此前,科學家在新冠病毒SARS-CoV-2患者的糞便中檢測到了RNA,因此,病毒RNA有可能最終進入城市汙水中,而在大流行的早期階段,荷蘭幾個城市汙水中的SARS-CoV-2 RNA水平不斷上升。種種跡象表明,汙水中的新冠病毒,同樣不容忽視。
近日,內蓋夫本-古裡安大學(BGU)扎克伯格水資源研究所的研究人員領導的一項全球研究表明,含有新冠病毒的汙水可能是一個嚴重的威脅。
這篇由35名國際研究人員合作的論文發表在《自然可持續發展》雜誌上,評估了近期對廢水中的新冠病毒和以前空氣傳播的傳染病(包括SARS和MERS)的研究。其目的是評估潛在的威脅、研究途徑和可能的解決方案,並為未來獲得有益的前景。
BGU 扎克伯格水資源研究所的首席作者Edo Bar-Zeev博士說,「有足夠的理由關注新冠病毒在廢水中存活多久,以及它如何影響自然水源。」廢水中是否含有足以感染人類的新冠病毒?簡單的事實是,我們知道的不夠多,需要儘快調查清查。」
Bar-Zeev和他的博士後學生Anne Bogler,以及其他著名的研究人員指出,汙水排放到自然河道中可能會通過空氣噴灑導致感染。同樣,娛樂用水設施等處理過的廢水流入湖泊和河流也可能成為傳染源。最後,未經適當消毒的廢水灌溉的水果和蔬菜也可能是間接感染途徑。
該研究小組建議立即進行新的研究,以確定潛在感染的程度,以及新冠病毒在不同水體和噴霧中持續的時間。
Bar-Zeev和他的同事說:「廢水處理廠需要升級他們的處理方案,並且在不久的將來也要通過微濾和超濾膜向三級處理邁進,這樣才能成功地去除病毒。」
與此同時,廢水可以作為「煤礦中的金絲雀」,因為它可以被監測以跟蹤COVID-19的暴發。在沒有症狀的人出現發燒和咳嗽等其它症狀之前,新冠病毒就開始出現在糞便中。因此,定期監測可以為當局提供熱點的提前預警。BGU的研究人員最近在以色列的阿什凱隆完成了一項試點研究,使用新的方法檢測和追蹤病毒的存在,並計算其濃度,以確定新出現的COVID-19熱點地區。BGU的其他研究人員正在開發水納米過濾技術。
檢測廢水中新冠病毒估計潛在風險
其實,自大流行開始以來,研究小組一直在研究在廢水中檢測SARS-CoV-2病毒的方法,用於監測COVID-19在人群中的傳播程度。這個想法很簡單:由於受感染的人在糞便中散發出SARS-CoV-2病毒,汙水樣本可以顯示與汙水處理廠相連的所有居民的感染人數。如果具有足夠的敏感性,這些分析可以作為當局的預警系統,使處理工廠集水區內的本地病例得到早期發現。
一個由法蘭克福病毒學家、生態毒理學家和進化研究人員以及亞琛的水研究人員組成的聯盟在德國首次證明,可以使用現代分子方法在處理廠中檢測出SARS-CoV-2遺傳物質。分析顯示,在2020年4月的第一次大流行期間,在所有9個接受測試的汙水處理廠中,每毫升原水中有3到20個基因當量。荷蘭和美國的研究也測量了這一濃度水平。
令研究人員驚訝的是,在疫情暴發前的2017年和2018年保存的樣本也發出了信號。廣泛的方法驗證表明,基因引物不僅錯誤地記錄了SARS-CoV-2,而且還錯誤地記錄了廢水中其他非致病的冠狀病毒。目前的方法是針對廢水中的SARS-CoV-2開發的,已經通過基因測序得到了確認。
現在可以將這種方法用於所謂的基於廢水的流行病學:通過測定一個處理廠的病毒載量,可以得出關於該流域COVID-19感染者數量的結論。在最大的處理廠,估計在集水區有1037個急性病例,相當於每天6萬億(6×1012)個基因的病毒載量;在病毒載量降低兩個數量級的小型處理廠中,估計有36例。
雖然體外細胞試驗表明,在廢水中驗證的SARS-CoV-2片段是無傳染性的。然而,由於傳統處理廠的高負荷和低滯留能力,SARS-CoV-2在水循環中的行為應該更深入地研究。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
原文來源:
https://medicalxpress.com/news/2020-08-covid-wastewater-infectious.html
https://medicalxpress.com/news/2020-08-sars-cov-wastewater-covid-potential-transmission.html