用纸质仪器测量污染物

这张图片显示的是波克林顿运河

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民间科学家正在监测Pocklington运河中的磷酸盐含量

在低浓度时,磷酸盐是淡水中必需的营养物质,但当浓度过高时,河流系统就会开始挣扎。过量会引发藻华,阻碍阳光,降低氧气水平,并在分解时产生毒素。这些变化会影响鱼类和其他生活在淡水系统中的物种的数量,令人担忧的是,数据2016年英国环境署的一项研究发现,“超过一半的英国河流的磷含量令人无法接受”。

最近,来自赫尔大学化学和生物化学学院的研究人员一直在与志愿者合作,监测当地河流系统(约克郡的Pocklington运河和Aire河)以及包括比利时、德国和荷兰在内的北海地区的其他地点的磷酸盐水平。

作为被污染沉积物项目(由北海地区Interreg和欧洲发展基金资助)的一部分,该团队希望以一种让水道用户参与数据收集的方式进行研究,并促进学术界和公众之间的双向对话。

赫尔大学(University of Hull)教授兼校长马克•洛奇(Mark Lorch)说:“我们没有采取我认为通常可以使用的方法,只是说‘好吧,我们要告诉所有人我们在做什么’,而是希望让人们参与到我们的工作中来。”

最初,他们的想法是开发一种纸质设备,让公民可以用来监测欧盟委员会地表水观察名单上的化学物质,比如内分泌干扰物,但事实证明,这比预期的更具挑战性。相反,该团队选择通过测量磷酸盐来验证他们的公民科学方法,磷酸盐是一种具有百年历史的污染物,其浓度远远高于大多数观察名单上的化学物质。

基于纸张的滴定度

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资料来源:Mark Lorch提供

一款智能手机应用程序可以让参与者记录并分享他们的结果

一种比色法,即钼浸渍装置与磷酸盐反应并变成蓝色,被证明是现场使用的可靠方法。博士生萨曼莎·理查森(Samantha Richardson)解释说:“这种化学物质在很久以前就被开发出来了,我们只是对其进行了调整,使其适合于基于纸张的平台,而不是基于实验室的课堂烧杯。预印描述工作。

该团队开发了一种协议,允许参与者仅使用一个容器、一个纸质设备和一个智能手机应用程序在三分钟内监测他们水道中的磷酸盐。参与这项研究的公民科学家之一、论文的合著者蒂姆·查尔森(Tim Charlson)解释了他加入该项目的原因。“对我来说,弄清楚运河里的水里到底有什么,以及当地农民在邻近的土地上喷洒、倾倒和使用了什么,这很重要。”

对洛奇和理查德森来说,这个项目标志着他们第一次在这种规模上涉足公民科学,他们认为其他化学家在他们的研究中也应该考虑这种方法。理查森说:“我肯定会在合适的场合鼓励这样做。”“并不是每个研究项目都适合公民科学。我认为,如果你打算这样做,你需要从一开始就有与志愿者合作的打算。”

Lorch表示同意。“我认为让它发挥作用的诀窍是确保你有这样的合作伙伴,让这些志愿者在一开始就参与进来,这样在你推出它之前就不会有任何预设。“团队会尽快在项目网页上分享数据,并将结果反馈给贡献了时间和专业知识的志愿者。”

我们在阴影中失去了什么

对参与者的培训和指导至关重要,团队很早就了解到,在上传设备之前拍照的方式尤为重要。

洛奇解释说:“我们没有预料到的一件事是,如果你拍照时有阴影投在上面,这会影响后来的图像处理。”“所以,我们必须走出去,确保人们清楚我们需要非常均匀的照明。”

与参与者的对话对研究人员来说也非常重要。理查森说:“当你走出去,仍然和这些志愿者一起工作时,这总是很有趣,你非常符合他们的条件,他们对水道的了解比你多得多。”这都是为了建立关系。虽然我们带着这些设备,他们(志愿者)想和我们交谈,他们对科学和其他东西很感兴趣,但在这些对话中,你必须多听少说,真正从他们和他们的知识和专业知识中学习。”