全流程实测揭露新冠病毒从病区到城市污水处理系统的传播
0 引言
新型冠状病毒(SARS-CoV-2,以下简称新冠病毒)环境传播特性成为疫情防控中各方关心的问题。介水环境既是病毒传播的重要载体,又是疫情防控产生次生环境风险和生态损伤的主要受体。城市排水管网是否会成为残留病毒的藏身之所和传播途径,以及污水处理厂是否存在风险隐患,国内外相关科学数据极为缺乏,亟需检测并予以重视。
同济大学环境科学与工程学院徐祖信院士的团队,针对城市排水系统的潜在风险开展评估,以期为协同控制疫情传播和次生环境风险提供实证数据。
项目团队分析了新冠病毒在市政基础设施的风险节点,根据新冠病毒在排水系统源-控-流-汇的全流程输送路径,选择以新冠肺炎定点诊疗医院,医院内污水消毒处理设施,以及连接的市政公共污水管网和末端城镇污水处理厂,根据疫情防控补充了疑似病人定点隔离宾馆,揭示新冠病毒在排水系统的传播风险和途径,回应社会和行业关注。
1 采样点位和样品
在上海市公共卫生临床中心等相关单位鼎力支持下,于2020年3月11日实施采样,采样地点包括定点诊疗医院病区(见图1和图2)、医院污水处理消毒设施(见图1)、市政污水管网(见图2)、污水处理厂(见图3)4个场景。新冠病人集中救治医院在病区排水口和医院内处理消毒站出水口取样,每个点取4个平行样;疑似病人隔离酒店在污水排入酒店外的集水井中取样,一共6个平行样品;市政污水管网在沿线3个检查井中取样,每个点取6个平行样;污水处理厂在进水和尾水处采样,每个采样点取6个平行样品。共采集44个样品,样品信息见表1和图4所示。
2 分析方法
采样样品送至上海市公共卫生临床中心的科研中心实验室,按照中国疾病预防控制中心确定的新冠病毒检测方法进行检测分析。以中国疾病预防控制中心推荐的新冠病毒核酸检测引物和探针序列,取1~2mL环境样品,采用硕世生物自动化核酸提取仪提取RNA,采用实时荧光RT-PCR技术,测定新冠病毒核酸。此外,所有样品还进行了轮状病毒、腺病毒和诺如病毒核酸的检测(见表2)。
3 检测结果
集中收治病人的医院病区排放污水的4个样品新冠病毒核酸检测均呈阳性,说明新冠病毒的确可以通过粪便污水进入排水设施。
采样的定点医院污水处理消毒站总水量约500m3/d,其中约50%来自病区。经检测,医院污水处理消毒站出水检测结果呈阴性,说明医院污水经过二级净化处理与严格消毒后,高浓度活性氯暴露导致病毒核酸被氧化破坏。医院污水站出水至市政排水管网及下游污水处理厂进水和出水,均未检出新冠病毒核酸。进一步证实在严格消毒及规范处理条件下,新冠病毒可以有效灭活。
采样的定点隔离酒店(见图5)由于没有安装污水消毒装置,2020年2月其排水的新冠病毒核酸检测为弱阳性。此后,采取了临时消毒措施,对每个居住房间的抽水马桶放置氯片消毒,此次酒店排水检查井底泥的新冠病毒核酸检测呈阴性。说明消毒可以实现社区排水管网中新冠病毒有效灭活。
4 结论与建议
结论:
新冠肺炎病人的粪便污水携带新冠病毒进入城市排水系统,按照国家标准设计和运行的污水消毒装置和消毒剂量可以有效灭活新冠病毒。
建议:
(1)鉴于新冠病人收治入院之前居住在居民生活小区,应当特别注意生活小区污水管网的养护,采取有效措施防止污水冒溢。对于居家隔离人员,发放消毒氯片置入抽水马桶,可以有效灭活新冠病毒。
(2)考虑到城市管网雨污混接问题,集中隔离点必须安装污水消毒装置,对污水进行合理消毒处理后方可允许排入城市排水管网。
(3)由于无症状感染者居家的粪便排泄,城市下水道存在新冠病毒传播问题,必须高度重视城市污水处理厂运行维护人员的感染防护工作,污水处理厂尾水必须经消毒后排放,防止粪-口传播。
(4)集中收治新冠病人的医院污水按照《医疗机构水污染物排放标准》(GB 18466-2005)接触池消毒总余氯要求和疫情防控期间的相应要求实行正常消毒,可以实现新冠病毒的有效灭活,没有必要过量使用消毒剂,避免次生环境风险发生。