Preview
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Способность выживания возбудителя COVID-19 в водной среде (Обзор литературы)

https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-336-3-84-90

Полный текст:

Аннотация

Введение. В настоящей работе представлен обзор научных данных зарубежных и российских исследователей о возможных местах обитания возбудителя COVID-19, сведений о путях распространения инфекционного агента SARS-CoV-2 и принимаемых мерах по борьбе с ним в водной среде. Цель настоящего обзора – определить возможность и особенности распространения через водную среду возбудителя COVID-19 с учётом степени достоверности полученных результатов и соответствия научных исследований критериям доказательной медицины. Методы. Были найдены и проанализированы научные работы по поисковым электронным базам данных (WebofScience, Scopus, PubMed, eLIBRARY и ResearchGate) согласно ключевым словам (COVID-19, wastewater, treatmentfacilities, riverwater). Из 109 источников авторами было отобрано 85 с учётом ключевых слов. После анализа избранной литературы в настоящий обзор было включено 55 источников в соответствии с темой работы. Показано присутствие возбудителя COVID-19 в различных объектах окружающей среды: системах водоснабжения, сточных водах, поверхностных водах. Определены методы детекции вирусных частиц SARS-CoV-2 на основе выявления штаммов других вирусов в объектах окружающей среды. Это позволило понять, что самостоятельное попадание вируса в экосистему происходит за счёт абсорбирования с различными фомитами. В обзоре представлены результаты работ, проведённых в ряде стран во время пандемии, подтверждающие присутствие возбудителя COVID-19 в речной воде. Часть исследований указывает на устойчивость вирусных частиц, присутствующих в объектах окружающей среды, к дезинфицирующим средствам, что, в свою очередь, определяет актуальность углублённых исследований с позиции обеспечения санитарно-противоэпидемического режима на станциях водоподготовки. Выводы. Проведенный анализ мировых научных исследований по теме новой коронавирусной инфекции позволил установить способность вируса выживать в водной среде урбанизированных территорий и выявить альтернативные пути распространения инфекционного агента в окружающей среде. В современных условиях, в связи с невысокой эффективностью очистных сооружений канализации в отношении вирионов, существует риск распространения вируса SARS-CoV-2 в окружающей среде, что и обуславливает потенциальный риск возникновения коронавирусных инфекций. Полученные сведения позволят разработать новые профилактические меры по сохранности санитарно-гигиенического состояния водных объектов и санитарно-защитных зон. Внедрение в практику этих мер будет способствовать улучшению эпидемической ситуации в нашей стране.

Об авторах

П. В. Журавлёв
ФБУН «Ростовский научно­исследовательский институт микробиологии и паразитологии» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Журавлёв Пётр Васильевич – д.м.н., заведующий лабораторией санитарной микробиологии водных объектов и микробной экологии человека 

пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов­на­Дону, 344022



А. С. Калюжин
ФБУН «Ростовский научно­исследовательский институт микробиологии и паразитологии» Роспотребнадзора
Россия

Калюжин Александр Сергеевич – мл.н.с. лаборатории санитарной микробиологии водных объектов и микробной экологии человека 

пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов­на­Дону, 344022



М. А. Кулак
ФБУН «Ростовский научно­исследовательский институт микробиологии и паразитологии» Роспотребнадзора
Россия

Кулак Мария Александровна – мл.н.с. лаборатории санитарно-паразитологического мониторинга, медицинской паразитологии и иммунологии

 пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов­на­Дону, 344022



Н. В. Алексанина
ФБУН «Ростовский научно­исследовательский институт микробиологии и паразитологии» Роспотребнадзора
Россия

Алексанина Наталья Владимировна – к.б.н., ст.н.с. лаборатории санитарной микробиологии водных объектов и микробной экологии человека 

пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов­на­Дону, 344022



М. Н. Гапон
ФБУН «Ростовский научно­исследовательский институт микробиологии и паразитологии» Роспотребнадзора
Россия

Гапон Марина Николаевна – к.б.н., Ведущий научный сотрудник лаборатории санитарной микробиологии водных объектов и микробной экологии человека 

пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов­на­Дону, 344022



Т. И. Твердохлебова
ФБУН «Ростовский научно­исследовательский институт микробиологии и паразитологии» Роспотребнадзора; ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Твердохлебова Татьяна Ивановна – д.м.н., директор

пер. Нахичеванский, д. 29, г. Ростов­на­Дону, 344022



Список литературы

1. World Health Organization. Summary table of SARS cases by country, 1 November 2002 – 7 August 2003. Weekly Epidemiological Record. 2003; 78(35):310–311. Available at: https://apps.who.int/iris/handle/10665/232250. Accessed: 1 Sept 2020.

2. Pokrovskiy VI, Maleev VV, Kisilev OI. [Coronavirus SARS is the causative agent of SARS. Temporary Guidelines.] Moscow, 2003. (In Russian).

3. Чучалин А.Г. Синдром острого повреждения легких // РМЖ. 2006; 14 (22): 1582.

4. Riley S, Fraser C, Donnelly CA, et al. Transmission dynamics of the etiological agent of SARS in Hong Kong: impact of public health interventions. Science. 2003; 300(5627):1961–6. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1086478

5. Lipsitch M, Cohen T, Cooper B, et al. Transmission dynamics and control of severe acute respiratory syndrome. Science. 2003; 300(5627):1966–70. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1086616

6. World Health Organization. (2020). Surveillance case definitions for human infection with novel coronavirus (nCoV): interim guidance, 11 January 2020. Available at: https://apps.who.int/iris/handle/10665/330376. Accessed: 1 Sept 2020.

7. Disease commodity package – Novel Coronavirus (COVID-19). WHO Reference Number: WHO/2019-nCoV/DCPv3/2020.4. WHO Headquarters, 6 March 2020. Available at: https://www.who.int/publications-detail/disease-commodity-package--- novel-coronavirus-(ncov). Accessed: 1 Sept 2020.

8. Золин В.В., Оськина О.П., Солодкий В.В., и др. Изучение жизнеспособности вируса SARS-CoV-2 в питьевой и морской воде. Сovid19 - preprints.microbe.ru. https://doi.org/10.21055/preprints-3111723

9. Cruvinel VRN, Marques CP, Cardoso V, et al. Health conditions and occupational risks in a novel group: waste pickers in the largest open garbage dump in Latin America. BMC Public Health. 2019; 19(1):581. DOI: https://doi.org/10.1186/s12889-019-6879-x

10. Chen N, Zhou M, Dong X, et al. Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study. Lancet. 2020; 395(10223):507–513. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30211-7

11. Wang D, Hu B, Hu C, et al. Clinical characteristics of 138 hospitalized patients with 2019 novel coronavirus-infected pneumonia in Wuhan, China. JAMA. 2020; 323(11):1061–1069. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.2020.1585

12. Wölfel R, Corman VM, Guggemos W, et al. Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019. Nature. 2020; 581(7809):465–469. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2196-x

13. Huang C, Wang Y, Li X, et al. Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China. Lancet. 2020; 395(10223):497–506. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30183-5

14. Holshue ML, DeBolt C, Lindquist S, et al. First case of 2019 novel coronavirus in the United States. N Engl J Med. 2020; 382(10):929–936. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001191

15. Zhou P, Yang XL, Wang XG, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020; 579(7798):270–273. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7

16. Mallapaty S. How sewage could reveal true scale of coronavirus outbreak. Nature. 2020; 580(7802):176–177. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-020-00973-x

17. Lesté-Lasserre C. Coronavirus found in Paris sewage points to early warning system. Science Mag. Apr. 21, 2020. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abc3799. Available at: https://www.sciencemag.org/news/2020/04/coronavirus-found-paris-sewage-points-early-warning-system Accessed: 1 Sept 2020.

18. Gu J, Han B, Wang J. COVID-19: Gastrointestinal manifestations and potential fecal–oral transmission. Gastroenterology. 2020; 158(6):1518–1519. DOI: https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.02.054

19. Kam KQ, Yung CF, Cui L, et al. A well infant with coronavirus disease 2019 with high viral load. Clin Infect Dis. 2020; 71(15):847–849. DOI: https://doi.org/10.1093/cid/ciaa201

20. Ling Y, Xu SB, Lin YX, et al. Persistence and clearance of viral RNA in 2019 novel coronavirus disease rehabilitation patients. Chin Med J (Engl). 2020; 133:1039–1043. DOI: https://doi.org/10.1097/CM9.0000000000000774

21. Wang W, Xu Y, Gao R, et al. Detection of SARS-CoV-2 in different types of clinical specimens. JAMA. 2020; 323(18):1843–1844. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.2020.3786

22. Xing Y-H, Ni W, Wu Q, et al. Prolonged viral shedding in feces of pediatric patients with coronavirus disease 2019. J Microbiol Immunol Infect. 2020; 53(3):473-480. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmii.2020.03.021

23. Tang A, Tong ZD, Wang HL, et al. Detection of novel coronavirus by RT-PCR in stool specimen from asymptomatic child, China. Emerg Infect Dis. 2020; 26(6):1337–1339. DOI: https://doi.org/10.3201/eid2606.200301

24. Xu Y, Li X, Zhu B, et al. Characteristics of pediatric SARS-CoV-2 infection and potential evidence for persistent fecal viral shedding. Nat Med. 2020; 26(4):502–505. DOI: https://doi.org/10.1038/s41591-020-0817-4

25. Munster VJ, Koopmans M, van Doremalen N, et al. A novel coronavirus emerging in China – Key questions for impact assessment. N Engl J Med. 2020; 382(8):692–694. DOI: https://doi.org/10.1056/NEJMp2000929

26. Harmer D, Gilbert M, Borman R, et al. Quantitative mRNA expression profiling of ACE 2, a novel homologue of angiotensin converting enzyme. FEBS Lett. 2002; 532(1–2):107–110. DOI: https://doi.org/10.1016/s0014-5793(02)03640-2

27. Weiss SR, Navas-Martin S. Coronavirus pathogenesis and the emerging pathogen severe acute respiratory syndrome coronavirus. Microbiol Mol Biol Rev. 2005; 69(4):635–664. DOI: https://doi.org/10.1128/MMBR.69.4.635-664.2005

28. World Health Organization. Water, sanitation, hygiene, and waste management for the COVID-19 virus. Interim guidance. 19 March 2020. WHO reference number: WHO/2019-nCoV/IPC_WASH/2020.2.

29. Shutler JD, Zaraska K, Holding TM, et al. Rapid assessment of SARS-CoV-2 transmission risk for fecally contaminated river water. ACS EST Water. DOI: https://doi.org/10.1021/acsestwater.0c00246

30. Li RA, McDonald JA, Sathasivan A, et al. Disinfectant residual stability leading to disinfectant decay and by-product formation in drinking water distribution systems: A systematic review. Water Res. 2019; 153:335–348. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.01.020

31. Guerrero-Latorre L, Ballesteros I, Villacrés-Granda I, et al. SARS-CoV-2 in river water: Implications in low sanitation countries. Sci Total Environ. 2020; 743:140832. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140832

32. Rodriguez DJ, Serrano HA, Delgado A, et al. From waste to resource. Water Papers. March 2020. World Bank. DOI: https://doi.org/10.1596/33436

33. Voloshenko-Rossin A, Gasser G, Cohen K, et al. Emerging pollutants in the Esmeraldas watershed in Ecuador: discharge and attenuation of emerging organic pollutants along the San Pedro–Guayllabamba–Esmeraldas rivers. Environ Sci Process Impacts. 2015; 17(1):41–53. DOI: https://doi.org/10.1039/c4em00394b

34. Guerrero-Latorre L, Romero B, Bonifaz E, et al. Quito’s virome: Metagenomic analysis of viral diversity in urban streams of Ecuador’s capital city. Sci Total Environ. 2018; 645:1334–1343. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.07.213

35. Rusiñol M, Fernandez-Cassi X, Hundesa A, et al. Application of human and animal viral microbial source tracking tools in fresh and marine waters from five different geographical areas. Water Res. 2014; 59:119-129. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2014.04.013

36. Ministerio del Ambiente de Ecuador. 097-A Refórmese el Texto Unificado de Legislación Secundaria. Registro Oficial. Año III - No 387. Quito, miércoles 4 de noviembre de 2015; 78:6. (In Spanish).

37. Rios-Touma B, Acosta R, Prat N. The Andean Biotic Index (ABI): revised tolerance to pollution values for macroinvertebrate families and index performance evaluation. Rev Biol Trop. 2014; 62(Suppl 2):249–273. DOI: https://doi.org/10.15517/rbt.v62i0.15791

38. Randazzo W, Cuevas-Ferrando E, Sanjuán R, et al. Metropolitan wastewater analysis for COVID-19epidemiological surveillance. Int J Hyg Environ Health. 2020; 230:113621. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheh.2020.113621

39. COVID-19 situation in the WHO European Region. Available at: https://who.maps.arcgis.com/apps/opsdashboard/index.html#/a19d5d1f86ee4d99b013eed5f637232d Accessed: 1 Sept 2020.

40. Mizumoto K, Kagaya K, Zarebski A, et al. Estimating the asymptomatic proportion of coronavirus disease 2019 (COVID-19) cases on board the Diamond Princess cruise ship, Yokohama, Japan, 2020. Euro Surveill. 2020; 25(10):2000180. DOI: https://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.10.2000180

41. Kimball A, Hatfield KM, Arons M, et al. Asymptomatic and presymptomatic SARS-CoV-2 infections in residents of a long-term care skilled nursing facility – King County, Washington, March 2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2020; 69(13):377–381. DOI: https://doi.org/10.15585/mmwr.mm6913e1

42. Bivins A, North D, Ahmad A, et al. Wastewater-based epidemiology: Global collaborative to maximize contributions in the fight against COVID-19. Environ Sci Technol. 2020; 54(13):7754-7757. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.est.0c02388

43. Franklin AB, Bevins SN. Spillover of SARS-CoV-2 into novel wild hosts in North America: A conceptual model for perpetuation of the pathogen. Sci Total Environ. 2020; 733:139358. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139358

44. Medema G, Heijnen L, Elsinga G, et al. Presence of SARS-Coronavirus-2 RNA in sewage and correlation with reported COVID-19 prevalence in the early stage of the epidemic in the Netherlands. Environ Sci Technol Lett. 2020: acs.estlett.0c00357. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.estlett.0c00357

45. Ahmed W, Angel N, Edson J, et al. First confirmed detection of SARS-CoV-2 in untreated wastewater in Australia: A proof of concept for the wastewater surveillance of COVID-19 in the community. Sci Total Environ. 2020; 728:138764. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138764

46. La Rosa G, Iaconelli M, Mancini P, et al. First detection of SARS-CoV-2 in untreated wastewaters in Italy. Sci Total Environ. 2020; 736:139652. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139652

47. Tibbetts J. Combined sewer systems: down, dirty, and out of date. Environ Health Perspect. 2005; 113(7):A464–467. DOI: https://doi.org/10.1289/ehp.113-a464

48. de Man H, van den Berg HHJL, Leenen EJTM, et al. Quantitative assessment of infection risk from exposure to waterborne pathogens in urban floodwater. Water Res. 2014; 48:90–99. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2013.09.022

49. Banks D, Karnachuk OV, Parnachev VP, et al. Groundwater contamination from rural pit latrines: examples from Siberia and Kosova. Water Environ J. 2007; 16(2):147–152. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1747-6593.2002.tb00386.x

50. Minimum standards in water supply, sanitation and hygiene promotion. In: The Sphere Project. Humanitarian Charter and minimum standards in humanitarian response. Rugby, UK: Practical Action Publishing, 2011. Pp. 79–138. Available at: https://www.unhcr.org/uk/50b491b09.pdf. Accessed: 1 Sept 2020.

51. Masclaux FG, Hotz P, Gashi D, et al. Assessment of airborne virus contamination in wastewater treatment plants. Environ Res. 2014; 133:260–265. DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2014.06.002

52. Wigginton KR, Ye Y, Ellenberg RM. Emerging investigators series: the source and fate of pandemic viruses in the urban water cycle. Environ Sci Water Res Technol. 2015; 1(6):735–746. DOI: https://doi.org/10.1039/C5EW00125K

53. Yu ITS, Qiu H, Tse LA, et al. Severe acute respiratory syndrome beyond Amoy Gardens: completing the incomplete legacy. Clin Infect Dis. 2014; 58(5):683–686. DOI: https://doi.org/10.1093/cid/cit797

54. Regan H, CNN. How can the coronavirus spread through bathroom pipes? Experts are investigating in Hong Kong. February 12, 2020. Available at: https://edition.cnn.com/2020/02/12/asia/hong-kong-coronavirus-pipes-intl-hnk/index.html. Accessed: 1 Sept 2020.

55. Press Trust of India. INDIA TODAY. Kapashera hot spot: No space for social-distancing in cramped rooms, common toilets. New Delhi. May 3, 2020. Available at: https://www.indiatoday.in/india/story/kapashera-hot-spot-no-space-for-social-distancing-in-cramped-rooms-common-toilets-1673968-2020-05-03. Accessed: 1 Sept 2020.


Для цитирования:


Журавлёв П.В., Калюжин А.С., Кулак М.А., Алексанина Н.В., Гапон М.Н., Твердохлебова Т.И. Способность выживания возбудителя COVID-19 в водной среде (Обзор литературы). Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2021;(3):84-90. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-336-3-84-90

For citation:


Zhuravlev P.V., Kalyuzhin A.S., Kulak M.A., Aleksanina N.V., Gapon M.N., Tverdokhlebova T.I. Survival Ability of the COVID-19 Causative Agent in Aquatic Environment: A Literature Review. Public Health and Life Environment – PH&LE. 2021;(3):84-90. (In Russ.) https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-336-3-84-90

Просмотров: 80


ISSN 2219-5238 (Print)
ISSN 2619-0788 (Online)