中国给水排水2020年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会 (第十一届)邀请函暨征稿启事
 
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国际水环境联合会(WEF)5位专家谈新型冠状病毒对水处理的影响 翻译整理:郑兴灿、孙永利、刘钰、李家驹、刘静、张秀华 水中冠状病毒的实验结果表明,4℃时两种病毒存活很长时间,且几乎无扩散;25℃

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-02-28  浏览次数:116
核心提示:国际水环境联合会(WEF)5位专家谈新型冠状病毒对水处理的影响 水中冠状病毒的实验结果表明,4℃时两种病毒存活很长时间,且几乎无扩散;25℃时两种病毒都会快速衰减,但达到4 log去除率仍需要很多天的时间,所以这类病毒在自然水体中仍可存活很长时间,需要几周才能失活。沉淀在污泥中的冠状病毒的实验结果表明,4℃情况下,35天仍达不到2 log的去除率,而25℃时2~3周即可得到4 log去除率,所以冠状病毒在污泥中仍具有较长的存活期。来源:中国给水排水 作者:郑兴灿 等
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国际水环境联合会(WEF)5位专家谈新型冠状病毒对水处理的影响

 来源:中国给水排水  作者:郑兴灿 等  
  关键词:污水处理厂 污水处理工艺 新型冠状病毒
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 新型冠状病毒肺炎疫情已经在亚洲、中东和欧洲暴发,美国疾病控制中心(CDC)近日明确提出,美国也难以避免新型冠状病毒肺炎蔓延趋势。为指导城镇污水处理行业科学应对新型冠状病毒肺炎疫情,有效防范城镇污水处理行业从业风险,国际水环境联合会(WEF)于北京时间2020年2月26日凌晨3:30~5:00召开了“新型冠状病毒对水处理影响最新信息”网络视频会议。作为WEF理事单位代表,为同步了解国际水处理行业科学应对新型冠状病毒肺炎疫情的技术措施和进展,中国市政工程华北设计研究总院有限公司组织科研团队参加了本次会议,并及时对会议研讨内容进行总结,为我国城镇污水处理相关运行管理人员进一步提供国际经验的参考和借鉴。

网络视频研讨会由WEF执行主任Walt Marlowe致开幕辞。

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AE2S污水项目负责人、WEF消毒与公众健康专题委员会主席Scott Schaefer主持会议。首先介绍了专题委员会的相关情况,同时指出该专题委员会未雨绸缪,2019年成立了埃博拉病毒研究小组开展系列前瞻性研究,是本次疫情一出现WEF就能够做出快速反应的最大保障,然后主持人对五位演讲者及其研究内容做了简要介绍。

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1  2019年新型冠状病毒致病性对污水处理厂运行操作人员的影响及病毒去除和感染风险防范措施

来自北卡罗来纳大学教堂山分校Gillings全球公共卫生学院环境科学与工程学部的Mark D. Sobsey教授,首先回顾了目前已经公开的新型冠状病毒的结构特征、遗传特性、传播渠道以及现状全球感染情况等方面信息。

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根据世界卫生组织公开数据,截至2020年2月24日,已经在39个国家发现确诊病例,确诊80348例,死亡2707例,治愈27899例。

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鉴于目前已经有学者在粪便和尿液中检测到新型冠状病毒的RNA,而很多病例的前期症状只是胃肠疾病、腹泻、呕吐等,Mark D. Sobsey教授认为存在部分病例在病毒潜伏期间,或者患者确诊前,在自己或其他人并不知情的情况下就可能通过排泄物、呕吐物甚至飞沫等途径传播给他人,这可能是城镇污水收集和处理方面潜在的病原体污染源。Mark D. Sobsey教授以国际游轮感染和香港高层住宅楼两户相隔10余层楼的感染事件说明,粪便、飞沫和气溶胶传播都是有可能的,但都仍然存在不确定性。但由于新型冠状病毒是生物安全三级病毒,其检测是一个高风险的过程,需要相对较高生物安全级别的实验室,较为专业的操作人员才能进行新型冠状病毒的安全检测。新型冠状病毒多采用逆转录-聚合酶链(RT-PCR)方法检测,而这种检测方法是通过病毒和病毒核酸片段的激活完成检测的,因此,检测出病毒并不代表具有生物传染性,该病毒的传染性到底有多强是目前行业未知的,也是最让人担心的。另外,Mark D. Sobsey教授也指出,所有研究报告中都没有提及病毒浓度、病毒活性及传染性问题,呼吸道分泌物和粪便中的病毒浓度仍然未知,对该病毒的存活条件和存活性了解仍很少,所以对于城镇污水处理行业而言,我们只知道该病毒可能存在于粪便中,存在于污水中,但我们并不能确定病毒是否真的存在或存活。Mark D. Sobsey教授介绍了其研究团队对猪传染性肠胃炎病毒TGEV和鼠肝炎病毒MHV两种不同冠状病毒的研究结果。物体表面的实验结果表明,这两种病毒在低温低湿环境下均具有较高的存活率,但不管什么情况下,病毒都需要一段时间才能大幅度降低,这也就意味着病毒会存活相当长一段时间,因此,表面消毒是一种非常重要的干预措施。

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不同温度和相对湿度条件下,物体表面冠状病毒的存活情况

水中冠状病毒的实验结果表明,4℃时两种病毒存活很长时间,且几乎无扩散;25℃时两种病毒都会快速衰减,但达到4 log去除率仍需要很多天的时间,所以这类病毒在自然水体中仍可存活很长时间,需要几周才能失活。沉淀在污泥中的冠状病毒的实验结果表明,4℃情况下,35天仍达不到2 log的去除率,而25℃时2~3周即可得到4 log去除率,所以冠状病毒在污泥中仍具有较长的存活期。

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鉴于上述研究结果,Mark D. Sobsey教授指出,如果新型冠状病毒的存活率与上述两种病毒相似,也就意味着新型冠状病毒会逐渐消亡,但这个时间可能会很长,取决于病毒媒介、温度等因素。而后,Mark D. Sobsey教授简要介绍了消毒方面的前期研究成果,指出其他冠状病毒很容易被化学消毒剂和紫外线辐射,或使用获得EPA认证的化学药剂灭活,按照推荐的浓度或稀释倍数进行表面消毒。粪便、污水和水中的冠状病毒比肠道病毒更加敏感,更容易被化学消毒剂和紫外线辐射灭活,但游离氯对有机物负荷较高的污水(包括粪便和污水)的消毒效果并不理想,这一方法并不实用。传统的污水处理工艺对新型冠状病毒和其他人类病毒具有很好的去除效果。最后介绍了WEF和OSHA等机构对污水处理行业提出的建议:

1、将含有新型冠状病毒的固体废弃物作为B类医疗废物;

2、接触粪便废物的工作人员应穿戴建议的个人防护装备,保持良好卫生(如洗手)的习惯;

3、建议使用游离氯、过氧乙酸或紫外线辐射消毒处理污水;

4、游离态余氯剂量达到0.2~0.5 mg/L时,很容易灭活SARS病毒,其他病毒可能亦然。另外,也提出WHO正在制定涉及新型冠状病毒的粪便废物、污水和水环境管理工作建议,并指出对于新型冠状病毒还有很多未解之谜,其在环境媒介中的存活和灭活等问题仍需要持续研究。
 

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2 美国疾病预防控制中心(CDC)关于COVID-19的响应

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美国疾病预防控制中心(CDC)环境卫生与疾病预防高级顾问Matthew J Arduino,首先介绍了美国CDC关于新型冠状病毒方面的最新研究进展,明确30个国际地区已经有COVID-19感染病例,其中美国的7个州发现了15例感染病例,而且人传人问题已经在美国病例中得到证实。明确新型冠状病毒感染是一种典型的呼吸道疾病,可以传播到距离感染者6英尺远的地方,Matthew J Arduino详细介绍了新型冠状病毒的传播途径和方式,但也明确指出病毒在物体表面可以存活的时间,目前尚未获得准确数据。但基于其他冠状病毒的研究结果,如荨麻疹病毒可以传播到100英尺范围,并可以在物体表面存活数小时。

他给出了新型冠状病毒的一些具体表征,如发热现象占83%~98%,咳嗽占46%~82%,疲劳占11%~44%,呼吸急促占31%,恶心、呕吐和腹泻占10%。

而后介绍了CDC在新型冠状病毒感染防控方面做的主要工作,指出CDC的相关建议是一套完善的感染控制措施,是基于保护工作人员的措施,而不仅仅是完全依赖于个人防护用具的保护措施。并以医院防控为例,介绍了给病人提供呼吸面罩和隔离措施,隔离室为负压室,以减少接触并避免交叉感染。隔离室如果没有配套高效过滤设备,原则上不将隔离室气体排放至室外,而是单独设置隔离区域。

Matthew J Arduino指出,目前污水的消毒是可以满足新型冠状病毒灭活要求的,次氯酸盐氧化、过氧乙酸、UV等消毒方式都可以满足消毒要求;COVID-19医疗废水(废物)的处理也与现有医疗机构的处理要求没有明显区别。CDC指南建议,洗衣、食品服务和医疗废物的管理按照常规程序即可;目前没有证据表明这些设施的废物需要额外的消毒处理。

对于水处理行业,Matthew J Arduino指出,没有明显证据显示污水处理厂的员工需要针对COVID-19采取额外的保护措施,只要严格按照标准规程,按规定穿戴个人防护用品,严格执行基本的卫生防护措施,就可以保障作业人员安全。

最后Matthew J Arduino向大家提供了CDC关于COVID-19防控的一些工具和解决方案的链接。

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3 新型冠状病毒肺炎疫情期间的职业健康风险防护

职业安全与健康管理局(OSHA)科技评价办公室行动主任Christopher K. Brown博士,介绍了OSHA关于美国不同工种职业健康风险防控的相关内容,并明确提出疫情防控期间,很多从业者的职业健康风险会增大。

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Christopher K. Brown首先提出,由于美国的职业健康风险防范等级比较高,运行操作人员的接触风险相对较低,因此OSHA并没有特别增加风险防控要求。固废处理、污水处理、医疗机构、殡仪环节、实验室、航空保护和国际商务旅行等行业员工的职业接触风险的确增加,目前OSHA也没有针对新型冠状病毒的特别防控标准,但现有的标准体系已经可以保障从业人员的职业安全。

为了更好的保护从业人员,OSHA也在网页上开设了COVID-19专栏(www.osha.gov/covid-19),以科学指导从业人员和雇主进行感染风险的防控。而后,介绍了一些感染风险防控的个人措施和企业行为,包括必要的企业培训等。并指出,其核心技术措施与CDC基本一致。

OSHA的COVID-19专栏分四个层级介绍了相关的防护要求,并介绍了每一个层级应如何开展相关工作。

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4 EPA在疫情防控期间的工作

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美国国家环境保护局(USEPA)应急管理办公室高级生物学家Christine Tomlinson博士指出,在疫情防控方面,USEPA的核心作用更多的是协调CDC、联邦应急管理部(FEMA)、美国国家职业与安全卫生研究院(NIOSH)、OSHA等机构共同开展工作。而后,介绍了其工作机制,包括如何发布应急命令,地方环保机构如何响应,EPA机构主体专家和技术专家组怎么协助地方开展应急工作等。

Christine Tomlinson博士也明确指出,EPA没有针对冠状病毒的指南,而只是基于CDC、OSHA等机构发布的指南提出了EPA的一些具体建议,而且这些具体建议多数并非针对冠状病毒的,因此,也仅限于EPA内部使用,并未对社会公开。

5  WEF如何做好疫情防控期间水行业的安全防护

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EPCOR集团高级微生物学家Rasha Baal-Mared博士就COVID-19的水行业从业指引情况做了介绍,包括在WEF消毒与公共健康专题委员会下成立水传播疾病暴发控制(WIDOC)工作小组,以及工作小组的主要工作模式,信息发布渠道等。最后向与会者展示了关于COVID-19的一些最新研究成果。

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在后续的提问环节,主持人和5位发言人分别与参会人员进行了技术交流,具体情况如下:

1、关于游离氯灭活病毒期间,如果与氨结合为氯胺会怎么样的问题,Mark D. Sobsey教授指出,氯胺在灭活微生物方面是有效果的,只是其需要的接触时间更长。也就是说适当的氯胺剂量和足够的接触时间是可以保障消毒效果的,如果接触时间已经固定,那增加氯胺剂量也是可行的。为了控制病毒进入饮用水供水系统或污水处理系统,可能会考虑使用氯胺联合消毒剂,而不单纯是游离氯消毒。

2、关于饮用水系统设计中按去除4 log冠状病毒和其他人类病毒,现有的传统污水处理系统到底可以去除多少数量级病毒问题,Mark D. Sobsey教授指出,也在尝试进行污水处理系统病毒去除相关尝试,以期达到饮用水的量级。如果每个步骤都可以合理有效控制,通过一系列的物理、化学和生物处理过程,传统的污水处理工艺也可以实现6 log的大肠杆菌灭活,将进水中的107~108大肠杆菌浓度降低至出水的102~103,其他病毒应该也可以达到上述效果。

3、关于A级标准污泥是否可以保障病原体减量和冠状病毒灭活的问题,Mark D. Sobsey教授指出,污泥中的病原体浓度的确较高,但其在处理至A级标准的污泥中并没有检测到病毒。因此,只要处理工艺合理,污泥达到A级要求,是可以有效降低病毒传播风险的。

4、关于CDC提到的实验室等级要求,什么样的实验室满足新型冠状病毒研究需要的问题,Matthew J Arduino提出新型冠状病毒研究应至少建立在BSL2+~BSL3的一个实验室安全等级,直到真正了解了这个病毒的实验室风险。BSL是CDC的实验室安全等级评价标准,最高为4级。

5、关于日本钻石公主号游轮是否存在通风系统病毒传播问题,Matthew J Arduino指出,基于现有的公开资料,没有对感染者进行有效的隔离防护是一个主要原因;另外虽然对于游轮中通风系统的设计不是很了解,但通过海军舰艇上发生过结核病传播的问题看,游轮通风系统可能并不能有效防止病原体的空气传播。

6、关于建议SARS病毒灭活的游离氯浓度0.2~0.5 ppm所需的接触时间问题,Mark D. Sobsey教授认为,实现几个数量级的病毒灭活所需的接触时间应该不长,10~30 min即可,建议大家可以进一步查阅相关的文献。

7、关于污水收集系统运维人员如何避免生物气溶胶伤害问题,Christopher K. Brown提出,通过其他病原体风险的分析,气溶胶传播的风险主要在于搅拌池和污水集水池,已经要求雇主给可能接触气溶胶风险的工人佩戴防毒口罩。但Christopher K. Brown同时也指出,让气溶胶风险相对较小的运行维护人员长期佩戴防毒口罩并不是一种很好的选择,因为这些人员会无法忍受长时间佩戴而导致不正确穿戴行为;另外,中国是防毒口罩的主要生产国,目前供应链出现不足。而且目前冠状病毒的气溶胶传播风险存在不确定性,因此,建议雇主做相应的风险评估,并表示会持续关注病毒的研究成果,以科学应对排水行业面临的风险。
 

 

翻译整理:郑兴灿、孙永利、刘钰、李家驹、刘静、张秀华

 

编辑:衣春敏

制作:文   凯

审核:李德强

原标题:国际水环境联合会(WEF)5位专家谈新型冠状病毒对水处理的影响





  


 
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