杂志：Chemical Engineering Journal [IF: 10.652]

第一作者：嵇斌

通讯作者：赵亚乾

通讯单位：西安理工大学

论文DOI：https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.127522

图文摘要

成果简介

近日，西安理工大学水利水电学院赵亚乾教授团队与西班牙、法国等大学团队合作在国际知名期刊Chemical Engineering Journal上发表了题为 “Where dowe stand to oversee the coronaviruses in aqueous and aerosol environment? Characteristics of transmission and possible curb strategies”的综述论文，通过总结已发表文献（含预印本）、新闻通讯和科学网站等关于SARS-CoV-2可能的环境传播研究，旨在全面介绍冠状病毒在水、污泥和气溶胶环境中的传播特性，尤其是在水和废水环境中的传播特征，进而揭示可能的遏制策略。

全文速览

新型严重急性呼吸综合症冠状病毒(SARS-CoV-2)具有强传播性，已累计超过7000万人感染，在222个国家和地区造成170万以上患者死亡。尽管SARS-CoV-2的主要传播途径是通过呼吸道飞沫和直接接触，但水和废水、气溶胶也是重要的潜在传播途径。尽管尚无直接证据佐证在COVID-19爆发期间存在粪-口传播和空气传播，但SARS-CoV-2在水和气溶胶中的检出和可感染性证明了病毒传播的风险。在城市和农村的水循环、封闭及半封闭场所都存在病毒传播的风险和隐患。改进和消除这些隐患可进一步遏制病毒的传播及其引发的持续大流行。本文总结了有关SARS-CoV-2可能的环境传播方式方面的最新研究，详细讨论了其在水和废水、气溶胶中传播的可能性、生存特性以及SARS-CoV-2的灭活方式。同时，本文探讨了在类似大流行疫情中水和废水处理的挑战和潜在的研究方向和研究进展。

引言

在过去的二十年中，冠状病毒已引起三次大规模疫情。水、空气、土壤是可能冠状病毒传播的重要媒介。在原污水及二级处理后的出水中，甚至用于城市灌溉的非饮用水中都检出SARS-CoV-2的RNA。新冠病毒感染者的粪便和尿液中也检测到了具有传染性的冠状病毒。另一方面，越来越多的证据表明SARS-CoV-2可以在气溶胶中存活。因此，除了呼吸道飞沫和直接接触之外，环境中冠状病毒的存在引起人们对其它可能的传播途径高度关注。图1 是本文论述框架结构图。

图1 本文论述框架

图文导读

新冠病毒感染者可能含有SARS-CoV-2的粪便、尿液、唾液和各种呼吸道分泌物，都有可能将以各种途径进入环境中，尤其是城市水环境中。图2 归纳了世界各地水环境中对SARS-CoV-2 RNA的检出报道。

图2 世界各地水和废水中检出SARS-CoV-2报道

含冠状病毒的废物/废水可由多种途径进入水环境，进而危害公共健康（图3）。可能的途径有：1）废水的收集和处理不充分；2）未经处理的污水直排进入水体；3）使用被污染了的水源。同样，破损的污水管网也是潜在的污染途径。与城市的集中式水处理系统不同，欠发达地区的大部分农村的供排水模式为分散式供排水，且未经处理。农业和畜牧业是潜在病毒的主要来源，已有猫、狗和貂等动物被冠状病毒感染的报道。

图3 水和废水中冠状病毒在城市（a）和农村（b）的传播途径

水环境中冠状病毒的生存特性与废水特性（水温、pH、有机物、悬浮物等）密切相关。目前，关于冠状病毒在水和废水中的生存特性研究较为有限。SARS-CoV-2可以在室温下于pH 3-10保持稳定。同时，SARS-CoV-2在室温（20 °C）下的废水和自来水可存活数天（1.6天以上），而在50 °C和70 °C的水环境下，其将在数分钟失活。因此高温可使冠状病毒迅速失活。冠状病毒在低温存活能力强，在冬季需要特别注意，以防止“第二波”疫情爆发。

常规废水处理工艺（活性污泥工艺）可有效去除SARS-CoV-2。利用活性污泥法去除病毒的机制主要为污泥的吸附和沉淀池的沉淀分离。而病毒失活主要依靠消毒工艺和化学氧化剂。紫外线可破坏病毒基因组和蛋白，化学氧化剂可破坏包膜结构，建议采用紫外线和化学氧化消毒联合的方法以更高效地灭活冠状病毒。

饮用水处理过程中，絮凝、沉淀和过滤均可在一定程度上去除病毒。氯消毒是一种常见的饮用水消毒方法。WHO建议在pH