Переосмысление рисков и мониторинга сточных вод в свете COVID

Nature Sustainability, том 3, страницы 981–990 (2020 г.) Процитировать эту статью

53 тыс. доступов

151 цитат

674 Альтметрика

Подробности о метриках

Пандемия COVID-19 серьезно повлияла на общественное здравоохранение и мировую экономику. Совпадающие данные, полученные в ходе нынешней пандемии, предыдущих вспышек и контролируемых экспериментов, указывают на то, что SARS-CoV присутствует в сточных водах в течение нескольких дней, что приводит к потенциальным рискам для здоровья через водные и аэрозольные пути сточных вод. Традиционная очистка сточных вод обеспечивает лишь частичное удаление SARS-CoV, поэтому безопасное удаление или повторное использование будет зависеть от эффективности окончательной дезинфекции. Это подчеркивает необходимость создания системы оценки и управления рисками, адаптированной к передаче SARS-CoV-2 через сточные воды, включая новые инструменты для надзора за окружающей средой, обеспечивающие адекватную дезинфекцию как компонент общего сдерживания пандемии COVID-19.

Продолжающаяся пандемия COVID-19 вызвана новым человеческим коронавирусом (SARS-CoV-2). Инфекции могут привести к тяжелому острому респираторному синдрому (ТОРС), а также к растущему числу других тяжелых заболеваний. Эта глобальная пандемия уже привела к более чем 600 000 смертей во всем мире за семь месяцев1. За последнее столетие вспышки вирусного происхождения все чаще перерастали в мировые пандемии (рис. 1а,б). За последние 20 лет два коронавируса стали причиной инфекций с респираторным синдромом: SARS-CoV-1 в 2003 году и коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV) в 2012 году2,3.

а, б, Примерное количество инфицированных и умерших в результате обширных вспышек (а) и пандемии COVID-19 за последние месяцы (б). c. Обзор потенциального распространения SARS-CoV-2 водным путем в промышленно развитых странах. Включенные вспышки были вызваны вирусами с одноцепочечной РНК, имеющими оболочку. Звездочки обозначают подтвержденное или предполагаемое распространение через сточные воды. Буквы рядом с каждой пандемией указывают на конкретные ссылки: a125,126; б127; с128; d106,127; е126,129; ф130,131; г132; х127; я133,134; j1 (источники данных проверены 28 июля 2020 г.).

SARS-CoV-2 очень заразен и распространяется так же, как и SARS-CoV-1, при тесном личном контакте воздушно-капельным путем или при взаимном взаимодействии с поверхностями, а также аэрозолями3,4,5,6. В настоящее время неясно, важны ли дополнительные пути передачи для распространения этого заболевания на местном или глобальном уровне7,8. Расследование вспышки SARS-CoV-1 в многоквартирном доме во время пандемии 2003 года показало, что вирус может распространяться через системы сточных вод9,10. Было высказано предположение, что заражение SARS-CoV-1 произошло в результате вдыхания аэрозолей, образующихся при смыве в туалете или неисправных водопроводных системах9,10. Подобно SARS-CoV-1, РНК недавно появившегося SARS-CoV-2 была обнаружена в образцах стула, а также в сточных водах11,12,13,14. Таким образом, было высказано предположение, что сточные воды, устойчивый источник пресной воды15,16,17, могут быть непрямым путем заражения во время вспышек SARS-CoV (рис. 1c)2,13,18,19.

Попадание вируса в канализационную систему приводит к появлению множества потенциальных путей транспортировки (рис. 1c), которые необходимо учитывать в контексте фекально-оральной передачи2,18. В промышленно развитых странах большая часть собранных бытовых сточных вод и вирусной нагрузки очищается на централизованных очистных сооружениях (СОС). Однако традиционные очистные сооружения обычно не удаляют вирионы полностью, а высокая вирусная нагрузка притока во время пандемий может привести к недостаточному снижению количества вирусов перед сбросом20,21,22. Кроме того, нехватка пресной воды приводит к повторному использованию все большего объема очищенных сточных вод для различных целей, таких как пополнение запасов грунтовых вод, рекреация и орошение продовольственных культур, создавая тем самым другие потенциальные пути передачи SARS-CoV-2. Дополнительным и потенциально серьезным риском для здоровья является фекально-оральная передача в странах с низким уровнем дохода, где общины с неадекватной санитарной инфраструктурой (например, открытые канализации и прямой сброс в окружающую среду) могут быть заражены неочищенными сточными водами или фекальными отходами23,24,25.