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공급망 관리에 대한 철저한 경험.

코로나19를 고려한 폐수 위험 및 모니터링 재검토

Aug 03, 2023

Nature Sustainability 3권, 981~990페이지(2020)이 기사 인용

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코로나19 팬데믹(세계적 대유행)은 공중보건과 전 세계 경제에 심각한 영향을 미쳤습니다. 현재 전염병, 이전 발병 및 통제된 실험에서 수집된 증거는 SARS-CoV가 며칠 동안 폐수에 존재하여 수인성 및 에어로졸 폐수 경로를 통해 잠재적인 건강 위험을 초래한다는 것을 나타냅니다. 기존 폐수 처리는 SARS-CoV를 부분적으로만 제거하므로 안전한 폐기 또는 재사용은 최종 소독의 효능에 따라 달라집니다. 이는 환경 감시를 위한 새로운 도구를 포함하여 폐수를 통한 SARS-CoV-2 전염에 맞춰진 위험 평가 및 관리 프레임워크의 필요성을 강조하며, 전반적인 코로나19 팬데믹 억제의 구성 요소로서 적절한 소독을 보장합니다.

현재 진행 중인 코로나19 대유행은 새로운 인간 코로나바이러스(SARS-CoV-2)에 의해 발생합니다. 감염으로 인해 중증급성호흡기증후군(SARS)은 물론 점점 더 많은 기타 중증 질환이 발생할 수 있습니다. 이 세계적인 유행병으로 인해 이미 7개월 이내에 전 세계적으로 600,000명 이상의 사망자가 발생했습니다1. 지난 세기 동안 바이러스 기원의 발병은 점점 더 세계적인 유행병으로 발전했습니다(그림 1a,b). 지난 20년 동안 두 개의 코로나바이러스가 호흡기 증후군 감염을 일으켰습니다. 2003년 SARS-CoV-1과 2012년 중동 호흡기 증후군 코로나바이러스(MERS-CoV)2,3입니다.

a,b, 최근 몇 달 동안 광범위한 발병(a) 및 코로나19 대유행(b)에서 대략적인 감염자 및 사망자 수. c, 선진국에서 수인성 경로를 통한 잠재적인 SARS-CoV-2 전파 개요. 포함된 발병은 외피 단일 가닥 RNA 바이러스에 의해 발생했습니다. 별표는 폐수를 통한 확인되거나 추정되는 전파를 나타냅니다. 각 유행병 옆에 있는 문자는 특정 참고 자료를 나타냅니다. a125,126; b127; c128; d106,127; e126,129; f130,131; g132; h127; i133,134; j1(2020년 7월 28일에 액세스한 데이터 소스).

SARS-CoV-2는 전염성이 매우 높으며 SARS-CoV-1과 마찬가지로 호흡기 비말이나 표면과의 상호 상호 작용을 통한 밀접한 개인 접촉, 에어로졸을 통해 전파됩니다3,4,5,6. 현재, 이 질병이 국지적으로 또는 전 세계적으로 확산되는 데 추가적인 전염 경로가 중요한지는 확실하지 않습니다7,8. 2003년 대유행 당시 아파트 건물 내 SARS-CoV-1 발병에 대한 조사에 따르면 바이러스는 폐수 시스템을 통해 확산될 수 있는 것으로 나타났습니다9,10. SARS-CoV-1 감염은 화장실 물을 내리거나 결함이 있는 배관 시스템으로 인해 생성된 에어로졸의 호흡을 통해 발생한 것으로 제안되었습니다9,10. SARS-CoV-1과 유사하게 새로 출현한 SARS-CoV-2의 RNA는 대변 샘플과 폐수에서 검출되었습니다11,12,13,14. 따라서 지속 가능한 담수의 공급원인 폐수15,16,17가 SARS-CoV 발생 동안 간접적인 감염 경로가 될 수 있다고 가정되었습니다(그림 1c)2,13,18,19.

바이러스가 하수 시스템으로 유입되면 대변-구강 전염의 맥락에서 고려해야 하는 다양한 잠재적 수송 경로(그림 1c)가 발생합니다2,18. 선진국에서는 수집된 생활 폐수와 바이러스 부하의 대부분이 중앙 집중식 폐수 처리장(WWTP)에서 처리됩니다. 그러나 기존의 폐수처리시설은 일반적으로 비리온을 완전히 제거하지 못하며, 대유행 기간 동안 유입수 바이러스 부하가 높으면 배출 전 바이러스 감소가 불충분할 수 있습니다20,21,22. 또한, 담수 부족으로 인해 지하수 재충전, 식량 작물의 휴양 및 관개와 같은 다양한 목적으로 처리된 폐수의 양이 증가하여 SARS-CoV-2 전염을 위한 다른 잠재적인 경로가 만들어졌습니다. 추가적이고 잠재적으로 심각한 건강 위험은 부적절한 위생 인프라(예: 개방형 하수구 및 환경으로의 직접 방출)를 갖춘 지역 사회가 처리되지 않은 폐수 또는 분변 폐기물에 의해 감염될 수 있는 저소득 국가의 분변-구강 전염입니다23,24,25.

106 copies ml–1)35. Therefore, it is not surprising that wastewater of hospitals tested positive for SARS-CoVs RNA, but not for infective virions13,35. However, it is also possible that the concentration of infective virions in hospital wastewater was under the detection limit due to the intense use of disinfectants and various surfactants46,50./p> 50 nm and UF 2–50 nm) is feasible, albeit highly dependent on the pore size distribution in relation to the size of the target virus110,115. Thus, SARS-CoV-2 with a diameter of ~100 nm should be removed reliably by UF. Virion removal may be further enhanced, depending on surface characteristics of both membranes and SARS-CoVs (that is, hydrophobic and charged regions on the envelope), which can lead to removal beyond size exclusion due to electrostatic and hydrophobic interactions104,115. Application of UF in membrane bioreactors (MBRs) further increases viral removal (not specific to SARS-CoVs) via a combination of three mechanisms: steric removal, adsorption and inactivation during biological treatment104,105,115. Consequently, MBRs have shown increased removal of enteric viruses (up to 6.8-log removal) in comparison to conventional WWTPs (up to 3.6-log removal)115. Although less common in wastewater treatment, high-pressure membrane systems using denser and tighter membranes (pore size <2 nm), such as nanofiltration (NF), reverse osmosis (RO) and forward osmosis (FO) membranes should accomplish complete removal of SARS-CoVs110,116./p>