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研究和创新

研究提出了预防水传播冠状病毒暴发的建议

用电子显微镜观察四种冠状病毒

测试表明,污水系统可能被冠状病毒冲洗,而可追溯至废水的空气传播的冠状病毒已被确定为至少一次重大疾病暴发的原因。在一项新的研究中,北卡罗来纳州立大学的研究人员提出了旨在防止这种情况再次发生的策略。

“我们知道,未经处理的水和废水可能携带冠状病毒,而且有充分证据表明,废水曾导致冠状病毒爆发。这表明COVID-19可能也会发生类似的情况,”该研究的作者之一、生物工程师史蒂文·g·霍尔(Steven G. Hall)说。“好消息是你可以对此做些什么——我们发现了几种有效的控制技术——其中最便宜、最简单的方法是氯化,这是广泛使用的,而且相当容易安全使用。”

北卡罗来纳州生物和农业工程系的Diplina Paul、Praveen Kolar和Hall最近在《自然研究期刊npj净水》上发表了一篇文章,他们总结了如何通过水传播的冠状病毒被灭活的研究。它们还概述了一种多管齐下的方法,利用这些知识限制或预防病毒的水媒传播。

研究人员对近100篇同行评审期刊上的文章进行了综述,得出了他们的结论。这些期刊主要关注医学、工程学、微生物学和其他学科。

COVID-19会发生吗?

保罗是一名博士生,也是这篇论文的第一作者,他表示,虽然COVID-19主要通过呼吸道飞沫传播,导致该疾病的病毒存在于受感染者的粪便和肛门拭子中,这一事实提出了一个问题,即该病毒是否可以像2003年非典冠状病毒在香港一处公寓大楼的传播方式那样传播。在那次疫情中,建筑管道中的高浓度空气传播病毒通过地漏被吸入公寓浴室。超过300人被感染。

“就结构而言,这些病毒非常相似——70 - 80%,”保罗说。“如果2003年SARS可能导致这种情况下,即使我们现在正在处理的严重急性呼吸道综合征病毒可能会导致类似的情况下,特别是当烟雾化更能发生,所以当管道有小洞或泄漏导致的雾化污水。”

保罗说,谈到冠状病毒在水中的持久性和存活,温度是最重要的因素,高温会迅速使它们失活。存在拮抗微生物也有帮助,消毒剂如氯和紫外线。

另一方面,高浓度的有机物有利于病毒的持久性,因为有机物可以吸收它们,保护它们免受光线、消毒剂和其他抗病毒药物的伤害。

研究人员推荐更新和新技术

基于她的研究,保罗鼓励医院和公共诊所更新他们的污水处理系统,以减少受病毒感染的污水的雾化,并使用分散式污水处理系统,这样病毒就不会传播到更大的社区。

她还建议,在世界上卫生设施有限的地方,石灰处理的坑式公厕以及公共卫生和推广工作可以减少人类粪便被丢弃在田野、森林、海滩和水域等开放空间时所造成的风险。

这组研究人员还建议开发新的传感技术,这些技术可以与警报联系起来,向污水处理厂的工人通报冠状病毒的存在,使他们能够迅速干预,控制其传播。科拉尔说,现有的技术可以结合起来创建这样一个系统。

此外,Kolar强调了用于废水处理和集中社区饮用水处理的uv便携式设备的潜力,以提供不含冠状病毒的水。

作者总结道:“除了遵循三个重要的w之外:经常洗手,戴口罩以限制飞沫的雾化,和其他人保持6英尺的距离,用最佳管理做法对可能携带病毒的水和废水进行充分消毒,将有助于我们控制……未来的水传播疫情。”

摘要

《水环境中环境因素对冠状病毒命运和传播影响的综述》

DOI:https://doi.org/10.1038/s41545-020-00096-w

发表:npj洁净水第4卷,第7(2021)条

作者:Diplina Paul, Praveen Kolar和Steven G. Hall,北卡罗来纳州立大学生物和农业工程系

持续的严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV-2)已引发冠状病毒大流行(COVID-19),已在全球夺走数十万人的生命。这种病毒主要通过呼吸道飞沫在人与人之间传播。然而,这种病毒存在于受感染患者的粪便和肛门拭子中,因此需要对其水传播进行研究。影响冠状病毒在不同水基质中持久性的各种环境因素包括温度、紫外线暴露、有机物、消毒剂以及敌对微生物。本文就水环境中各种因素对冠状病毒影响的最新研究数据进行综述。现有数据表明:(一)温度升高降低了病毒的整体持久性;(二)有机物的存在可提高冠状病毒的生存能力;氯是最有效和最经济的消毒剂;废水处理厂中的膜生物反应器是可以灭活冠状病毒的竞争性微生物的宿主;(五)紫外线照射是另一种有效的病毒灭活方法。 However, the inactivation disinfection kinetics of coronaviruses are yet to be fully understood. Thus, further research is needed to understand its fate and transport with respect to the water cycle so that effective strategies can be adopted to curb its effects. These strategies may vary based on geographic, climatic, technical, and social conditions around the globe. This paper explores possible approaches and especially the conditions that local communities and authorities should consider to find optimal solutions that can limit the spread of this virus.

这篇文章是出版农业与生命科学学院新闻。

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