10
Mar
2020

污泥中的病毒

發布者:Piaopiao Zheng 瀏覽次數:26

病毒是一種含核酸(DNA或RNA)、依靠宿主活細胞增殖的非細胞型生物。按感染對象的不同,可分為細菌病毒、植物病毒、動物病毒等。根據有無包膜可分為包膜病毒(如冠狀病毒)和無包膜病毒(如腸道病毒),其中研究表明包膜類病毒在環境中更易失活。研究發現病毒可隨糞便進入污水收集系統,進而吸附在污泥,因此,新冠病毒可能也存在類似現象。目前污泥中已被檢出含有多種病毒,如腸道病毒(Enteroviruses)、腺病毒(Adenovirus)、甲型肝炎病毒(Hepatitis A virus)、輪狀病毒(Rotavirus)、皰疹病毒(Herpesvirus)、乳頭瘤病毒(Papillomavirus)、博卡病毒(Bocavirus)、冠狀病毒HKU1(Coronavirus HKU1)等。

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腸道病毒(Enterovirus):單正鏈RNA病毒,無包膜,主要包括脊髓灰質炎病毒(Poliovirus)、埃可病毒(Echovirus)、柯薩奇病毒(Coxsackievirus)等,可引起脊髓灰質炎、心肌炎等疾病,主要通過糞-口和呼吸道感染傳播。Sidhu和Toze報道稱由于污泥的吸附作用,污泥中腸道病毒的濃度往往高于污水廠進水中的濃度,同時其對消毒劑的耐受性較強,導致存活時間也較長,因此認為未消毒處理的污泥土地利用時存在風險。

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腺病毒(Adenovirus):線性雙鏈DNA病毒,無包膜,可引起呼吸道疾病。研究表明,腺病毒可在污泥中大量存在(約1.3×102-7.96×105GC/L)。Gerba等發現對免疫功能低下的癌癥患者,腸道腺病毒可導致53%-69%的死亡率,同時與其他腸道病毒相比,腺病毒對紫外線和熱的耐受力更強,因而可在環境中存活更長的時間。

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輪狀病毒(Rotavirus):雙鏈RNA病毒,無包膜,具有雙層衣殼,主要經糞-口途徑或呼吸道途徑傳播。Arraj等]報道稱與脊髓灰質炎病毒相比,污泥對輪狀病毒的吸附能力較弱,其在污泥中的濃度較低。

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甲型肝炎病毒(Hepatitis A virus):單正鏈RNA病毒,無包膜,主要通過糞-口傳播,可引起人類腸道肝炎。Straub等用PCR檢測未消化污泥和消化污泥中的甲型肝炎病毒時發現8個樣本中有7個均可檢測到該病毒,認為該病毒廣泛存在于污泥中,但尚不能判斷它們是否仍具有感染活性。

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星狀病毒(Astrovirus):單正鏈RNA病毒,球形、無包膜,可引起幼小動物產生腹瀉癥狀,可通過糞-口傳播。有研究表明污泥中可檢測到星狀病毒,但其詳細報道不多。

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目前關于污泥中病毒的報道主要是無包膜病毒,關于包膜病毒報道較少,這可能是由于包膜病毒在城市污水中濃度較低、且被認為易降解,因而一直以來在污水污泥中沒有得到足夠的關注。然而,2013年Bibby等對美國5個污水處理廠中的污泥進行鳥槍病毒基因組學研究時發現污泥中冠狀病毒HKU1的檢出率超過80%,且相對豐度較高,應加強重視污泥中冠狀病毒等包膜類病毒的存活與滅活。

據文獻報道,冠狀病毒(Coronavirus)為單正鏈RNA病毒,有包膜,宿主為脊椎動物(如人、鼠、豬、牛等),可造成呼吸系統感染等人類疾病,室溫條件下,SARS冠狀病毒GVU6109株可在堿性pH的腹瀉糞便中能存活4d,在呼吸道中存活17d。

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綜上,目前污水廠污泥中檢出率和濃度相對較高的主要是無包膜類的病毒(如腸道病毒),但隨著檢測技術的發展和人們對冠狀病毒等包膜類病毒的重視,包膜類病毒在污泥中的檢出和存活也逐漸受到關注,未來對污泥中病毒的種類(包膜類和無包膜類病毒)的認識也會逐步提升。