水環境中病毒的那些事

　　自新型冠狀病毒引發的肺炎疫情爆發以來，全國一致抗“冠”進入了關鍵期。隨著新冠疫情的發展，新型冠狀病毒有可能通過糞口傳播這一發現引發了排污水行業極大的關注與討論。醫療廢水處理后進入市政污水管網，經污水處理廠處理后達標排放進入水體。病原體污染以及對人體的危害是倍受關注的全球性環境問題，介水傳播病毒一旦未被及時防控,將借助水環境廣泛傳播，導致疫情的大規模爆發,嚴重威脅人群健康。由于水環境污染或水系傳播而引起的病原體感染仍是當今世界上危害范圍最廣的環境問題。美國疾病控制預防中心(USCDC)的數據表明水媒性病原體引起的疾病死亡案例仍在各種疾病死亡人數的前列。

　　水環境中病毒的危害

　　水體中致病微生物主要包含三大類：細菌和病毒原生動物這是三類完全不同的微生物，從形態、結構、增殖方式上完全不同，而且這三類致病微生物對人類的致病機理和人類對相關疾病的治療方法也不盡相同。

　　病毒通常由蛋白質外殼和核酸(DNA或RNA)構成，只有侵入活的敏感細胞才成為具有生命的微生物，而在宿主體外是不具有生命特征的大分子物質，但仍保留著感染宿主的潛在能力。各類水體中存在的大量顆粒物對病毒的吸附，大大延長了病毒的存活時間，從而保護病毒免于失活，使其有更多的時間接觸潛在的宿主。國內外許多研究也表明，許多腸道病毒對環境的耐受力大大高于大腸菌群，且許多病毒的致病劑量要遠小于細菌。病毒隨著飲水、呼吸吸入和皮膚接觸常常是人體通過水受到病毒感染的主要渠道。

　　由于病毒在水環境中的穩定性，使得介水傳播的病毒性傳染病更易造成暴發流行。典型的如1988年，我國發生甲型肝炎暴發流行．共有40余萬人患病。2002年底到2003年上半年嚴重急性呼吸系統綜合征(SARS)在我國等32個國家和地區暴發流行，8439人感染，死亡812人。2014年，我國報告發病數居前2位的病種就是其他感染性腹瀉病和手足口病，發病人數共計229675例，死亡13例。進入21世紀之后的幾年內，病原體污染事件頻頻暴發，SARS病毒、禽流感病毒等過去鮮為人知的病原體引起了前所未有的大面積危害和社會恐慌。

　　水環境中病原體的分布

　　病原體廣泛存在于環境之中，幾乎任何水體都含有病原體，水環境中的病毒主要來自受病毒感染的人體，腸道病毒感染的人所排泄的每克糞便中可含有1011個病毒顆粒，因此城市污水中含有大量的病原體，水體中的病毒污染主要來源是污水。污水排放后盡管被稀釋了上千倍，但在水體中仍然可以檢測到病毒，地區地表水中病毒的檢測結果：受納水體(河、海)的病毒污染有以下幾個特點：(1)污染源很多，來源各異，因此常稱作擴散污染；(2)病毒能被水有效的長距離的攜帶；(3)病毒常成群結團，或吸附于水中的固體物質上，其水中的平均濃度不能用以預測感染劑量；(4)部分病毒凝聚成小團塊，增加了水介質的不均勻性；(5)病毒在水中的分布是離散的，而不是均質的。

　　幾種典型介水傳播病毒

　　01 諾如病毒

　　諾如病毒（Norovirus，NoV)發現于1972年，可引起急性腸胃炎，多在冬季暴發流行。該病毒主要通過被污染的水源、食物、物品或與感染者接觸而傳播，傳播途徑以糞-口途徑為主。世界衛生組織估計全球每年NoV感染死亡人數約3.5萬人。

　　2014年2月，海寧市、海鹽縣2地，總計有400多名學生感染就醫。

　　2014年1月，美國一艘前往加勒比海的游輪上有近700名乘客和船員感染。

　　02 輪狀病毒

　　1969年，Mebus最早從犢牛中發現輪狀病毒（Rotavirus，RV)。研究發現輪狀病毒在環境中有很強的抵抗力,室溫下存活于糞便中可達數月，多發于秋冬季節；多通過水源、空氣或接觸傳播，也可通過糞-口途徑傳播，每年死亡人數大約為90萬人。在我國，每年大約有1000萬嬰幼兒患輪狀病毒感染性胃腸炎。

　　2015年臨海市全村居住人口805人,共發現165例腹瀉患者，罹患率高達20.50%。全世界每年因RV感染導致的嬰幼兒死亡人數大約為90萬人，其中大多數發生在發展中國家。

　　03 腸道病毒71型

　　腸道病毒71型（enterovirustype71，EV71)于1969年在加利福利亞患腦炎嬰兒的糞便中首次被發現。EV71是一種具有較強致病性的腸道病毒，主要引起嬰幼兒手足口病，曾在多個國家和地區暴發流行。此病毒可通過被感染者皰疹液、唾液或糞便污染的水源、物品等傳播，亦可通過飛沫傳播。

　　2008年3月，我國安徽阜陽出現了EV71的大規模暴發，共計患者3321例，其中22例死亡。在2012年我國共有2198442例手足口病患者，死亡人數567人。

　　04 戊型肝炎病毒

　　1983年Balayan等首先用免疫電鏡從感染者的糞標本中發現了戊型肝炎病毒(hepatitisEvirus,HEV)。HEV主要通過被污染的水源或食物傳播。全球每年大約有2000萬病例，2011-2015年間，我國戊型肝炎共有139346人發病，死亡人數112人。

　　我們有辦法知道它們的存在嘛？

　　細胞培養法、PCR法、RT—PCR法、免疫熒光試驗、熒光定量PCR、電鏡、電泳、核酸雜交、巢式或半巢式PCR、生物芯片技術隨著科學技術的進步，我們有越來越多的方法能夠檢測到它們的存在。

　　水環境中病原體的存活

　　和細菌不同，進入水體中的病毒不能繼續繁殖，所以病毒總數在水環境中隨時間而減少，稀釋、凝結和沉淀是病毒在環境中減少的因素。影響水環境中病毒存活的因素非常多，大部分影響因素非常復雜，許多因素有直接的相互影響，細菌和藻類的活性直接影響病毒的存活，同時它們又受到原生動物密度、捕食、pH、溶解氧、光和溫度的影響。

　　病毒進入水體后吸附凝結和沉淀在懸浮顆粒上的病毒反而受到了保護，增加了其存活時間。進入環境中的病原體可以在不同的條件下存活相當長的時間，已知一些病毒在污水、自來水、土壤中可存活達數月之久。

　　世界衛生組織總干事譚德塞2月11日宣布，將新型冠狀病毒感染的肺炎命名為“COVID-19”(Corona Virus Disease 2019)。與此同時，國際病毒分類委員會聲明，將新型冠狀病毒命名為“SARS-CoV-2”（Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2）。新冠被認為是SARS冠狀病毒的姊妹病毒，所以我們找了SARS相關資料以作參考。

　　SARS冠狀病毒在體外環境中的存活情況隨溫度而異，20℃避光條件下在醫院污水、生活污水和脫氯自來水中只能存活2d，在糞便中可以存活3d，在生理鹽水中可以存活14d，在尿液中可以存活17d；4℃情況下，SARS冠狀病毒在上述各種水體中均可以存活14d以上，在糞尿中可以存活17d以上。

　　為了避免它們被釋放到環境中去，我們需要努力消毒，消毒，消毒好嗎？

　　在相同加氯量或余氯量情況下，氯制劑對SARS冠狀病毒的滅活效果優于二氧化氯。當污水中游離余氯量保持在0.4mg／L(氯制劑)g()以上時可以保證完全滅活污水中的SARS冠狀病毒，SARS冠狀病毒在體外環境中存活時間短，對氯和二氧化氯敏感。

　　有研究表明，不管加氯量是多少，只要游離余氯量達到1.0mg／L以上，就可以殺滅生活污水中的SARS冠狀病毒和指示微生物。總而言之，SARS冠狀病毒在體外環境中存活時間較短，對常用消毒劑非常敏感；加之在SARS流行期間中國內地廣泛、大量使用各種消毒劑進行環境消毒，以及夏季高溫等因素的作用，使得環境中基本不會有SARS冠狀病毒的殘留。

　　此外，由于病毒的感染具有特異性，植物病毒不構成對人畜的危害。長期以來對水環境中植物病毒的存在及其對農業生產的危害并沒有引起足夠的重視，在國內鮮有研究。事實上水體中的植物病毒對于農業生產有重大的潛在危險性。同時植物病毒在水環境中的數量可能相當高，在自然條件下，動物或人類的吞咽作用，加之植物病毒的高穩定性，在動物的消化道中不會被滅活，可能導致遠距離的傳播。人類的活動如灌溉、施用液態人糞尿、消費生蔬菜和水果、堆肥農業廢物和園藝廢品等均可促進這類病毒的傳播，造成水體環境中的植物病毒對農業生產的潛在威脅。