V nedávné recenzované studii zveřejněné v časopise Geoscience Frontiers vědci provedli systematickou metaanalýzu několika studií, které hodnotily virovou zátěž SARS-CoV-2 v odpadních vodách, kalech a biopevných látkách a zjistili, že prevalence RNA SARS-CoV-2 je nejvyšší v kalu, následují biopevné látky a jsou pak odpadní vody.
Studie také poukazuje na neefektivnost v současnosti používaných systémů čištění při inaktivaci a odstraňování nového viru z odpadu, což by mohlo představovat potenciální zdravotní riziko pro zranitelnou populaci, jako jsou pracovníci odpadních vod, kteří s odpadní vodou nakládají, nebo zemědělci, kteří takto upravenou vodu používají na svých polích. Proto tým navrhuje použití adekvátních osobních ochranných prostředků pro pracovníky odpadních vod a nabádá je k opatrnosti při používání přečištěné vody pro použití ve venkovském prostředí.
Jaký je rozdíl mezi odpadní vodou, kalem a biopevnými látkami
Odpadní voda je kapalná část odpadu, která vytéká z čistírny odpadních vod nebo septiku po dokončení procesu čištění. Čištění odpadních vod má za cíl odstranit z odpadních vod kontaminanty, aby byl zbytkový materiál vhodný pro opětovné použití nebo přímé vypouštění do okolního prostředí. Kal je sedimentovatelná pevná organická hmota oddělená od kapalin a vzniklá při čištění odpadních vod. Biologické pevné látky (biosolidy) vznikají produkovány později, jakmile kal podstoupí další úpravu a stabilizaci, aby se odstranily patogeny a vytvořil se stabilní produkt, který splňuje platná kritéria pro přínosnou recyklaci. Stávající preventivní opatření týkající se manipulace a vystavení různým environmentálním materiálům zaznamenala významnou změnu se vznikem pandemie covid-19. Studie z několika zemí uvádějí přítomnost SARS-CoV-2 nebo jeho RNA v environmentálních materiálech včetně vzorků vzduchu a odpadních vod. Je známo, že komplexní organická hmota přítomná v kalu a biologických pevných látkách chrání SARS-CoV-2 před inaktivací. Navzdory tomu, že jsou kaly a biopevné látky považovány za potenciální rezervoáry SARS-CoV-2 jako zdravotního rizika, dosud jim byla věnována menší pozornost ve srovnání se vzorky odpadních vod. Znalost prevalence SARS-CoV-2 v konečných výstupech čistíren odpadních vod, u kterých se očekává, že budou bez SARS-CoV-2 a jiných patogenů (nebo alespoň dosáhnou bezpečného limitu po vhodném čištění), pomůže posoudit následné riziko přenosu a infekce pro pracovníky odpadních vod, farmáře a další osoby, které s těmito materiály manipulují. Tým proto provedl současnou metaanalýzu, aby prozkoumal prevalenci SARS-CoV-2 v odpadních vodách, kalech a biologických pevných látkách extrahovaných z odpadních vod.
Globální studie řek zjistila farmaceutickou kontaminaci na všech kontinentech
Prevalence RNA SARS-CoV-2 je nejvyšší v kalu, následují biopevné látky a pak odpadní vody
Statistická metaanalýza byla provedena na celkem 21 článcích, zahrnujících 11x odpadní vody, 8x kaly a 2 biosolidy, které splnily konečná kritéria stanovená týmem. Na základě metaanalýzy byla prevalence RNA SARS-CoV-2 v odpadních vodách, kalech a biologických pevných látkách vypočtena na 27,51 (CI 95 %, 6,14-48,89), 1012,25 (CI 95 %, 104,78 -1019,71 a) 30,59 (CI 95 %, 10,10-51,08). To ukazuje na schopnost virových částic získat ochranu pro perzistenci v pevném médiu.
Virový obal SARS-CoV-2 napomáhá zadržování viru v kalech a biopevných látkách
Hydrofobní povaha obalové vrstvy viru je zodpovědná za afinitu k adsorpci k pevným částicím přítomným v kalu a biologických pevných látkách, což zajišťuje jejich přežití v těchto materiálech, pokud nejsou podrobeny pokročilému zpracování. Bylo prokázáno, že pevné částice o velikosti 0,3 mm chrání viry před dezinfekcí, čímž prodlužují jejich perzistenci. Na základě pozorování perzistence viru v kalu tým doporučuje použití vzorků kalu pro účely virového dozoru v populaci.
Přenosová a zdravotní rizika spojená s odpadními vodami, kaly a biopevnými látkami
Dlouhá expozice surovému nebo částečně upravenému kalu z čistíren odpadních vod, například při ruční manipulaci s kalem, znamená vysoké riziko přenosu. Aerosoly obsahující virové částice, které vznikají při různých krocích zpracování odpadních vod. Při použití odpadních vod a kalů na poli představují potenciální riziko přenosu SARS-CoV-2 na pracovníky odpadní vod a farmáře. Navíc přímá aplikace neadekvátně vyčištěných nebo nečištěných odpadních vod, kalů a/nebo biopevných látek do půdy a na rostliny v některých rozvojových a nízkopříjmových zemích může mít za následek migraci viru do podpovrchového systému, podzemní vody nebo absorpci rostlinami, což vede k přenosu buď přímým kontaktem nebo požitím kontaminované vody či plodiny.
„Pro pracovníky v oblasti odpadních vod a kalů by měla být zajištěna přiměřená ochrana, včetně používání osobních ochranných prostředků, zatímco použití přečištěné odpadní vody a dalších materiálů, jako je kal a biopevné látky, by mělo být prováděno s opatrností, zejména ve venkovském prostředí v rozvojových a nízkopříjmových zemí, kde nemusí být voda, sanitace a hygiena dostatečně dostupná.“
Přestože opětovné použití odpadních vod, kalů a biologických pevných látek může účinně řešit problém stálého nedostatku vody v mnoha zemích, zlepšit recyklaci živin a zdraví půdy, zmírnit přímé vypouštění odpadních vod do vodních útvarů, je třeba s těmito ekologickými materiály zacházet opatrně, aby se zabránilo souvisejícím rizikům pro veřejné zdraví.
„Současné procesy čištění spolu s pokyny pro používání ekologických materiálů, jako jsou odpadní vody, kaly a biologické pevné látky, by měly být přehodnoceny a vylepšeny, aby bylo možné účinně řešit vzdorovitou povahu RNA SARS-CoV-2 a dalších nově se objevujících patogenů.“
Tým také klade důraz na provedení dalších studií s odhadem prevalence infekčních částic SARS-CoV-2 v environmentálních materiálech. Prokázání genetického materiálu/RNA však neznamená životaschopnost nebo infekčnost viru a zdravotní důsledky požití RNA SARS-CoV-2 zatím chybí.