环境学院在病原微生物健康风险评价方法领域取得重要进展

时间:2018-05-17 点击数:

环境与市政工程学院水质科学与技术天津市重点实验室肖淑敏老师等在环境病原微生物健康风险评价研究领域取得重要进展,相关研究成果近日分别发表在Environmental Pollution (Environ. Pollut. 2018, 233:797-805)和Water Research (Water Res. 2018, 141: 46-56)。”

环境中病原微生物可在短时间内引起人群感染,导致疾病的暴发,因此是饮用水和其他水体,以及食品安全管理中关注的重要对象。在水源性或食源性传播的病原微生物中,隐孢子虫和贾第鞭毛虫(简称“两虫”)由于具有很厚的囊壁,对不良环境条件有很强的抵抗力,在环境中可存活很长时间,并且常用的氯消毒对其无作用。此外,“两虫”感染力强,一次摄入几个就可能被感染。1993年3-4月美国Milwaukeee州因饮用水受到隐孢子虫污染,导致40万人感染。2011—2016年五年间,期刊文献至少报道了239次隐孢子虫和142次贾第鞭毛虫呈水源性暴发感染事件。感染“两虫”主要特征为腹泻。目前为止针对隐孢子虫感染尚无有效药物控制,免疫状况正常病人腹泻持续几周可自行康复。但是,如果是免疫缺陷者(如HIV),持续腹泻可持续数月而无法康复,直至死亡,死亡率可达70%。此外,由于腹泻诱发并发症也容易导致死亡。

环境中“两虫”来源为感染的患者或动物粪便(每克粪便中可达1,000,000—100,000,000个)。“两虫”大小只有10微米左右,常用的处理技术难以完全将其去除,其通常随处理后的污水进入环境,威胁公众健康。该研究组通过基于排放的定量微生物健康风险评价方法(discharge-based QMRA),评估了污水处理厂出水对受纳水体的影响。结果表明,经游泳或农业灌溉接触途径,受纳水体因处理后污水排放导致增加的健康风险(以疾病负担DALYs表征)高于WHO规定的可接受风险,并且具有季节性特征。污水处理厂能否维持正常稳定运行是影响这一风险的主要因素。另一方面,“两虫”虽然耐氯,但是不耐热,温度在70度以上时,隐孢子虫在数秒内即被灭活。近年来,经娱乐性用水传播的“两虫”暴发感染次数和人数均超过了饮用水途径。针对这一现象,以北方某水域为例,评估了我国居民在与水相关的娱乐活动中感染“两虫”的健康风险。结果表明,该水中检测到“两虫”主要是在人体感染中报道过的种或基因型;在各种类型涉水活动中,经游泳或喷泉玩耍途径导致的疾病负担(DALYs)高于WHO规定的可接受风险,儿童感染风险高于成年人,男性高于女性,控制暴露人群比例和暴露时间是最有效的防控措施。上述研究为环境、卫生和供水等相关部门针对“两虫”等病原微生物进行风险消减和管理提供了科学依据,对于保障水体安全、防范隐孢子虫病或贾第虫病等水源性疾病,提高人群生活质量等方面具有重要意义。

据悉,这是我校首次以“第一作者单位”在上述期刊发表文章。上述研究得到了国家自然科学基金面上项目和天津市科委基础与前沿研究项目的支持。

期刊简介:

Water Research(水研究)为国际水协(International Water Association,IWA)出版集团旗下顶级期刊,2016年影响因子为6.942,在中科院JCR分区大类“环境科学与生态学”为1区,TOP期刊;

Environmental Pollution(环境污染)为Elsevier出版集团旗下期刊,影响因子为5.099,“环境科学与生态学”大类2区,TOP期刊。

论文全文链接: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.010
论文全文链接: https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.05.016

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