城市海滩是休闲娱乐活动的中心，也可作为区域经济驱动力 (Graziano et al., 2019)，海滩游客参与游泳和其他涉水活动 (例如，涉水、皮划艇、划船)。然而，由于人为因素，包括城市化和农业径流，水质可能通过粪便污染而恶化， potentially 增加公众暴露于微生物健康风险因素 (St-Hilaire et al., 2016)。由于粪便污染增加与胃肠道疾病发病率较高相关 (Wade et al., 2008; Wade et al., 2010)，公共卫生机构使用粪便污染估计来指导娱乐用水公告。娱乐用水水质指南 (USEPA, 2012; Health Canada, 2024) 已制定，旨在提供人类健康风险代理指标定性/定量评估的框架，包括粪便指示细菌 (FIB)。
粪便指示细菌是多种微生物病原体的具有成本效益的替代措施，这些病原体可通过人类接触受污染水体导致胃肠道疾病 (McKee and Cruz, 2021)。基于培养的检测方法主要用于娱乐水中 FIB 的定量评估，但结果仅在采样后 18-24 小时才可供海滩管理者使用 (Brooks et al., 2016)，这限制了其用于关于海滩公告的时间敏感决策。尽管基于 DNA 的技术，包括 qPCR，已广泛应用，但将培养与基于 DNA 的测量联系起来的研究要么是特定区域的，要么未考虑潜在粪便污染来源的多样性。此外，FIB 无法提供关于粪便污染类型及相关病原体的定性信息 (Saleem et al., 2024; Nguyen et al., 2018)。进一步地，FIB 测量不区分人类和非人类粪便来源，包括海鸥、鹅和其他野生动物等来源。假设人类来源可能会歪曲特定地点的污染动态，特别是在受多种粪便输入影响的环境中 (Zeki et al., 2021)。例如，娱乐水中的肠球菌也可来源于非人类来源 (Rothenheber and Jones, 2018)。因此，识别粪便来源或将粪便源追踪标记物与 FIB 结合使用，可以为控制粪便污染流入提供更广泛和特定地点的策略提供信息。
微生物源追踪 (MST) 标记物通常用于识别和量化粪便来源，从而缓解与 FIB 相关的非特定来源局限性 (Harwood et al., 2014)。与 FIB 不同，通过并行测试多种哺乳动物和鸟类 MST 标记物，包括人类 (HF183) (Green et al., 2014) 和海鸥 (Gull4) (Ryu et al., 2012)，可以获得更全面的水质相关信息，以指导常规监测策略。MST 检测通常基于 DNA 技术，包括 qPCR 和数字 PCR，允许在采样当天检测和分析 MST 标记物的数量，从而潜在地提供关于粪便污染性质的更稳健实时信息。此外，MST 标记物可以识别主要粪便污染来源的动态模式，这些模式在所有娱乐水中可能不普遍，并可能随地理和环境因素而变化 (Unno et al., 2018)。然而，缺乏关于粪便污染流入增加或 FIB 与 MST 测量之间关联的信息，这需要建立以支持基于来源的风险管理和未来 QMRA 策略，其中包括识别废水等病原体来源、估计暴露剂量、建模感染概率以及量化风险以指导安全目标 (Health Canada, 2024)。
很少有研究同时评估淡水和海洋海滩的快速分子 FIB 监测和基于 MST 的源识别，或检查这些措施如何与管理相关的 BAV 超标相关联。我们解决的具体问题是：1) 基于培养的大肠杆菌和基于 qPCR 的肠球菌测量之间是否存在相关性？2) 比较基于培养和基于 qPCR 的措施时，海滩行动值 (BAV) 超标是否存在任何水平的一致性？3) 哪些 MST 标记物在淡水和海洋海滩中被主要检测到？4) FIB 和 MST 标记物之间是否存在相关性？5) 哪些 MST 标记物在 BAV 超标期间显著更高？以及 6) 与 FIB BAV 超标相关的 MST 标记物是否有任何特定地点/海滩的趋势？这项多区域研究提供了一个框架，用于评估 FIB 和 MST 标记物之间的关联在海洋和淡水海滩中是否一致，或者解释是否应为特定海滩。
