在過去幾個月里，IWA國際水協(xié)會公眾號已經(jīng)和讀者跟蹤報道過世界各地的污水廠相繼檢出新冠病毒的RNA遺傳物質(zhì)，并且介紹了污水中的新冠病毒的檢測方法，以及污水流行病學(xué)的概況。最近，國際水協(xié)會旗下期刊《Water Research》又刊登了一篇了關(guān)于水環(huán)境中的冠狀病毒的綜述文章，對有關(guān)污水和飲用水等水環(huán)境中的冠狀病毒的現(xiàn)有知識進(jìn)行了匯總。在本期微信推送里，我們將對其主要內(nèi)容進(jìn)行概述。

　圖. 荷蘭污水廠鳥瞰圖 | 圖源:Getty Image
　　基本論點(diǎn)
　　總來的說，水中的冠狀病毒并不穩(wěn)定，因?yàn)槁群透邷囟紩顾Щ睢?br>　　論證摘要
　　新冠病毒對氧化劑特別敏感，例如氯，因?yàn)槁葧λび腥芙庾饔?br>　　帶包膜的冠狀病毒在水中的失活速率遠(yuǎn)快于其他無包膜的水生病毒
　　溫度顯著影響病毒存活（冠狀病毒在23–25°C時的滴度遠(yuǎn)低于4°C時的值）；
　　地表水和地下水均尚未發(fā)現(xiàn)活性冠狀病毒，也不會經(jīng)過受污染的飲用水傳播；
　　下一步研究方向是參考現(xiàn)有的無包膜病毒的采樣和濃縮方法來開發(fā)帶包膜的冠狀病毒的檢測方法。
　　研究素材
　　本文五位作者分別任職于意大利環(huán)境與健康部、食品安全營養(yǎng)與獸醫(yī)公共衛(wèi)生部和非洲喀麥隆獸醫(yī)部。他們相對目前所有關(guān)于水環(huán)境中的冠狀病毒的研究數(shù)據(jù)進(jìn)行一個全面的系統(tǒng)性統(tǒng)計(jì)。他們對PubMed、EMBASE和Web Science Core Collection三個電子數(shù)據(jù)庫的文獻(xiàn)進(jìn)行了關(guān)鍵字搜索，得到了12篇符合他們的標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)，并以這12篇文獻(xiàn)作為這篇綜述文章的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　作者主要考察內(nèi)容有三個方面，包括對冠狀病毒在水環(huán)境中的持久性/存活率、病毒出現(xiàn)的來源和處理回收冠狀病毒的方法。文獻(xiàn)顯示目前出現(xiàn)冠狀病毒的水環(huán)境來源主要有四種，包括市政污水(污泥)、醫(yī)院廢水、自來水和尿液。
　　病毒按外形可以分為有包膜和無包膜兩類。經(jīng)水傳播途徑的病毒主要是腸道病毒，它屬于無包膜病毒，可以在人的胃腸道中繁殖。它們主要負(fù)責(zé)胃腸道疾病，但也可能導(dǎo)致多種其他疾病，例如結(jié)膜炎、呼吸道癥狀、病毒性肝炎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染。最重要的水生腸道病毒杯狀病毒科（諾如病毒Norovirus）、皮科病毒科（腸病毒Enterovirus和甲型肝炎病毒Hepatitis A virus）和腺病毒科（腺病毒Adenovirus）。這些病毒主要通過被感染者的糞便排泄（偶爾在尿液中有低濃度存在）。幾乎所有類型的水中都檢測到它們的存在，包括廢水、海水、淡水、地下水和飲用水，其爆發(fā)主要跟水體受污染有關(guān)。
　　資料顯示，有包膜病毒在水環(huán)境的行為表現(xiàn)和無包膜病毒有較大差別。有包膜病毒包括了正粘病毒科（如流感病毒）、副粘病毒科（麻疹病毒、腮腺炎病毒、呼吸道合胞病毒等）、皰疹病毒科、冠狀病毒科和其他幾種病毒。在有包膜病毒中，冠狀病毒（CoV）屬于單鏈正義RNA病毒。目前冠狀病毒可分為4類，包括alpha、beta、gamma和delta，當(dāng)中前兩類能感染人類，2003年的SARS冠狀病毒和2012年的MERS冠狀病毒都屬于beta類，并可能源自蝙蝠。目前還沒證據(jù)顯示這些冠狀病毒通過水傳播，盡管有報告顯示在感染患者的糞便中檢測到病毒，后者最多表明糞-口接觸是可能傳播途徑。
　　冠狀病毒帶包膜，呈圓形，直徑約為120nm。有包膜病毒的生命周期涉及多個方面，例如組裝、包膜形成和發(fā)病。包膜內(nèi)部是含有核蛋白和RNA基因組的螺旋衣殼。下圖是新冠病毒SARS-CoV-2的結(jié)構(gòu)簡圖，是源自瑞士生物信息研究所專有的病毒屬和家族資源庫的圖片。它的存活方式有別于其他經(jīng)水傳播的腸道病毒，主要通過呼氣、噴嚏和咳嗽產(chǎn)生的飛沫傳播。

　冠狀病毒在水環(huán)境中的持久性
　　目前的病毒學(xué)研究顯示，在糞便污染的水中，無包膜更為常見，例如下圖的諾如病毒(Norovirus)、甲型肝炎病毒(Hepatitis A)、輪狀病毒(Rotavirus)等。有包膜病毒(疏水性更強(qiáng))在水相環(huán)境中的存活時間遠(yuǎn)短于無包膜病毒，而目前已被發(fā)現(xiàn)的人類冠狀病毒均屬于有包膜病毒。

　圖. 糞便污染的廢水中常見的病毒種類 | 圖源：KWR

圖. 在糞便中檢出的有包膜的病毒種類 | 圖源：KWR
　　該綜述文獻(xiàn)通過下表總結(jié)了冠狀病毒在水環(huán)境中的持久性和存活情況：

　上表中的四篇文獻(xiàn)分別對SARS冠狀病毒、可感染人的冠狀病毒229E和兩種動物冠狀病毒在不同屬性的水環(huán)境的存活時間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)顯示，冠狀病毒在低溫(4°C)的存活時間更久，但它對氯的抵抗性低于細(xì)菌。這些數(shù)據(jù)反過來證明為什么專家們說目前的水消毒方法（包括飲用水、廢水和游泳池水）對冠狀病毒是有效的，因?yàn)樗鼈儽緛硎轻槍Ψ前げ《竞图?xì)菌的。
　　研究可靠性
　　遺憾的是，受統(tǒng)計(jì)日期(2月23日)和文獻(xiàn)量所限，作者指出目前的證據(jù)還相對缺乏，例如并沒有關(guān)于地域分布的特點(diǎn)描述，所以現(xiàn)有的收集和富集這些病毒的方法可能并不是最優(yōu)方法。另外關(guān)于SAR-CoV-2在水環(huán)境的數(shù)據(jù)還相對缺乏，所以這篇綜述研究的參考意義也相當(dāng)有限。但這也從側(cè)面反映了，我們目前對這個新出現(xiàn)的病毒還知之甚少，我們應(yīng)該用開放的態(tài)度接受各種新的信息的傳入。

　圖. 系統(tǒng)性文獻(xiàn)搜索篩查流程
　　拓展閱讀
　　在座可能會問：既然這篇綜述存在時空的局限性，那么有沒有其他資料值得參考呢？我們特意為熱心的讀者整理了以下資料供各位參考：
　　1. 水環(huán)境中可能影響人類健康的冠狀病毒的出現(xiàn)的研究
　　Excretion and detection of SARS coronavirus and its nucleic acid from digestive system. World J. Gastroenterol. 2005 Jul 28;11(28):4390–4395.
　　Glass wool concentration optimization for the detection of enveloped and non-enveloped waterborne viruses. Food and Environmental Virology. 2019;11:184–192.
　　Viral metagenome analysis to guide human pathogen monitoring in environmental samples. Lett. Appl. Microbiol. 2011;52:386–392.
　　Identification of viral pathogen diversity in sewage sludge by metagenome analysis. Environmental Science & Technology. 2013;47:1945–1951.
　　Comparative study of viromes from freshwater samples of the Ile-Balkhash region of Kazakhstan captured through metagenomic analysis. VirusDis. 2017;28:18–25. doi: 10.1007/s13337-016-0353-5.
　　2. 水環(huán)境中的冠狀病毒的持久性和存活情況
　　Study on the resistance of severe acute respiratory syndrome-associated coronavirus. J Virol Methods. 2005 Jun;126(1–2):171–177.
　　Survival of surrogate coronaviruses in water. Water Res. 2009;43:1893–1898.
　　Survival of coronaviruses in water and wastewater. Food Environ Virol. 2019;1(1):10. 2009.
　　Survivability, partitioning, and recovery of enveloped viruses in untreated municipal wastewater. Environ. Sci. Technol. 2016;50(10):5077–5085. doi: 10.1021/acs.est.6b00876.
　　參考文獻(xiàn)
　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004313542030436X?via%3Dihub
　　https://covid19waterblog.wordpress.com/2020/06/02/coronavirus-in-water-environments-occurrence-persistence-and-concentration-methods-a-scoping-review/
　　來源： IWA國際水協(xié)會