氣候變化可能使我們面臨更大的污水疾病風(fēng)險(xiǎn)

當(dāng)我們想到氣候變化，我們可能會(huì)考慮極端天氣事件 – 破紀(jì)錄的熱浪、傾盆大雨和毀滅性的洪水。

但是，您是否考慮過這些變化也可能增加您接觸某些病毒?

我們現(xiàn)在生活在極端天氣事件司空見慣的世界。隨著長(zhǎng)時(shí)間暴雨和熱浪的頻率增加，氣候變化可能會(huì)增加在河流、湖泊和沿海水域暴露于污水相關(guān)病毒的可能性。

雨還會(huì)導(dǎo)致雨水使城市下水道系統(tǒng)超載。結(jié)果，未經(jīng)處理的未經(jīng)處理的污水被排放到河流、湖泊和沿海水域。

新發(fā)表的研究我合作的研究表明，在某些天氣條件下，與污水相關(guān)的病毒可以持續(xù)數(shù)天，從而增加暴露于未經(jīng)處理的排污口的人的健康風(fēng)險(xiǎn)。

未經(jīng)處理的污水含有人類尿液和排泄物，并攜帶大量死細(xì)胞、食物垃圾、藥物、細(xì)菌和病毒。盡管人類排出的大多數(shù)病毒相對(duì)無害，但感染致病病毒的人（例如腸道病毒和諾如病毒– 罐棚數(shù)十億病毒顆粒。

即使在疾病癥狀過去后，人們?cè)谑褂脦鶗r(shí)仍然可以大量排出病毒。然后，這些氣體被排放到下水道系統(tǒng)中，流經(jīng)管網(wǎng)，直到到達(dá)污水處理廠。

英國使用的典型廢水處理方法超過99% 有效率在清除病毒。但是，盡管有這種效率，排放到環(huán)境中的處理廢水仍然會(huì)帶來一些風(fēng)險(xiǎn)。因此，一年中的每一天，我們的河流、湖泊和海洋都會(huì)收到可能有害的病毒。

然而，未經(jīng)處理的未經(jīng)處理的污水的排放代表著更嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)。

極端天氣帶來的健康風(fēng)險(xiǎn)

雖然英國的降雨時(shí)間很長(zhǎng)，氣候預(yù)測(cè)還可以預(yù)測(cè)更多熱浪，例如2022，那里的氣溫達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的最高水平。

科學(xué)家們必須了解這些極端天氣事件將如何影響排放到環(huán)境中的污水相關(guān)病毒。

我們已經(jīng)知道，娛樂用水者是暴露由于污水排放和農(nóng)業(yè)徑流進(jìn)入水體而直接導(dǎo)致有害病原體。

目前尚不清楚天氣條件如何影響病毒感染人類的能力——以及氣候變化是否會(huì)使這些風(fēng)險(xiǎn)變得更糟。了解這一點(diǎn)對(duì)于應(yīng)對(duì)極端天氣和污水污染帶來的日益嚴(yán)峻的健康挑戰(zhàn)至關(guān)重要。

為了探索這些問題，科學(xué)家們需要可靠的方法來檢測(cè)環(huán)境中的潛在傳染性病毒。

這并不容易。環(huán)境樣品通常含有污染物，包括各種化學(xué)物質(zhì)和細(xì)菌，這些污染物會(huì)干擾標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法。這些挑戰(zhàn)使得難以準(zhǔn)確評(píng)估水源中有害病毒的存在和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，我和我的同事們開發(fā)了過濾掉受損程度過高而無法引起感染的病毒的方法。這種方法確保我們的數(shù)據(jù)只關(guān)注每個(gè)樣本中的潛在傳染性病毒。我們的方法還使我們能夠同時(shí)識(shí)別多種類型的病毒，使過程更加高效和全面。

我們進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，以調(diào)查氣候變化如何影響污水相關(guān)病毒，以及它們對(duì)人類健康構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)。這些實(shí)驗(yàn)旨在模擬短期天氣事件（如風(fēng)暴）和長(zhǎng)期變化（包括氣溫上升）。

我們將與污水相關(guān)的病毒（如腺病毒和諾如病毒）引入河流、河口和海水的樣本中，并跟蹤它們?cè)趦芍軆?nèi)的降解情況。

在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，我們將樣品暴露在不同的溫度下，而在另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，我們模擬了陽光照射。在不同的時(shí)間間隔，我們測(cè)量了完整的、具有潛在傳染性的病毒的水平，以監(jiān)測(cè)它們的下降。

根據(jù)這些數(shù)據(jù)，我們計(jì)算了“T90 衰減率”，即病毒載量下降 90% 所需的時(shí)間。這些比率是針對(duì)仍然能夠引起感染的病毒和處于所有腐爛階段的病毒分別測(cè)量的。

有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)水的類型——河流、河口或海洋——對(duì)病毒在我們的分析中保持傳染性或可檢測(cè)的時(shí)間影響不大。

腸道病毒——那些引起胃部不適的藥物——在高達(dá) 30 攝氏度的溫度下在海水中保持傳染性長(zhǎng)達(dá)三天。在較冷的溫度下，它們的持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，持續(xù)長(zhǎng)達(dá)一周。

當(dāng)暴露在陽光下時(shí)，水中的病毒在陽光明媚的日子里存活不到 24 小時(shí)。但在陰天，它們?nèi)匀淮婊盍舜蠹s 2.5 天。這些發(fā)現(xiàn)表明廢水中與污水相關(guān)的病毒對(duì)健康構(gòu)成重大風(fēng)險(xiǎn)。

建議

為了降低感染風(fēng)險(xiǎn)，我們的研究表明，人們?cè)诙嘣铺鞖庵辽?.5天內(nèi)應(yīng)避免在受污水排放影響的水域進(jìn)行娛樂活動(dòng)，在晴天后至少24小時(shí)內(nèi)應(yīng)避免在受污水排放影響的水域進(jìn)行娛樂活動(dòng)。

氣候變化可能會(huì)使問題惡化：一些夏季的污水污染可能會(huì)增加，尤其是在干旱后的暴雨之后。

當(dāng)然，這個(gè)問題不僅限于英國。許多國家繼續(xù)將未經(jīng)處理或部分處理的污水排放到自然水域中，使其成為全球健康問題。

我們的研究強(qiáng)調(diào)了全球迫切需要更好的污水處理方法。它還表明，政府和衛(wèi)生機(jī)構(gòu)需要制定有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)管理戰(zhàn)略，以應(yīng)對(duì)氣候變化帶來的日益增長(zhǎng)的威脅。

杰西卡·凱維爾，環(huán)境與自然科學(xué)學(xué)院博士后研究助理，班戈大學(xué)

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