里约瓜纳巴拉海湾里的污水污染物的消息曾引发了奥运参赛队员对健康的担忧。
奥运期间,全世界的人们都聚焦在里约热内卢,关注着世界各地的顶尖运动员们在赛场上的角逐。然而,新闻的头条也在持续关注里约水质污染的问题,包括其对参加游泳、赛艇和帆船项目的运动员,甚至是对纯粹在沙滩游玩的旅客健康的威胁。
人们已经在水上运动场馆中发现高浓度的致病病毒,举行奥林匹克赛艇项目的罗德里戈湖和帆船比赛的出发点格罗里亚码头的情况尤甚。这些病毒有腺病毒、轮状病毒、诺瓦克病毒——均来自人体粪便,受病毒影响,症状较轻的会出现头痛、呼吸道感染或者腹泻,情况严重的则对人体心脏、肝脏及中枢神经系统产生不良影响。
但纵观全球,巴西出现的污水灾害也不是个例。全球的湖泊、河流和沿海海岸线的水质正在以惊人的速度下滑。事实上,地球的十大河流污染都非常严峻,受水污染影响的人数超过五十亿。
里约和其他各地一样,都面临着一个根本问题,即水质测量的问题。要改善公共卫生,很重要的一步就是检测出水中普遍存在的病毒和其他微生物。
但不仅仅是测试大肠杆菌那么简单
人体粪便仍是病原菌的最主要来源之一。目前,水质测量最常见的测量方式是测量大肠杆菌,世界各地均采用这一测量标准。但是,针对致病污水被排放到河流、湖泊以及海岸沿线时,我们也有了更加优化的致病微生物识别法。
研究中,我们经测量发现,大肠杆菌噬菌体(一种病毒)可以作为廉价的指示剂,用于评价污水处理。我们还使用了其他方法来测量包括病毒在内的特异性病原体。
根据我们的分析以及其他研究,应当通过一系列污水处理设计将水中的病毒浓度降低99.9%,但如果只用大肠杆菌测试,我们就无法排除(如此多的)病毒。
扩大微生物种类的测量范围,则会使污染源的诊断变得容易一些,比如,菌源追踪工具就在人体、牛群或猪的身上发现了某种污染物。这些方法已经在欧美普及,而非洲和南美在内的一些资源贫瘠的地区现在也开始在采用这些方法。虽然这些都不是常规的方法,费用也有些偏高,但测量出的信息却对更好地解决水质问题有更高的价值。
那么,治疗建议则是研究病原菌出现的频率时,可以追溯一下病原菌的来源,以便逆转污染趋势;也可以奖励那些进一步优化的好的管理方法,比如,防止农场堆积的污物流出,把它们堆积起来做成化肥,从而减少粪便中的病原菌,改善污水的杀菌方法,消灭污水中的病毒。
移动目标
但要在全球范围内推行新的测试和治疗方法,我们面临的挑战还很大。过去六十年的时间里,我们都亲眼看到世界的人口急剧上升,然而,污水处理方法还极度缺乏,基础设施也不过关,这些都导致水质的持续下降。越来越多的水华暴发以及粪便污染产生的微生物灾害也都印证了这个事实。事实上,联合国的千年发展目标之一就是 “人们能够使用改良的环境卫生设施。”
在国际排行榜上,巴西的卫生设施使用率从67%上升到83%(1990~2015),但巴西各州的发展因地理位置不同而各不相同,虽然农村地区也许会有原位水处理系统来处理污水,城市地区也在集中搜集污水,但是,政府报告却显示,巴西国内产生的污水中,只有14%~46%的污水是经过处理的。
世界各地的调控供娱乐用水的水体水质的法规都亟需要修订,其中,污水的病原菌越来越多是原因之一。
奥运会开幕前,里约已经耗资数百万美元用于其周边的河道中的垃圾清除与污水治理,但水质仍然令人感到担忧。Ricardo Moraes/路透社
污水中的病毒种类远远超过100种(例如腺病毒、星状病毒、柯萨奇病毒、肠道病毒、诺瓦克病毒和轮状病毒),而它们都散布在如肠道原生动物(隐孢子虫)等其它病原菌中。新近出现的病毒,比如导致了亚洲儿童出现神经问题的环状病毒(Cycloviruses),也在污水中出现。因此,在巴西境内探测到的高浓度腺病毒等,很可能只是冰山一角。
有一点必须要说清楚,大肠杆菌测试仅不适用于病毒测试,而我们还需评估污水处理方法是否能有效去除病毒。尽管世界卫生组织、美国环保局、欧盟及科学界早在数十年前就已经知道大肠杆菌指标系统的缺陷,但他们都没有采取措施来解决这一问题。要控制成本,缺乏标准化方法的研发,也没有把注意力集中在水的诊断策略,因此,这一问题也就没有什么进展。
但据我所知,很多政府机构,甚至大型的非营利性机构,例如盖茨基金会等,都没有意识到这些局限性。仅仅采用大肠杆菌测量法是无法解决这些问题的,只有改善卫生环境,改进污水处理方法,提高污水的再利用,同时,保护重要的水生生态系统服务功能,才是解决之道。
接触渠道各异
新的分子测试既能够检测活的病毒,又能够检测已死去的病毒,比如,全球各地的未经处理的污水中均已发现腺病毒,若处理得当,并消毒灭菌,那么腺病毒的浓度就会下降至不能检测到的水平。
据报道,在里约境内的水体中,检测到的腺病毒数量在2600万/公升~18亿/公升之间,这基本上是腺病毒在未经任何处理的污水中的等级水平了。但不清楚其中有多少病毒是活的,而在90%的样品中,活的病毒含量水平确实相同。
而美国水域中也发现了一种对公共卫生构成威胁的腺病毒。我们在芝加哥的研究发现,芝加哥地区水路系统(CAWS)中的污水经过处理后进行检测,60%的检测结果为腺病毒呈阳性,其中,河水的平均浓度为每公升含2600种病毒,海水的平均浓度为每公升约含110种病毒。这些数据均表明,病毒随水流汇入大海的过程中,有些病毒相继死亡,而有些则存活下来并能导致疾病。在这些水域内划船垂钓的人中约有4%的人患病。这些病毒的存在以及随后出现的疾病说明我们需要更好地测试和处理方法。
在全球各地,人们都在水中游泳、划船,或者使用被污染的地表水来洗澡、洗衣服、洗碗等,或者用于宗教中的洗礼等,都有可能是腹泻、呼吸道疾病,以及皮肤、眼耳鼻感染的高危群体。事态和现实对世界多数人来说都不容乐观。这还没有算上农作物灌溉用水,牲畜喂养用水以及自来水有关的风险。
所以,让我们在关注运动健儿们之后,也关注一下那些我们能够力所能及的事,通过我们共同的努力,来改善或恢复全球水质,利用新工具和风险框架,改变政策导向,我们就朝这颗蓝色星球上的污水处理和生物健康保护又迈近了一步!
撰文:琼安·罗斯(Joan Rose)
翻译:赵欢
校对:dzmark7
文章来源:
http://theconversation.com/brazi ... uality-crisis-63172
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