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　在過去幾個月里，IWA國際水協會公眾號已經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，并且介紹了污水中的新冠病毒的檢測方法，以及污水流行病學的概況。最近，國際水協會旗下期刊《Water Research》又刊登了一篇了關于水環境中的冠狀病毒的綜述文章，對有關污水和飲用水等水環境中的冠狀病毒的現有知識進行了匯總。在本期微信推送里，我們將對其主要內容進行概述。

　圖. 荷蘭污水廠鳥瞰圖 | 圖源:Getty Image
　　基本論點
　　總來的說，水中的冠狀病毒并不穩定，因為氯和高溫都會使它失活。
　　論證摘要
　　新冠病毒對氧化劑特別敏感，例如氯，因為氯會對它包膜有溶解作用
　　帶包膜的冠狀病毒在水中的失活速率遠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時的滴度遠低于4°C時的值）；
　　地表水和地下水均尚未發現活性冠狀病毒，也不會經過受污染的飲用水傳播；
　　下一步研究方向是參考現有的無包膜病毒的采樣和濃縮方法來開發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境與健康部、食品安全營養與獸醫公共衛生部和非洲喀麥隆獸醫部。他們相對目前所有關于水環境中的冠狀病毒的研究數據進行一個全面的系統性統計。他們對PubMed、EMBASE和Web Science Core Collection三個電子數據庫的文獻進行了關鍵字搜索，得到了12篇符合他們的標準的文獻，并以這12篇文獻作為這篇綜述文章的數據基礎。
　　作者主要考察內容有三個方面，包括對冠狀病毒在水環境中的持久性/存活率、病毒出現的來源和處理回收冠狀病毒的方法。文獻顯示目前出現冠狀病毒的水環境來源主要有四種，包括市政污水(污泥)、醫院廢水、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。它們主要負責胃腸道疾病，但也可能導致多種其他疾病，例如結膜炎、呼吸道癥狀、病毒性肝炎、中樞神經系統感染。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，其爆發主要跟水體受污染有關。
　　資料顯示，有包膜病毒在水環境的行為表現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、包膜形成和發病。包膜內部是含有核蛋白和RNA基因組的螺旋衣殼。下圖是新冠病毒SARS-CoV-2的結構簡圖，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水傳播的腸道病毒，主要通過呼氣、噴嚏和咳嗽產生的飛沫傳播。

　冠狀病毒在水環境中的持久性
　　目前的病毒學研究顯示，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)在水相環境中的存活時間遠短于無包膜病毒，而目前已被發現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
　　該綜述文獻通過下表總結了冠狀病毒在水環境中的持久性和存活情況：

　上表中的四篇文獻分別對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境的存活時間進行了統計。數據顯示，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菌。這些數據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，因為它們本來是針對非包膜病毒和細菌的。
　　研究可靠性
　　遺憾的是，受統計日期(2月23日)和文獻量所限，作者指出目前的證據還相對缺乏，例如并沒有關于地域分布的特點描述，所以現有的收集和富集這些病毒的方法可能并不是最優方法。另外關于SAR-CoV-2在水環境的數據還相對缺乏，所以這篇綜述研究的參考意義也相當有限。但這也從側面反映了，我們目前對這個新出現的病毒還知之甚少，我們應該用開放的態度接受各種新的信息的傳入。

　圖. 系統性文獻搜索篩查流程
　　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. 水環境中可能影響人類健康的冠狀病毒的出現的研究
　　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
　　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國際水協會