کاربر گرامی! شما به دلیل داشتن دسترسی مورد نیاز می توانید این خبر را ویرایش نمایید.

ویرایش
آب و فاضلاب
1399/02/02 16:05
گزارش یک فعالیت پژوهشی منتشر شد؛

بررسی ماندگاری و بقای ویروس کرونا در آب و فاضلاب

گزارش بررسی ماندگاری و بقای کروناویروس جدید (COVID-19) در آب و فاضلاب توسط امور آزمایشگاه‌های موسسه تحقیقات آب منتشر شد.

به‌گزارش پایگاه اطلاع‌رسانی وزارت نیرو (پاون)، این گزارش توسط کارشناسان امور آزمایشگا‌ه‌های موسسه تحقیقات آب (ضحی مشیدی، سمیرا محنت‌فرسا، سيدرضا دژپسند و یونس ظهرابی) در فروردین‌ سال جاری تهیه شده است.

مقدمه:
بر اساس اعلام سازمان بهداشت جهانی (WHO)، بیماری های ویروسی همچنان پدیدار می‌شوند و مسئله‌ای جدی برای بهداشت عمومی هستند. در بیست‌سال گذشته چندین بیماری ویروسی مانند: سندرم حاد تنفسی حاد کروناویروس (SARS-CoV) در سال‌های 2002 تا 2003 و آنفولانزای H1N1 در سال 2009 ثبت شده است. اخیراً سندرم تنفسی خاورمیانه (coronavirus (MERS-CoV اولین‌بار در سال 2012 در عربستان سعودی شناسایی شد.
تفاوت عمده ویروس‌ها با هم در مولکول‌های RNA و همچنین در ترکیب پوشش خارجی ویروس است.
در دسامبر سال 2019، یک بیماری حاد تنفسی معروف به بیماری کروناویروس جدید (2019-COVID)، با گسترش بسیار سریع ابتدا در ووهان چین و پس از آن در سراسر دنیا ظهور کرد. پاتوژن مسئول سندرم حاد تنفسی با نام علمی SARS- CoV-2، که به آن ویروس COVID-19 نیز گفته می‌شود، یکی از اعضای خانواده کورو ویروس است که نگرانی و وحشت زیادی را در بین مردم جهان بوجود آورده است (1).
پس از افزایش موارد ابتلا و گسترش جهانی این ویروس، سازمان بهداشت جهانی در تاریخ 30 ژانویه 2020 با انتشار بیانیه‌‎ای، شیوع کروناویروس جدید را ششمین عامل وضعیت اضطراری بهداشت عمومی در سرتاسر جهان اعلام نمود که تهدیدی نه فقط برای چین، بلکه برای تمام کشورها به شمار می‎رود (2).
طبقه‌بندی جدید، خانواده کروناویریده را به دو زیر خانواده کروناویرینه و لتوویرینه تقسیم می‎‌کند. زیرخانواده کروناویریده شامل چهار جنس آلفا کروناویروس، بتا کروناویروس، گاما کروناویروس و دلتا کروناویروس است که کوئید 19 در جنس بتا کروناویروس قرار داده شده است.
آلفا و بتا کرونا‎ویروس‌ها عمدتاً پستانداران را آلوده کرده و بیماریهای انسانی و حیوانی ایجاد می‌کند. در مقابل گاما و دلتا کروناویروس‌ها عمدتاً پرندگان را آلوده می‌کند. با این حال بعضی از آنها می‌توانند پستانداران را نیز آلوده نمایند.
کروناویروس‌ها که برای اولین‌بار در سال 1960 شناسایی شدند، ویروس‌های بزرگ RNA‌دار هستند که طیف وسیعی از حیوانات اهلی و دست‌آموز و همچنین خفاش‌ها را درگیر می‌کند (3). مطالعات اندکی وجود دارد که نشان می‌دهد خفاش‌ها می‌توانند میزبان انواع زیادی از کروناویروس‌ها باشند که بسته به منطقه زیست و نوع خفاش‌ها متفاوت هستند (4).
به نظر می‌‎رسد این حیوانات مخزن طبیعی این ویروس باشند. به طور کلی کروناویروس‌ها در انسان بیماری تنفسی خفیف با علائم شبیه سرماخوردگی ایجاد می‎کنند (5 و 6) ولی توانایی ایجاد بیماری شدید تنفسی و حتی کشنده نیز در آنها به اثبات رسیده است. برای مثال می‌توان به ایجاد همه‌گیری سارس (SARS) یا سندرم حاد تنفسی شدید در طی سال‌های 2003-2002 اشاره نمود (7).
کروناویروس‌های حیوانی توانایی ایجاد گونه‌های جهش‌یافته و انتقال آن به انسان را دارند که معمولاً بیماری ایجادشده شدید می‌باشد (8).
کروناویروس جدید (COVID-19) یک ویروس پوشش‌دار از جنس پروتئین با ژنومی از نوع ریبونوکلوئیک اسید به طول 29/8 کیلوباز می‎باشد (9).


covid19

ساختار مولکولی ویروس کرونا
از آنجا که کروناویروس‌هایی که از مورچه‌خوارها جداسازی شده است، دارای شباهت نوکلئوتیدی 99 درصدی با کروناویروس جدید SARS-COV-2 می‎باشد (10). از این رو، اینکه مورچه‌خوارها به عنوان میزبان حدواسط جهت انتقال کروناویروس جدید از خفاش‌ها به انسان عمل کنند، بسیار محتمل به نظر می‌رسد.
اپیدمی کروناویروس جدید در مقایسه با کروناویروس‌های قبلی شایع در انسان، گسترده‌تر بوده که این موضوع بیانگر قدرت سرایت فوق‌العاده بالای این ویروس است. در حال حاضر با توجه به نبود درمان و واکسن موثر، بهترین راه جهت مقابله با این بیماری، اجتناب از آلودگی و جلوگیری از انتشار آن از طریق اقدامات محافظتی و بهداشت شخصی می‌باشد (11).
علایم معمول آن تب، سرفه، و تنگی‌نفس می‌باشد. درد عضلانی، تولید خلط، و گلودرد از جمله نشانه‌های کمتر معمول آن است (12 و 13). اکثر موارد این بیماری باعث علایم خفیف می‌شود (14) و بعضی از موارد به سینه‌پهلو و نارسایی چنداندامی پیشرفت می‌کند (15).
covid19-2-jpg

شکل 1- تظاهرات بالینی بیماری COVID-19 در اندام‌های مختلف بدن انسان

ارتباط کروناویروس‌ها با آب و سیستم تصفیه
شیوع SARS در مارس 2003 در هنگ‌کنگ که منجر به مرگ صدها  نفر گردید با یک سیستم فاضلاب معیوب ارتباط داشت. این واقعیت که SARS-CoV می‌تواند در مجرای روده تکثیر یابد و به عنوان یک عامل پاتوژنی عمل کند (بروز اسهال برابر با 8 تا 73 درصد در افراد مبتلا به SARS می‌باشد) منجر به نگرانی انتقال محیطی این عامل ویروسی شده است.
عواملی که می‌توانند بر زنده‌ماندن ویروس در منابع آبی تأثیر بگذارند عبارتند از: دما، ماده آلی و میکروارگانیسم‌های هوازی.

covid19-3-jpg-png
جدول 1- زمان بقای ویروس‌ها در آب و فاضلاب (روز) (16).
مهم‌ترین فاکتوری که بر زنده‌ماندن ویروس تاثیر می‌گذارد، دما می‌باشد. بقای ویروس با افزایش دما کاهش می‌یابد، که عمدتاً ناشی از تغییر ماهیت پروتئین‌ها و افزایش فعالیت آنزیم‌های خارج سلولی می‌باشد.
استفاده مجدد از پساب تصفیه‌شده با توجه به افزایش بحران آب در کشورهای در حال توسعه می‌تواند نقش حیاتی و مؤثر در تامین آب موردنیاز برای صنایع، شرب و کشاورزی داشته باشد. اما نگرانی در مورد کیفیت میکروبی پساب تصفیه‌شده از موانع اصلی در استفاده از این منبع تامین آب می‌باشد. فاضلاب از عمده‌ترین مسیرهای انتقال ویروس‌ها و پاتوژن‌های باکتریایی می‌باشد که می‌تواند منجر به عفونت‌های بیمارستانی و بالینی در افراد جامعه گردد.
کروناویروس‌ها، نوروویروس‌ها، انتروویروس‌ها و روتاویروس‌ها به دلیل مقاومت در برابر سیستم‌های تصفیه و همچنین بقا طولانی‌مدت در آب و انتقال از طریق مدفوعی ـ دهانی از دلایل اصلی بروز بیماری‌های گوارشی غیرباکتریایی می‌باشند و می‌تواند تمامی سنین را تحت تاثیر خود قرار دهد. یکی از عمده‌ترین منبع تولید بیوآئرسول‌ها در تصفیه‌خانه فاضلاب، عملیات مربوط به هوادهی و اختلاط مکانیکی فاضلاب خام می‌باشد. به همین دلیل در اکثر مطالعات به بیوآئرسول‌های موجود در تانک هوادهی پرداخته شده است. یکی از روش‌های پیش‌بینی و تخمین خطرات میکروبی برای استفاده مجدد از پساب تصفیه‌خانه فاضلاب، استفاده از مدل‌های ارزیابی خطر کمیت میکروبی می‌باشد که توسط سازمان جهانی بهداشت نیز توصیه شده است. به طور خلاصه، ارزیابی کمّی خطر میکروبی (QMRA) میزان دوزی که یک فرد با آن آلاینده خاص مواجهه دارد را به میزان احتمال عفونت و حتی بیماری تبدیل می‌کند که این روش از چهار مرحله تشکیل شده است:
1- شناسایی خطر
2- ارزیابی میزان مواجهه
3- نمودار و اثرات دوز ـ پاسخ
4- توصیف خط (16).
بنابراین تعیین بار بیماری ناشی از کروناویروس‌های انتشاریافته از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری و پیش‌بینی خطرات منتسب به غلظت‌های محیطی ویروس‌ها در فواصل مختلف از تصفیه در افراد مواجهه با این آلاینده میکروبی از طریق مدل‌سازی توزیع پراکنش اتمسفری و ارزیابی ریسک میکروبی می‌تواند به مدیریت هرچه بهتر گزینه‌های مربوط به حفظ بهداشت و همچنین اماکن تفریحی مؤثر و مفید کمک کند.
در ادامه به گزارش فنی سازمان WHO برای متخصصان آب و فاضلاب پرداخته شده است.
تهیه آب سالم، بهداشت و شرایط بهداشتی برای محافظت از سلامت انسان در تمام شیوع بیماری‌های عفونی از جمله COVID-19 ضروری است. در حال حاضر، هیچ مدرکی درباره بقای ویروس COVID-19 در آب آشامیدنی یا فاضلاب وجود ندارد (17). در حالی که ماندگاری در آب آشامیدنی امکان‌پذیر است، هیچ مدرک فعلی از دیگر کوروویروس‌های انسانی وجود ندارد که در منابع آب سطحی یا زیرزمینی وجود داشته یا از طریق آب آشامیدنی آلوده منتقل شود. ویروس COVID-19 یک ویروس پوشش‌دار، دارای غشای خارجی شکننده است. بطور کلی ویروس‌های پوشش‌دار در محیط پایدارتر بوده و نسبت به اکسیدان‌ها مانند کلر حساس‌تر هستند.
کرونا اغلب در مدفوع افراد آلوده دفع می‌شود و این می‌تواند باعث افزایش میزان ورود آن به سیستم فاضلاب شود. در ۵ مارس 2020 بود که تیمی در جریان تحقیقات خود در ۵۰ کیلومتری جن.ب‌شرقی آمستردام مواد ژنتیکی حاوی ویروس کرونا را در تصفیه‌خانه فاضلاب در آمرسفورت کشف کردند. از این رو هلند اولین مورد کووید ۱۹ را در فاضلاب تایید کرد. به اعتقاد دانشمندان هلندی، نظارت بر فاضلاب می‌تواند به عنوان هشدار اولیه ظهور دوباره کووید ۱۹ در شهر‌ها باشد. شناسایی ویروس در فاضلاب حتی اگر شیوع کووید ۱۹ کم باشد، نشان می‌دهد که نظارت بر فاضلاب می‌تواند راهی برای نظارت بر گردش ویروس در جامعه باشد. ایزولاسیون چاه‌های فاضلاب و بطورکلی مراقبت از ورود آب‌های حاوی ویروس به منابع آب در کنترل ویروس سهم بسزایی خواهند داشت.
سازمان بهداشت جهانی اظهار داشت، ویروس COVID-19 در منابع آب آشامیدنی وجود نداشته است و بر اساس شواهد موجود خطر ابتلای این ویروس به منابع آب کم است. روش‌های سنتی تصفیه آب با استفاده از تصفیه و ضدعفونی باید COVID-19 را غیرفعال کند. نشان داده شده است که ویروس به کلرزنی و ضدعفونی توسط اشعه ماوراء بنفش حساس است.
یک مطالعه نشان داد که ویروس COVID-19 در آب یا فاضلاب وجود دارد و بطور قابل توجهی سریع‌تر از ویروس‌های غیر پاکت‌دار مانند آدنوویروس، نوروویروس، روتاویروس و هپاتیت A غیرفعال می‌شود و یک کورو ویروس جایگزین انسانی تنها 2 روز در آب شیر تصفیه نشده و در فاضلاب بیمارستانی با دمای 20 درجه سانتیگراد زنده مانده است و همچنین نشان داد که غیرفعال کردن ویروس در طی 1 دقیقه با استفاده از ضدعفونی‌کننده‌های متداول (70٪ اتانول یا هیپوکلریت سدیم) می‌تواند مؤثر باشد (18).
مطالعات دیگر تایید می‌کنند که كورو ویروس‌های انسانی، كروناویروس گاستروانتریت منتقل شده و ویروس هپاتیت موش 99.9٪ مرگ را از 2 روز (19) در 23 درجه سانتیگراد تا 2 هفته (20) در 25 درجه سانتیگراد نشان دادند. گرما، pH بالا یا پایین، نور خورشید و ضدعفونی‌کننده‌های متداول (مانند کلر) همه را از بین می‌برد.
در مطالعه‌ي ديگر گزارش شد که ویروس COVID-19 در منابع آب آشامیدنی تشخیص داده نشده است و بر اساس شواهد موجود، خطر ابتلا به منابع آب کم است (21). مطالعات آزمایشگاهی کروناویروس‌های جایگزین که در محیط‌هایی که به خوبی کنترل شده‌اند، نشان داد که این ویروس می‌تواند در آب‌های آلوده به مدفوع برای روزها تا هفته‌ها باقی بماند (22). با محافظت از منبع آب، می‌توان اقدامات بسیاری را برای بهبود ایمنی آب انجام داد. تصفیه آب در نقطه توزیع، جمع‌آوری یا مصرف؛ و اطمینان از سالم نگه‌داشتن آب تصفیه‌شده در خانه در ظروف منظم تمیز و پوشیده شده.
در مناطقی که تصفیه آب متمرکز و تأمین آب لوله‌کشی سالم در دسترس نباشد، برخی فناوری‌های تصفیه آب خانگی در از بین‌بردن ویروس‌ها، از جمله جوشاندن یا استفاده از فیلترهای تصفیه با کارایی بالا یا ممبران‌های نانویی (غشاهای نانو) ، تابش خورشیدی در آب‌های بدون کدورت مؤثر هستند. تابش اشعه ماوراءبنفش و کلر آزاد با دوز مناسب نیز از راه‌های دیگر است.
چنانچه پیشتر طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی، تاکنون هیچ مدرکی مبنی بر انتقال ویروس COVID-19 از طریق سیستم فاضلاب وجود ندارد. علاوه بر این، هیچ مدرکی مبنی بر ابتلای کارگران فاضلاب با سندرم حاد تنفسی (SARS)، که ناشی از نوع دیگری از کورو ویروسی است و باعث شیوع گسترده بیماری حاد تنفسی حاد در سال 2003 شده است موجود نمی‌باشد. به عنوان بخشی از سیاست یکپارچه بهداشت عمومی، کلیه مراحل سیستم تصفیه فاضلاب باید به درستی انجام گردد. هر مرحله از تصفیه منجر به کاهش بیشتر خطر احتمالی می‌شود. در استخر تثبیت (یعنی حوضچه اکسیداسیون) که عموماً یک فناوری تصفیه فاضلاب عملی و ساده تلقی می‌‎شود (به ویژه برای از بین‌بردن پاتوژن‌ها و عوامل بیماری‌زا)، زمان نگهداری نسبتاً طولانی (یعنی 20 روز یا بیشتر) ترکیب می‌شود. نور خورشید و بالارفتن pH، در تسریع تخریب فعالیت‌های بیولوژیکی و سایر عوامل پاتوژن مؤثر هستند. اگر تصفیه‌خانه‌های فاضلاب موجود برای از بین‌رفتن ویروسها بهینه نشده باشد، ممکن است مرحله ضدعفونی نهایی در نظر گرفته شود. بهترین اقدامات برای حفظ سلامت کارگران در مراکز تصفیه بهداشتی باید رعایت شود. کارگران باید از وسایل محافظ شخصی (PPE) مناسب استفاده کنند که شامل: لباس‌های محافظتی، دستکش، چکمه، عینک یا سپر صورت و ماسک باشد. آنها باید نکات بهداشتی را مکرر انجام دهند. و از دست‌زدن به چشم، بینی و دهان خودداری کنند.
همچنین مطابق توصیه‌های EPA، نیازی به جوشاندن آب‌های آشامیدنی برای در امان ماندن از ویروس COVID-19 نیست.
در سایت سازمان حفاظت محیط زیست (EPA) آمده که این سازمان مقررات و الزامات تصفیه، برای سیستم‌های آب عمومی مقرر کرده است که از آلودگی به عوامل بیماری‌زا در آب مانند ویروس‌ها از آلودگی آب آشامیدنی جلوگیری می‌کند. این نیازهای درمانی شامل: تصفیه و ضدعفونی‌کننده‌ها مانند کلر است که عوامل بیماری‌زا را قبل از رسیدن به شیر آب از بین می‌برد. علاوه بر این، سازمان بهداشت جهانی (WHO) خاطر نشان می‌کند، "روش‌های متداول تصفیه آب متمرکز که از تصفیه و ضدعفونی استفاده می‌کند، ویروس COVID-19 را غیرفعال می‌نماید".
همچنین سازمان حفاظت محیط زیست توصیه می‌کند که شهروندان طبق معمول به استفاده و نوشیدن شیر آب ادامه دهند. در این زمان، هیچ نشانه‌ای مبنی بر وجود COVID-19 در تأمین آب آشامیدنی یا تأثیر آن بر تأمین آب وجود ندارد (23).

منابع:

1. توکلی. ا, وحدت. ک, کشاورز. م. کرونا ویروس جدید 2019 (COVID-19): بیماری عفونی نوظهور در قرن 21. دوماهنامه طب جنوب، پژوهشکده زیست، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی و درمانی بوشهر. 1398;22(6):432–50
2. Lai CC, Shih TP, Ko WC, et al. Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-Cov-2) And Corona Virus Disease-2019 (COVID-19): The Epidemic And The Challenges. Int J Antimicrob Agents (In press) 2020; 105924.
3. Lau SK, Lee P, Tsang AK, et al. Molecular epidemiology of human coronavirus OC43 reveals evolution of different genotypes over time and recent emergence of a novel genotype due to natural recombination. J Virol 2011; 85:1325–37.
4. Woo PC, Lau SK,Chu CM, et al. Characterization and complete genome sequence of a novel coronavirus, coronavirus HKU1, from patients with pneumonia. J Virol 2005; 79:884-95.
5. Woo PC, Lau SK,Chu CM, et al. Characterization and complete genome sequence of a novel coronavirus, coronavirus HKU1, from patients with pneumonia. J Virol 2005; 79:884-95.
6. Peiris JSM ,DPhil ST, Lai FRCP , et al. Coronavirus as a possible cause of severe acute respiratory syndrome The Lancet 2012; 361(9366), 1319 – 1325.  
7. 5.Balboni A, Battilani M, Prosperi S.The SARS-like coronaviruses:the role of bats and evolutionary relationships with SARS coronavirus. New Microbiol 2012;35(1):1-16. 
8. Khan G. A novel coronavirus capable of lethal human infections:an emerging picture.Virol J 2013; 28(10).66-9.
9. Wu A, Peng Y, Huang B, et al. Genome Composition And Divergence Of The Novel Coronavirus (2019-Ncov) Originating In China. Cell Host Microbe (In press) 2020; S1931-3128(20)30072-X.
10. China Focus: Pangolins A Potential Intermediate Host Of Novel Coronavirus: Study. Xinhuanet. (Accessed February 7, 2020, at http://www.xinhuanet.com/english/2020-02/07/c_138764153.htm)
11. کتایون. و, امینی. ا, نجفی. ا, حائری‌نژاد. م. مروری بر کروناویروس جدید، عامل سندرم حاد تنفسی خاورمیانه (MERS). دوماهنامه طب جنوب، پژوهشکده زیست، دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی و درمانی بوشهر. 1392;16(6):486–92
12. "Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Symptoms". مرکز کنترل و پیشگیری بیماری . United States. 10 February 2020. Archived from the original on 30 January 2020.
13. "Q&A on coronaviruses (COVID-19)". World Health Organization. Retrieved 11 March 2020.
14. Wang, Vivian (5 March 2020). "Most Coronavirus Cases Are Mild. That's Good and Bad News" – via NYTimes.com.
15. Hui DS, I Azhar E, Madani TA, Ntoumi F, Kock R, Dar O, Ippolito G, Mchugh TD, Memish ZA, Drosten C, Zumla A, Petersen E. The continuing 2019-nCoV epidemic threat of novel coronaviruses to global health – The latest 2019 novel coronavirus outbreak in Wuhan, China. Int J Infect Dis. 2020 Jan 14;91:264–266. doi:10.1016/j.ijid.2020.01.009. PMID 31953166.
16. https://iums.ac.ir/content/99265/مدت زمان بقای کروناویروس‌ها در آب و فاضلاب
17. WHO. Water , sanitation , hygiene and waste management for the COVID-19 virus. World Heal Organ. 2020;(March):1–9. 
18. Wang XW, Li JS, Zhen B, Kong QX, Song N, Xiao WJ et al. Study on the resistance of severe acute respiratory syndrome-associated coronavirus. J Virol Methods. 2005;126:171−7. doi:10.1016/j.jviromet.2005.02.005.
19. Gundy P, Gerba CP, Pepper IL. Survival of coronaviruses in water and wastewater. Food Environ Virol. 2009;1:10-14. doi:10.1007/s12560-008-9001-6.
20. Casanova L, Rutalal WA, Weber DJ, Sobsey MD. Survival of surrogate coronaviruses in water. Water Res. 2009;43(7):1893–8. doi:10.1016/j.watres.2009.02.002.
21. Guidelines for drinking-water quality, fourth edition, incorporating the first addendum. Geneva: World Health Organization; 2017 (http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/254637/1/9789241549950-eng.pdf, accessed 3 March 2020).
22. SARS-CoV-2 − water and sanitation. Adelaide: Water Research Australia; 020 (http://www.waterra.com.au/_r9544/media/system/attrib/file/2199/WaterRA_FS_Coronavirus_V10.pdf, accessed 3 March 2020).
23. https://www.epa.gov/coronavirus/what-epas-role-ensuring-drinking-water-remains-safe
  • خبرنگار:حمید ثریانی/ دبیر خبر
  • منتشر کننده:حمید ثریانی/ دبیر خبر