城市污水系統微生物氣溶膠產生及其安全防控策略
針對城市污水收集、傳輸與處理過程中存在高致病性病原微生物通過氣溶膠途徑傳播的風險，總結分析了建筑排水、市政污水管網、污水處理廠全流程的微生物氣溶膠產生特點及其潛在病原微生物傳播風險。從氣溶膠病原微生物排放濃度水平、病原微生物種類及其傳播過程等方面，解析了污水系統全過程的微生物氣溶膠產生特征及其傳播風險情況。提出了針對污水系統微生物氣溶膠傳播風險安全防控的策略，可為污水系統微生物氣溶膠產生的病原微生物傳播風險認識與安全防控提供支持。
排水系統涵蓋建筑排水（馬桶等受水器具、建筑排水管道和化糞池等附屬排水構筑物）、市政排水管網（雨水和污水管網）、污水處理廠等單元，其中污水收集、輸送及處理過程承擔衛生防疫、污水凈化及水與物質資源循環利用等功能。
1 排水系統微生物氣溶膠的產生特征
氣溶膠是指固體或液體微粒穩定地懸浮于氣體介質中所形成的分散體系，微粒粒徑為0.01～10μm。當微粒含有細菌、真菌、病毒等微生物時稱之為微生物氣溶膠。由于微生物氣溶膠中可能含有病原微生物，因此對人類健康存在一定風險。排水系統具有開放性和運行復雜等特征，在系統運行過程中存在病毒隨氣溶膠傳播的潛在風險，比如確診患者、疑似病例的糞便排泄物在排泄和輸送過程中產生的氣溶膠可能會促進病原微生物的擴散和傳播。建筑排水馬桶沖水和排水立管跌水、市政污水管道檢查井跌水、溢流口污水溢流、污水泵站提升等過程均有產生氣溶膠的潛在風險。污水處理廠的預處理單元、曝氣區域、剩余污泥脫水過程等環節均會因水流擾動或曝氣等作用，促進氣溶膠的產生，存在污水中病原微生物向空氣擴散的潛在可能。污水處理廠出水經過深度處理和消毒后，雖然也存在跌水過程產生氣溶膠的情況，但因出水中病原微生物含量相對較低，能夠引發病原微生物向空氣擴散的風險則相對降低。排水系統這些擾動過程會導致富含微生物的顆粒進入空氣，形成微生物氣溶膠。
2 污水處理過程微生物氣溶膠產生及其特性
目前我國具有排污許可證的污水處理廠（站）超過1萬座，處理規模差異較大（每天幾百噸至幾百萬噸）。采用相同污水處理工藝的污水處理廠規模越大，整體微生物氣溶膠濃度越高。污水處理廠（站）的微生物氣溶膠濃度主要受以下三方面因素的影響：
① 污水處理系統的活性污泥濃度
② 曝氣方式
③ 空間特性（開放、封閉）
3 微生物氣溶膠中潛在致病微生物種類
污水處理過程產生的微生物氣溶膠中的微生物種類較多（如細菌、真菌、病毒等）。Yang等對比A2/O和氧化溝，發現不同污水處理工藝產生的微生物氣溶膠的微生物群落結構存在顯著差異。研究已經發現微生物氣溶膠含有人類健康風險微生物，主要包括病原菌、真菌和病毒等。這些微生物可能通過呼吸道吸入、皮膚接觸和攝入而感染人類（尤其是污水處理廠工作人員），并引起各種疾病如上呼吸道感染、痢疾等。
4 風險
參照世界衛生組織（WHO）認可的定量微生物風險評估（QMRA）框架，氣溶膠病毒傳播風險評估過程需要識別病毒危害、暴露途徑、劑量-人體反應關系和風險表征。與普通人群相比，污水管網及污水處理系統的工作人員具有更高的生物氣溶膠接觸風險。有研究發現，污水處理廠工人具有甲型肝炎抗體的比例偏高，說明污水系統產生的氣溶膠可能會對工人健康產生危害。
一般在封閉空間或者較近的傳播距離內，氣溶膠不斷積累致使病原微生物處于相對較高的濃度水平，若同時處于濕度平衡狀態，細菌或病毒則能保持較長的存活時間，從而增大密閉空間中暴露人群的傳播風險，因此需要重視密閉空間及其附近位點的生物氣溶膠產生的風險防控。
氣溶膠攜帶病毒的長距離傳播風險同樣需要受到關注，大部分微生物氣溶膠顆粒動力學直徑<4.7 μm，很有可能會隨風遷移幾百米或更遠距離，細小顆粒極易被吸入肺中，給免疫力較低的工人和附近居民造成潛在健康威脅，也可能造成人體過敏反應。
文章來源：網絡，環凱轉載于“烏斯渾環境科技”公眾號，作者未知。
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