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张岚团队:饮用水中病毒的健康危害及控制

发布日期:2020-02-19 18:48   来源:未知   阅读:

  导语:新冠病毒被发现在患者粪便中存在活体,那病毒是否有可能介水传播,是否会危害到饮用水安全?中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所主任张岚研究团队通过全面的分析和总结,概述病毒的健康危害,梳理国内外饮用水标准对病毒的控制要求,介绍不同类型针对病毒的去除和杀灭方法,为疫情下饮用水的安全保障工作提供参考。

  2019年12月以来,湖北省武汉市陆续发现多例不明原因肺炎病例,已被证实为一种新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染的急性呼吸道传染病。2020年1月20日起,湖北省以外地区也开始通报确诊病例,疫情呈现全国蔓延之势。自2020年1月23日,各地陆续启动重大突发公共卫生事件一级响应,全力应对不断发展的疫情。现有的资料显示,SARS-CoV-2的感染途径是以近距离飞沫传播和接触传播等方式为主。但有新的研究发现,在确诊患者的粪便中检测到了SARS-CoV-2 RNA,并进一步从重症感染患者粪便样本中,分离出活的冠状病毒,病毒通过粪-口传播的可能性引发业界关注。(净水技术 钟南山团队实验室在患者粪便中检出新冠活病毒)

  长期实践表明,人类和动物粪便是饮用水微生物污染的主要途径,病原微生物的控制是饮用水安全保障的首要问题。本文结合饮用水中病毒等微生物的健康危害、饮用水水质标准中对病毒等指标的控制要求,对饮用水中病毒的去除或灭活方法和效果进行了探讨,以期为饮用水中病毒等微生物的控制和饮用水安全保障提供技术支持。

  病原微生物污染饮用水可导致介水传染病的发生,影响公众健康。因此,各国把控制饮用水的生物风险作为饮用水安全保障工作的重中之重。水中病原微生物主要包括病原菌、病毒和原生动物(原虫及蠕虫)。病原菌主要包括大肠埃希氏菌、军团菌、伤寒杆菌、霍乱弧菌等;病毒主要包括肠道病毒、腺病毒、甲型肝炎病毒、诺如病毒、轮状病毒等;原生动物主要包括隐孢子虫、贾第鞭毛虫、痢疾阿米巴虫、麦地那龙线虫、血吸虫等。病原微生物对环境有一定的抵抗能力,可在自然环境中存活几天、几个月甚至更长时间。病原微生物经水传播进入人体,达到致病剂量时,可导致胃肠炎、腹泻、痢疾、肝炎、霍乱、伤寒等多种疾病。

  病毒是一种个体微小,结构简单,只含一种核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生,并以复制方式增殖的非细胞型生物。其生物学性状主要包括:(1)体形大小多为20~300 nm不等,形态主要有球形、杆形和蝌蚪形;(2)结构简单,最简单的病毒结构由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,较复杂的病毒外边有包膜(脂质和糖蛋白);(3)每一种病毒只含有一种核酸,即DNA或RNA;(4)缺乏完整的酶系统和代谢系统,只能利用宿主活细胞内现成的代谢系统合成自身复制所需的核酸和蛋白质成分;(5)病毒进入宿主的活细胞后,借助于宿主细胞为其提供的原料、能量和酶等必要条件,以自我复制的方式进行增殖;(6)严格的活细胞内寄生,在离体条件下,能以无生命的生物大分子状态存在,并保持其侵染活力;(7)有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中;(8)一般对抗生素不敏感,但对干扰素敏感。介水传播的病毒能够感染人的胃肠道,并通过被感染人群的粪便排出体外,带来水污染风险;呼吸道病毒通常经飞沫传播,有些呼吸道病毒也存在于粪便中,也可能会带来潜在的水污染风险。不同病毒的结构、成分、核酸组成和形态不尽相同,在环境介质中的存活能力以及对水净化过程及消毒剂的耐受力也不尽相同。

  病毒进入水体后不能增殖,因此在水环境中会随着时间而减少。吴俊等研究指出,江河湖库、地下水等均可检出肠道病毒。病毒在水体中的存活情况受环境影响,呈现季节性差异。张静于2016年对河北省某城乡供水一体化水厂的64份水样(水源水26份,生活饮用水38份)进行肠道病毒检测,有1份水源水水样检出肠道病毒,阳性率为3.85%(1/26),浓度为22.8 Copies/L,生活饮用水水样中未检出肠道病毒。部分病毒的基本信息、可引发的疾病、介水传播过程中的健康影响程度、在供水中的持久性或存在水平以及对氯的耐受性等信息如表1所示。

  冠状病毒是具有外套膜的单股正链RNA病毒,直径约80~120 nm,在自然界中广泛存在,可以感染人、猪、猫、犬、鼠、狼、鸡、牛、蝙蝠与禽类脊椎动物。近些年发现的致病性较高的人冠状病毒包括严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)、中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)以及2019年的新型冠状病毒(SARS-CoV-2)。冠状病毒通过呼吸道分泌物等方式排出体外,主要通过飞沫传播和接触传播,该病毒引起的感染主要发生在冬春季。在确诊重症患者粪便中分离出活的冠状病毒,提示应严控与患者相关的粪便、污水的消毒处理,严防该病毒介水传播。

  注:a. 健康影响与疾病的发病率和严重程度相关,包括与疾病暴发事件的联系;

  b. 在20 ℃水中,传染期的检测时段(短期为少于一周;中等为一周至一月;长期为一月以上);

  c. 对氯的耐受能力受净水工艺和操作条件等因素的影响;这里假设按常规的剂量和接触时间进行处理,温度为20 ℃,pH值为7~8时,病原体处于传染期并游离分布于水中;对氯的耐受能力,低为在小于1min内99%灭活,中等为99%灭活所需时间为1~30 min,高为99%灭活所需时间大于30 min

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