近期，加拿大渔业与海洋科学大湖实验室研究团队利用BallastWISE压载水合规监测设备，对实验室测试水样与船舶压载水样本中的活体生物进行检测。研究显示，BallastWISE在测试水样和压载水样本中均展示出高准确性和特异性，是压载水合规监测的理想选择。

研究背景
随着全球贸易的蓬勃发展，船舶运输成为连接世界经济的重要纽带。然而，船舶在航行过程中排放的压载水无意间成为了外来物种入侵的“隐形推手”。这些外来物种一旦在新环境中定殖，便可能对当地生态系统造成不可逆转的破坏，影响渔业资源，甚至威胁人类健康。为了应对这一挑战，国际海事组织（IMO）制定了《船舶压载水和沉积物控制与管理公约》（BWM公约），旨在通过限制压载水中活体生物的数量，减少外来物种的传播风险。该公约的核心条款D-2标准规定，船舶排放的压载水中，≥50μm的活体生物需低于10个/m³，≥10且＜50μm的活体生物需低于10个/ml。在这一背景下，压载水合规监测设备（CMDs）应运而生，成为确保船舶遵守BWM公约的关键工具。

该研究团队聚焦于一款新兴的压载水监测设备——BallastWISE便携式压载水监测系统，通过一项严谨的科学研究，揭示了其在压载水生物监测领域的卓越表现。

研究方法
研究团队从加拿大安大略湖和芬迪湾的四个不同地点（图1）采集了淡水和海水样本，制备了具有不同活体生物浓度的测试水样。同时，研究团队还从加拿大多个港口的船舶上收集了实际的压载水样本，以模拟船舶现场的应用场景。

图1 采样地点

在实验过程中，研究团队使用了BallastWISE便携式压载水监测系统（图2）对测试水样和压载水样本进行检测。为了验证其准确性，研究团队还采用了显微镜计数作为标准参考方法，对测试水样和压载水样本中的活体生物进行了详细计数。

图2 丹麦MicroWISE公司BallastWISE便携式压载水监测系统

研究结果
1.准确性评估
在淡水和海水测试水样中，BallastWISE展现出了卓越的准确性。对于≥50μm的活体生物，BallastWISE在淡水和海水样本中的检出准确率均达到了80%以上，显示出其在不同水质条件下的稳定性能。而对于≥10且＜50μm的活体生物，BallastWISE在淡水样本中的准确率为80%，在海水样本中约为60%，但仍高于同类设备在海水中的表现。

在压载水样本的测试中，BallastWISE表现更加出色。对于≥50μm的活体生物，BallastWISE的检出准确率高达90%，对于≥10且＜50μm的活体生物，准确率也达到了80%以上。这些结果表明，BallastWISE在实际应用中能够准确识别压载水中的活体生物，为船舶合规排放提供了可靠依据。

表1：在测试水样和压载水测试中，合规监测设备（CMDs）与显微镜计数相比，对≥50μm和≥10且＜50μm生物的总结

注：AG=与显微镜计数相符的测量结果；DISAG=与显微镜计数不符的测量结果；Accuracy：准确性；Sensitivity：灵敏度；Specificity：特异性

2.特异性评估
在特异性方面，BallastWISE同样表现出色。对于≥50μm和≥10且＜50μm的活体生物，BallastWISE在淡水和海水样本中的特异性均超过了80%，这意味着其能够准确区分活体生物与非生物颗粒，减少误报和漏报的可能性。

3.操作便捷性与稳定性
除了高准确性和灵敏度外，BallastWISE还以其操作便捷性和稳定性著称。该设备无需使用化学试剂，也无需额外耗材，减少了操作过程中的复杂性和潜在的安全风险，也大大地降低了使用成本。同时，BallastWISE采用了先进的图像处理和脉冲幅度调制技术，能够实时跟踪和计数活体生物的运动轨迹，确保监测结果的准确性和可靠性。此外，BallastWISE还具备自动校准和清洁功能，进一步提高了设备的稳定性和使用寿命。

研究结论
综上所述，BallastWISE在压载水生物监测领域展现出了卓越的性能。其高准确性、高特异性以及操作便捷性和稳定性，使其成为船舶压载水合规监测的理想选择。通过本研究，不仅验证了BallastWISE在实验室条件下的优异表现，还揭示了其在现场应用中的巨大潜力。

未来，随着全球对海洋环境保护意识的不断提高，BallastWISE有望在压载水生物监测领域发挥更加重要的作用。我们期待BallastWISE能够持续创新，为全球海洋环境保护事业贡献更多力量。

参考文献
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.