10
Mar
2020

污泥中的病毒

发布者:Piaopiao Zheng 浏览次数:47

病毒是一种含核酸(DNA或RNA)、依靠宿主活细胞增殖的非细胞型生物。按感染对象的不同,可分为细菌病毒、植物病毒、动物病毒等。根据有无包膜可分为包膜病毒(如冠状病毒)和无包膜病毒(如肠道病毒),其中研究表明包膜类病毒在环境中更易失活。研究发现病毒可随粪便进入污水收集系统,进而吸附在污泥,因此,新冠病毒可能也存在类似现象。目前污泥中已被检出含有多种病毒,如肠道病毒(Enteroviruses)、腺病毒(Adenovirus)、甲型肝炎病毒(Hepatitis A virus)、轮状病毒(Rotavirus)、疱疹病毒(Herpesvirus)、乳头瘤病毒(Papillomavirus)、博卡病毒(Bocavirus)、冠状病毒HKU1(Coronavirus HKU1)等。

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肠道病毒(Enterovirus):单正链RNA病毒,无包膜,主要包括脊髓灰质炎病毒(Poliovirus)、埃可病毒(Echovirus)、柯萨奇病毒(Coxsackievirus)等,可引起脊髓灰质炎、心肌炎等疾病,主要通过粪-口和呼吸道感染传播。Sidhu和Toze报道称由于污泥的吸附作用,污泥中肠道病毒的浓度往往高于污水厂进水中的浓度,同时其对消毒剂的耐受性较强,导致存活时间也较长,因此认为未消毒处理的污泥土地利用时存在风险。

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腺病毒(Adenovirus):线性双链DNA病毒,无包膜,可引起呼吸道疾病。研究表明,腺病毒可在污泥中大量存在(约1.3×102-7.96×105GC/L)。Gerba等发现对免疫功能低下的癌症患者,肠道腺病毒可导致53%-69%的死亡率,同时与其他肠道病毒相比,腺病毒对紫外线和热的耐受力更强,因而可在环境中存活更长的时间。

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轮状病毒(Rotavirus):双链RNA病毒,无包膜,具有双层衣壳,主要经粪-口途径或呼吸道途径传播。Arraj等]报道称与脊髓灰质炎病毒相比,污泥对轮状病毒的吸附能力较弱,其在污泥中的浓度较低。

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甲型肝炎病毒(Hepatitis A virus):单正链RNA病毒,无包膜,主要通过粪-口传播,可引起人类肠道肝炎。Straub等用PCR检测未消化污泥和消化污泥中的甲型肝炎病毒时发现8个样本中有7个均可检测到该病毒,认为该病毒广泛存在于污泥中,但尚不能判断它们是否仍具有感染活性。

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星状病毒(Astrovirus):单正链RNA病毒,球形、无包膜,可引起幼小动物产生腹泻症状,可通过粪-口传播。有研究表明污泥中可检测到星状病毒,但其详细报道不多。

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目前关于污泥中病毒的报道主要是无包膜病毒,关于包膜病毒报道较少,这可能是由于包膜病毒在城市污水中浓度较低、且被认为易降解,因而一直以来在污水污泥中没有得到足够的关注。然而,2013年Bibby等对美国5个污水处理厂中的污泥进行鸟枪病毒基因组学研究时发现污泥中冠状病毒HKU1的检出率超过80%,且相对丰度较高,应加强重视污泥中冠状病毒等包膜类病毒的存活与灭活。

据文献报道,冠状病毒(Coronavirus)为单正链RNA病毒,有包膜,宿主为脊椎动物(如人、鼠、猪、牛等),可造成呼吸系统感染等人类疾病,室温条件下,SARS冠状病毒GVU6109株可在碱性pH的腹泻粪便中能存活4d,在呼吸道中存活17d。

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综上,目前污水厂污泥中检出率和浓度相对较高的主要是无包膜类的病毒(如肠道病毒),但随着检测技术的发展和人们对冠状病毒等包膜类病毒的重视,包膜类病毒在污泥中的检出和存活也逐渐受到关注,未来对污泥中病毒的种类(包膜类和无包膜类病毒)的认识也会逐步提升。