冠狀病毒在水和廢水中的存活

時間：2020-02-11 11:22

來源：中國給水排水

作者：王路遙陳志強鞠峰

結(jié)果和討論

表1顯示了三種病毒在測試水中的存活天數(shù)。每種病毒的對數(shù)減少量由公式“l(fā)g N/N0”計算，其中N是指定日期的病毒效價，N0是時間為0的病毒效價。線性回歸的斜率用于確定存活率;病毒效價下降99%和99.9%所需的時間(分別表示為T99和T99.9)。

影響病毒在水中存活的因素包括溫度、有機物和好氧微生物(John and Rose 2005; Melnick and Gerba 1980; Sobsey and Meschke 2003)。對病毒存活最關(guān)鍵的影響因素就是溫度。已有研究表明，病毒存活率隨著溫度的升高而降低，這主要是由蛋白質(zhì)變性和胞外酶活性增加引起的(Hurst et al. 1980; John and Rose 2005)。自來水研究的結(jié)果證實冠狀病毒就是這種情況。通過測試過濾后的自來水，我們減少或消除了顆粒有機物和細菌的影響。在室溫下，只需要10天就能使過濾后的自來水中的冠狀病毒減少99.9%，而在4℃時，這種程度的病毒滅活則需要100天以上。PV-1在自來水中4℃的存活與冠狀病毒相似，但在室溫(23℃)下，該病毒在過濾水和未過濾水中的存活時間都延長了六倍。圖1和圖2分別顯示了三種研究病毒在室溫(23℃)和4℃下在自來水中的存活情況。隨著時間的推移，病毒效價從4℃水中的初始效價上升，這可能是由于病毒傾向于形成聚集物然后分解，而不是由于病毒在樣本中的復(fù)制。

圖1 室溫(23℃)條件下三種病毒在脫氯、過濾后自來水中的對數(shù)減少量

圖2 4℃條件下三種病毒在脫氯、過濾后自來水中的對數(shù)減少量(*代表未過濾)

水中有機物和懸浮固體的存在可以為吸附在這些顆粒上的病毒提供保護，但同時如果這些固體沉淀下來，也可以成為去除病毒的一種機制。從自來水到二級出水再到一級出水，測試水中的有機物和懸浮固體含量都有所增加。過濾后的自來水比未過濾的自來水對冠狀病毒滅活作用更強。此外，HCoV在未過濾的一級出水中的存活時間比過濾后的長。這表明較高的固體含量確實為水中的冠狀病毒提供了保護。然而，對PV-1來說，過濾對其在自來水中的存活影響很小。在一級出水中，經(jīng)過濾出水中的PV-1存活時間是未經(jīng)過濾出水中的三倍。值得注意的是，在添加到廢水中的時間和立即回收用于測試的時間(零時間點)之間，冠狀病毒的效價顯著降低。加入廢水后，冠狀病毒的效價立即下降了99.9%，而PV-1效價僅下降了10%。這種減少可能是由于廢水中溶劑和洗滌劑的存在，它們會破壞病毒包膜并最終使病毒失活。這也可能表明冠狀病毒比PV-1更容易吸附廢水中的固體。病毒包膜的疏水性使得冠狀病毒在水中的溶解性降低，因此增加了這些病毒粘附在固體上的可能性。廢水樣本必須經(jīng)過過濾，以防止細菌污染細胞單層，這將去除顆粒物和任何與之相關(guān)的病毒。

捕食性微生物如原生動物的存在可以增加水中病毒的失活率，蛋白酶和核酸酶也有這種作用(Gerba et al. 1978; John and Rose 2005)。與二級出水相比，初級出水的細菌和固體含量都較高。所有三種測試病毒在未過濾的初級出水中的存活時間都比未過濾的二級出水長，盡管對FIPV來說這是可以忽略的。這再次表明，廢水中的顆粒物相關(guān)病毒受到保護，不會被捕食和滅活。然而，冠狀病毒在3天后低于最低檢測限，而PV-1在21天后仍可檢測到。廢水中研究病毒的平均對數(shù)減少結(jié)果列于表2。

結(jié)論

這項研究的結(jié)果表明，冠狀病毒比PV-1對溫度更敏感，并且PV-1和冠狀病毒在廢水中的存活性有相當大的差異。其部分可能原因是包膜病毒在環(huán)境中不如非包膜病毒穩(wěn)定。冠狀病毒在廢水中很快死亡，在2～3天內(nèi)減少了99.9%，這與SARS-CoV存活數(shù)據(jù)相當(Wang et al. 2005a, b)。冠狀病毒在初級出水中的存活時間僅略長于二級出水，這可能是因為懸浮固體含量較高，可以防止其失活。PV-1比冠狀病毒存活時間長得多，初級出水需要10天，二級出水需要5天，才能達到與冠狀病毒相當?shù)臏缁盥省１狙芯勘砻鳎跔畈《驹谒h(huán)境中的傳播要比腸道病毒少，因為在環(huán)境溫度下，冠狀病毒在水中和廢水中會更快地失活。

編輯：王媛媛

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