新冠病毒污水消毒工艺及参数选择难?大师这样说!

新冠病毒污水消毒工艺及参数选择难?大师这样说!

2021-07-30 13:53:51 6

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传统传染病与新冠病毒传染病

建国以来我国根治了大多数流行性传染病,现我国国家年鉴每年统计的传染病有28种。根据国家年鉴,2018年有306.3万人感染传染病,年感染人数超过1万人的传染病有11种,其中排前三位的是病毒性肝炎、肺结核和梅毒,占比分别为41.8%、26.9%、16.2%,排第7位的艾滋病占比为2.1%;2018年传染病死亡人数约为2.3万人,其中前3位分别为艾滋病、肺结核和肝炎,分别占比82.5%,13.8%和2.3%。从感染人数和死亡率看,我国现传染病医院接收患者最多的是病毒性肝炎患者和结核病患者,因此通常讲的传染病多指病毒性肝炎和细菌性肺结核。

肝炎病毒是指引起病毒性肝炎的病原体,1972年肝炎病毒在患者的大便中发现。人类肝炎病毒有甲型(HAV)、乙型(HBV)、丙型(HCV)、丁型(HDV)和戊型(HEV)。除了甲型和戊型病毒通过肠道感染外,其他类型病毒均通过密切接触、血液和注射方式传播。其病毒通常由病人粪便排出体外,通过被污染的手、水、食物、食具等传染,通常肝炎病的传播能力不是很强,但严重时会引起甲型肝炎流行。如1988年1月,上海市出现了较大规模的流行性甲型肝炎,主要原因是人们食用了被甲肝病毒污染的毛蚶。乙型肝炎主要通过注射、输血等方式传播。

结核分枝杆菌(M.tuberculosis),俗称结核杆菌,是引起结核病的病原菌,1882年Robert Koch 发现了结核分枝杆菌,结核杆菌分为人型、牛型和非洲型,我国95%以上的感染者为人型。结核病为全身疾病,肺结核占90%。分为原发性肺结核、血行播散型肺结核、继发型肺结核、结核性胸膜炎、其他肺外结核等,也可按部位及脏器命名。结核病的传染源主要是痰,传播源为咳嗽、咳痰症状,通过咳嗽或打喷嚏等把含有结核菌的飞沫散播于空气中,健康人吸入含有结核菌的飞沫可受到感染。感染程度主要受结核病人排菌量、咳嗽症状以及接触的密切程度等因素的影响。健康人受到结核菌感染后,不一定发生结核病,这主要取决于感染结核菌毒力的大小和感染者抵抗力高低,结核病较难形成流行性传染病。2000年抽样调查结果显示,我国结核菌感染者为4亿多人,占全球20%,结核病患者500万人,每年新发患者130万人,占全球的25%,其中耐药肺结核高达46%,被WHO列为特别引起警示的国家和地区,近年随着国家的高度重视,2018年我国结核病新发人数为82万人,结核病新发大幅下降。

2003年SARS来临后,我国有了流行性的空气感染传染病,理论上空气传播的病毒主要在人的呼吸系统中,其排出物主要是飞沫或痰,而在人体消化系统中存在的几率较低。后来有实验人员在粪便中也检测到SARS冠状病毒,病毒可通过洗手、粪便等途径进入污水,然而目前尚未在文献中查到在粪便或污水中病毒浓度的相关数据。

2019新型冠状病毒(COVID-19),自2019年12月以来,我国从湖北开始流行新型冠状病毒肺炎而被发现,最早定义为新型冠状病毒感染的肺炎,后改为新型冠状病毒肺炎,简称新冠肺炎,其病毒2020年2月11日被世界卫生组织命名,其中“Co”代表“冠状病毒”,“Vi”为“病毒”,“D”为“疾病”,早期定义为2019-nCoV,2019 Novel Coronavirus。这种新型冠状病毒(COVID-19)与2003的SARS冠状病毒(SARS-CoV))相似度在85%左右,根据目前测试,该病毒主要通过呼吸系统传播,在粪便和尿中也已经检测到。

关于传染病医院的污水处理消毒,我国过去多以灭活肝炎病毒和结核杆菌为主,然而SARS冠状病毒和新型冠状病毒的病原学特征与其有明显不同,污水处理消毒应根据不同病毒的特性来确定。

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新冠病毒与其他传染病病毒或细菌生物特性研究

2.1 肝炎病毒

肝炎病毒直径为27nm,有空心和实心两种。甲型肝炎病毒呈球形,无包膜,核酸为单链RNA;乙型肝炎病毒呈球形,具有双层外壳结构,外层相当于一般病毒的包膜,核酸为双链DNA;对丙型肝炎病毒、丁型肝炎病毒和戊型肝炎病毒目前尚在研究之中。

甲型肝炎病毒100℃、5min或紫外线1h杀死,当采用消毒剂消毒时,1mg/L的Cl2可以杀死;乙型肝炎病毒100℃、20min杀死,一般浓度的消毒剂不能杀死。

肝炎病毒在污水中的存活时间为70d。

2.2 结核分枝杆菌

结核分枝杆菌为细长略带弯曲的杆菌,大小1~4×0.4μm。菌无芽孢、无鞭毛,在细胞壁外尚有一层荚膜,对结核分枝杆菌有一定的保护作用。

结核分枝杆菌细胞壁中含有脂质,故对乙醇敏感,在70%乙醇中2min死亡。此外,脂质可防止菌体水分丢失,故对干燥的抵抗力特别强。粘附在尘埃上保持传染性8~10d,在干燥痰内可存活6~8个月。结核分枝杆菌对湿热和紫外线敏感,在液体中加热62~63℃,15min或煮沸即被杀死,直接日光照射数小时可被杀死,可用于结核患者衣服、书籍等的消毒。

结核杆菌在污水中的存活时间为330~420d。

2.3 大肠杆菌

由于污水中往往存在多种致病菌或病毒,因此,在研究消毒剂杀灭污水中致病微生物时常采用某些非致病的微生物作为指示微生物,大肠杆菌是最常用的指示微生物。目前我国医院污水消毒常用的次氯酸钠、氯气、二氧化氯、臭氧等常规水处理消毒剂,均能有效杀灭污水中的粪大肠菌群,灭活能力方面,臭氧、二氧化氯和次氯酸钠依次降低。如试验样品中大肠杆菌的浓度为4.2×106 CFU/mL,次氯酸钠消毒剂投加10mg/L,消毒时间20min,二氧化氯投加8mg/L,消毒时间20min,大肠杆菌全灭活率100%。城市污水处理厂的运行实践中也证明大肠菌群的灭活率在98.94%~100%之间。

2.4 噬菌体

由于水中的一些动物性病毒(主要是肠道病毒)比大肠杆菌具有更强的稳定性,仅以大肠杆菌作为水质安全性指标不能很好地评价水的病毒学安全性,于是开始寻找更合适的病毒指示微生物。噬菌体作为细菌病毒,在污水中普遍存在,其数量高于肠道病毒,具有病毒的共同特性,有严格的宿主特异性,对人类和动物不具有感染性,可保证试验的安全性,而且噬菌体的灭活试验和人类致病性病毒的灭活试验相比,大部分的试验原理是一样的。美国EPA已提出采用大肠杆菌噬菌体作为病毒指示生物。目前,噬菌体作为模式病毒,已被用于评价水和污水的处理效率、阐明病毒灭活机理以及改进病毒监测方法等领域的研究。

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编辑:王媛媛

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