Коронавирус в бытовых стоках: оценка рисков

Передача SARS-CoV-2 через бытовые сточные воды не описана, однако для SARS-CoV-1 такие случаи известны. Сотрудники Института исследования воды Цукерберга (Университет Бен-Гуриона, Израиль) с соавторами опубликовали в Nature Sustainability обзор о коронавирусе в сточных водах — методах обнаружения, возможных путях распространения инфекции и подходах к обеззараживанию.

Credit:

mulderphoto | 123rf.com

Обычная очистка сточных вод обеспечивает лишь частичное удаление коронавирусов, отмечают авторы. Расследование вспышки SARS-CoV-1 в многоквартирном доме в Гонконге, которая произошла во время пандемии 2003 года, показало, что вирус может распространяться через сточные воды: люди заражались, вдыхая аэрозоли, которые образуются при смыве в туалете или неисправности водопроводных систем и переносятся в потоке воздуха из квартиры в квартиру.

РНК SARS-CoV-2 была обнаружена в образцах стула больных; подтверждения присутствия РНК SARS-CoV-2 в системах сточных вод поступают из всех стран мира. Пока неясно, появляется ли РНК в стуле при проглатывании мокроты, или коронавирус активно реплицируется в ЖКТ, но есть экспериментальные данные в пользу второго варианта. Если репликация в ЖКТ все-таки происходит, то вероятность распространения вируса через сточные воды весьма велика.

Многие оболочечные вирусы, к котором принадлелжат и коронавирусы, легче инактивировать, чем вирусы без оболочки, поскольку оболочка легко разрушается под действием факторов окружающей среды и дезинфицирующих агентов.

Данных о выживании в сточных водах разных коронавирусов, и SARS-CoV-2 в том числе пока немного. Но авторы обзора отмечают, что стоки без фекального загрязнения — из раковин, ванн, посудомоечных машин и проч. — скорее всего, безопасны, даже если в них попадают выделения больных. Эти стоки обычно содержат моющие и дезинфицирующие средства, к которым чувствителен коронавирус. Исследовать надо в первую очередь стоки из туалетов.

Уже было множество работ о мониторинге SARS-CoV-2 в сточных водах: такой мониторинг может дополнять информацию о распространении COVID-19 в популяциях (подробнее на PCR.news). Он особенно полезен для своевременного обнаружения повторного появления вируса. Для обнаружения и мониторинга коронавирусов в сточных водах используют главным образом три категории методов: качественное и количественное определение РНК вируса и подсчет in vitro жизнеспособных вирусов методом бляшкообразующих единиц (БОЕ/мл). Многие исследователи отмечали, что им удалось обнаружить в сточных водах или стуле РНК вируса, но не инфекционный SARS-CoV-2. Но возможно, что вирусы, выжившие в канализации, разрушаются при выделении. Чтобы избежать этого, нужны новые протоколы экстракции, отмечают авторы.

В любом случае концентрация вирусов крайне низкая, 10-106 копий на литр. Поэтому необходимо дополнить существующие методы, например, концентрированием неповрежденных вирусов на субстрате, покрытом рецепторами, с последующим определением количества копий РНК методом ОТ-ПЦР. Полезным может быть анализ транскриптома активного ила, участвующего в очистке воды; этот метод хорошо себя показал ранее для выявления некультивируемых микроорганизмов.

Насколько опасны сточные воды с учетом невысокой концентрации вируса в них? В настоящее время неизвестна минимальная инфекционная доза SARS-CoV-2 для человека (то есть количество вирусных частиц, вызывающих инфекцию). Но в экспериментах на макаках и хорьках минимальная инфекционная доза составила порядка 105 бляшкообразующих единиц, что сравнимо с показателями для SARS-CoV-1, а для этого вируса распространение через канализацию показано.

Время выживания коронавирусов в водной среде зависит от температуры, содержания органических веществ, pH. В холодное время года и в слабокислой среде вирус живет дольше, органические примеси могут как сокращать жизнеспособность вирусов, так и продлевать. Так или иначе, это дни или десятки дней — достаточно долго, чтобы вирусы достигли очистных сооружений и распространялись далее, отмечают авторы. Утечка сточных вод из септиков, неисправность труб или отсутствие надлежащей инфраструктуры могут привести к прямому сбросу коронавируса в природные водоемы, кроме того, вирус может оставаться в воде и после вторичной (биологической) очистки А если коронавирус попадет в природные водоемы, он может вторично инфицировать животных, что приведет к появлению природных резервуаров вируса. РНК SARS-CoV-2 была обнаружена в природных водоемах в Италии и Японии, а также в Эквадоре.

Отдельно следует оценить риски для регионов, где из-за нехватки пресной воды очищенные сточные воды используют для орошения сельхозкультур. Известно, что коронавирусы крумного рогатого скота на овощах и салате подолгу остаются инфекционными. Кроме того, при орошении из распылителя образуется значительное количество аэрозоля.

Безопасность бытовых сточных вод зависит от эффективности дезинфекции. При первичной очистке (простым осаждением) вирусы удаляются в малой степени, при биологической очистке в аэротенках — лучше, за счет внеклеточных ферментов бактерий. Однако инактивация или удаление коронавирусов в этих процессах подробно не изучалась. Многие промышленно развитые страны перед повторным использованием сточных вод применяют третичную очистку (то есть фильтрацию, УФ-облучение, химическую дезинфекцию), но их воздействие опять-таки не исследовано. В Израиле вторичные стоки дезинфицируют и перед сбросом в окружающую среду, но, например, в США стоки можно использовать для орошения без дезинфекции. В РФ, согласно СанПиН 2.1.7.573-96, решение об использовании воды для орошения, с дезинфекцией или без, может быть принято при неблагополучных микробиологических показателях, однако вирусная РНК в их число не входит.

Дополнительным рискам подвергаются страны с низким уровнем дохода, где значительная часть населения не пользуется канализацией и высок риск загрязнения водоемов. В тропических странах с большими объемами осадков дождевые смывы с улиц еще увеличивают опасность переноса вируса черед воду.

Риски для здоровья, связанные с COVID-19 при передаче через воду, могут быть выше, чем предполагалось изначально, отмечают авторы. Необходимо изучить сточные воды как потенциальный путь передачи коронавирусных инфекций.

Источник

Bogler, A., et al. // Rethinking wastewater risks and monitoring in light of the COVID-19 pandemic. // Nature Sustainability, 2020; DOI: 10.1038/s41893-020-00605-2

Добавить в избранное

Вам будет интересно