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污水中的新冠病毒检测——欧盟的推荐和实践

德国耶拿

2022/10/08 11:49

阅读:333

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全球性的新冠疫情严重影响了人们正常的生产生活,尤其是不断有新的新冠病毒变异毒株显现出超强的传染性,如何能尽早监测到新冠病毒毒株,尽可能减少其传播的可能,是疫情防控工作非常重要方面。由于在新冠病毒感染者排泄物中存在大量新冠病毒核酸,检测一定区域内人群的生活污水,尤其是能将无症状群体纳入监测范围,可为疫情防控提供早期预警,利于开展病毒早期溯源和病毒变异株的监测,而且污水样本相当于超级大混检,有效降低核酸检测工作量,极大降低检测的人力和资金成本,因此污水检测新冠病毒是一个非常有效的监控手段。

国内目前还没有看到有公共卫生部门或者环境监测部门将污水中新冠病毒的检测作为防疫的一项日常工作,但已经有不少欧洲国家在日常开展这项检测了,他们通过采集污水处理厂入口或者特定区域(如医院、学校、机场、养老院、监狱等)排水口的污水,来监控新冠疫情的动态发展趋势,本文就在欧洲开展的检测推荐方案和应用实践做个介绍,也可为国内相关部门提供借鉴。

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欧盟委员会推荐指南

关于污水中新冠病毒的检测,欧盟委员会于2021年3月17日发布了“在废水中建立SARS-CoV-2及其变异株的系统监测共同方法的建议”,作为欧盟各国在开展该方面工作时的共同指南,并信息共享。

Commision recommendation on a common approach to establish a systematic surveillance of SARS-CoV-2 and its variants in wastewaters in the EU(Brussels, 17.3.2021)

§检测污水中新冠病毒的目的:用于新冠疫情预警,是观察疫情趋势的一种工具,不是替代现有的COVID-19检测方法和策略

§鼓励欧盟成员国建立由公共卫生和污水主管部门参与的适当组织来负责

§可为其他令人关切的病原体的威胁提供早期预警

§对检测方案的实验技术层面给出了一些具体指导意见

§人口超过15万的城镇需要纳入检测范围,最好每周至少取样两次

§采样持续时间为24小时,可以根据流量或时间进行复合采样

§RT-qPCR作为标准检测方法, NGS作为变异株鉴定标准方法

§开展病毒的定量检测,以获得各时期的污水中病毒的浓度变化情况

 

国外开展污水中新冠病毒检测的应用实践

基于欧盟的推荐指南,在欧洲多国都已在开展污水中新冠病毒的检测。作为一种长期的常态化的检测工作,检测数据实时公开在相关网站上,为当地政府公共卫生部门提供参考信息,为区域内的疫情发展趋势做监控预警。

瑞士:https://sensors-eawag.ch/sars/overview.html

2.jpg

这六个图分别展现了瑞士6个不同地区新冠病毒在污水中的浓度以及个体的检测情况,其中,标记为蓝色的曲线代表个体试验7天发病率的中位数;橙色线和紫色线分别代表着两种不同的污水检测新冠病毒的方法检测出的新冠病毒浓度。从瑞士给出的数据可知,污水新冠病毒浓度变化的趋势与个人检测病 例数的趋势是一致的。 

奥利地https://corona.hydro-it.com/dashboard/index_en.html

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A.奥地利各地区新冠病毒在污水中的浓度趋势  图B.奥地利首都—维也纳个人检测新冠病毒确诊趋势

根据奥地利给出的数据,A图中粉色线(即标记为Wien)代表的是奥地利首都维也纳的在不同的日期检测污水中新冠病毒浓度的趋势,可以看到,在三月至四月,污水中新冠病毒的浓度明显是达到了一个峰值,然而在B图中个人检测新冠病毒确诊趋势确呈现了一个相反的结果,出现相反结果的转折点在于政府取消了免费提供新冠检测的政策,人们在当地检测新冠需要自费,导致做核酸检测的人数下降,这也直接导致了确诊人数的下降而呈现出一个确诊数与实际产生较大差异的结果。

而污水检测则可以很好地解决像当地无免费核酸检测政策而导致的数据与实际有较大差异的问题,可以减少对疫情严重程度的误判。另外,污水中是包含了某个区域所有当地居民的样本,这在很大的程度上节省了成本,减少了检测工作量。  

德国:

作为欧洲的工业强国,有多个污水处理厂、检测机构和科研机构在开展污水检测新冠病毒的应用,如:

w德国EGLV水务公司

w欧陆集团

w德国鲁尔区环境卫生研究所

w德国埃姆登化学有限公司

w德国亚琛工业大学

w德国魏玛大学

w德国格赖夫斯瓦尔德大学

以德国图林根州耶拿市为例,欧陆集团耶拿分公司于2021年7月和德国耶拿公司合作,建立了耶拿检测方案,一周采样3次,开展常态化的污水中新冠病毒的检测。

5.jpg

由德国耶拿市的检测图表可以看出(其中红色线代表区域内污水中检测出新冠病毒的含量,根据污水流量换算成每天的量,灰色线代表区域七日内个人检测新冠病毒的阳性病  例数),在污水中检测到新冠病毒含量的趋势基本和个人检测新冠病毒的确诊数据趋势一致,而且污水中检测到的新冠病毒含量的变化趋势会早于人群实际阳性数的变化趋势,对疫情发展趋势具有预警意义。

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