斯坦福大学 圣何塞市环境服务部的环境检查员艾萨克·塔姆和莱拉·穆富蒂在圣何塞-圣克拉拉地区废水处理设施的一个检修孔中安装了一个自动取样器
信用:圣何塞市环境服务部 通过废水监测准确识别新冠肺炎社区感染的变化正在接近现实
发表在《环境科学与技术》杂志上的一项新研究发现了一种方法，这种方法不仅可以检测废水样本中的病毒，还可以跟踪感染率是呈上升趋势还是下降趋势
检测废水是新冠肺炎的一个重要来源，因为受感染的人会在粪便中排出病毒。检测废水可用于更及时的跟踪，并补充公共卫生官员在评估遏制病毒的努力时所依赖的信息，如加强公共卫生措施，甚至在疫苗可用时
该测试的工作原理是识别和测量导致新冠肺炎的病毒——非典-COV-2的核糖核酸形式的遗传物质
“这项研究证实，污水中传染性非典型肺炎-冠状病毒-2核糖核酸浓度的趋势与社区中新新冠肺炎感染的趋势一致
废水数据补充了临床试验的数据，并可能为社区内的新冠肺炎感染提供额外的见解，”合著者亚历山大·鲍姆说，他是斯坦福大学土木与环境工程教授
作为美国
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努力应对创纪录的每日传播率，获取更多信息以跟踪疫情并告知当地社区的公共卫生政策，仍然是控制这种致命病毒的关键
新冠肺炎可能特别难以追踪，许多无症状或轻微的病例未被发现
那些接受检测的人在收到检测结果之前仍然可以传播感染，抑制了快速识别、治疗和隔离以减缓传播
更快地识别病例高峰可以让地方官员在疾病到达一个关键的临界点之前更快地采取行动，在这个临界点上，传播变得难以控制，住院治疗使地方卫生系统不堪重负
通过对污水中核糖核酸的监测来追踪新冠肺炎正在全国范围内获得越来越多的关注，这可能会在人们意识到病毒症状的前几天提醒决策者潜在的疫情爆发
病毒核糖核酸可以从废水处理设施的污水中分离出来，并通过复杂和高度技术性的回收过程进行鉴定，废水中的相对含量与病例数相关
任何人只要有一个连接到下水道系统的厕所，就可以定期存放这些生物样本，使废水采样成为社区中新冠肺炎信息的一个包容性来源
考虑到这一点，研究人员试图通过比较在两种形式的废水中检测病毒的能力来提高新冠肺炎废水监测的有效性和准确性——主要是液体流入物或沉降固体(沉淀在水箱中)
目前的研究大多集中在进水样品上；然而，研究小组指出，许多病毒对固体有亲和力，预计这些样品中的病毒浓度会更高，这可能会提高检测和一致性
研究人员发现，与液体样品相比，沉淀的固体样品具有更高的浓度和更好的非典病毒检测能力
“这些结果证实了我们早期的想法，即以废水中的固体为目标将导致在社区中对新冠肺炎进行敏感且可重复的测量
这意味着，当病例仍然相对较少时，我们可以追踪上升趋势，”合著者、密歇根大学土木与环境工程副教授克里斯塔·威金顿说
威金顿和鲍姆共同领导了这项研究
研究人员随后在2020年3月中旬至7月中旬对圣何塞-圣克拉拉地区废水处理设施的大约100个沉降固体样本进行了测试，计算出每天的浓度值
他们使用统计模型将这些浓度与该县提供的新冠肺炎确诊病例进行了比较
他们的结果跟踪了该县病例的趋势，在5月和6月都有所下降，在7月达到峰值
这项研究提供了一种可能的方法来识别新的疫情，发现热点，确认病例减少，并告知公共卫生干预措施
随着学校的重新开放，这项技术可以由地区实施，以确定社区病毒的传播是否正在减少
它也有可能被用于缺乏资源的地区，如伊利诺伊州的试验点，据报道，这些试验点在试验结束后很早就关闭了
研究人员指出，仍然需要一些信息来更好地理解废水测试的局限性，并改进可以收集到的信息
病毒在废水中的衰变速度、生病时病毒核糖核酸脱落的程度和时间表以及不同废水处理厂的不同操作都有可能影响结果
未来对这些因素的研究可以更好地了解案例趋势
该团队本月启动了一个新的试点项目，每天在加州范围内对多达8个废水处理厂进行采样，周转时间为24小时
该试点项目旨在更好地了解哪些类型的几乎实时的数据对公共卫生官员有用
实施该小组和试点研究制定的方法和框架也可以在未来用于监测新冠肺炎以外社区内传播的病原体的废水
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