醒水处理厂注意毒素的存在。

“传统的处理工艺在去除蓝藻毒素方面并不总是有效。被这些毒素污染的水更难处理，”Vogiazi 说。“如果毒素通过几个处理阶段，预计处理厂的总体管理会出现成本和重大困难的不幸增加。”

在美国国家科学基金会的资助下，研究结果发表在ACS ES&T Engineering杂志上。

项目合作者包括来自加州大学多个学科的研究人员：化学工程教授 Vesselin Shanov；Ryan White，电气工程和化学副教授；和著名的化学研究教授比尔·海涅曼 (Bill Heineman)。来自环境保护署的研究人员——Armah de la Cruz 和 Eunice Varughese——也做出了贡献。

“Vasileia 非常有动力。她参加了典型的环境工程培训，”Dionysiou 说。“她去化学系学习与电化学和传感器开发相关的方面，她在一家制造适体的公司做了一些测试，她得到了比尔海涅曼教授和瑞安怀特教授的传感器的惊人支持。”

研究人员使用从伊利湖和俄亥俄州其他水域采集的水样，利用他们的传感器成功检测并测量了该地区常见的特定类型微囊藻毒素的含量。未来研究的下一步是扩大传感器可以检测的毒素类型，并创建用于该领域的原型设备。

“我们专注于在俄亥俄州和其他地方非常常见的微囊藻毒素，但还有其他重要的毒素，因此我们希望开发可以选择性检测其他毒素的改良传感器，以及可以检测和定量测量的传感设备水中的多种蓝藻毒素，”Dionysiou 说。