Humana enterovirus kan påvisas i avloppsslam från reningsverk och i marina sediment. Nedan följer en översikt över de fyra vanligaste virusen som förekommer i vatten.
I. Enterovirus
Enterovirus tillhör familjen Picomaviridae, som omfattar poliovirus, Coxsackievirus A, Coxsackievirus B och ECHOvirus (Enteric Cytopathogenic Human Orphanvirus).Enterovirus är de vanligaste virusen i vattenmiljöer och de mest studerade inom vattenvirologi. De används ofta som representativa patogener vid bedömning av säkerheten för vattenburna virus på grund av flera viktiga egenskaper: hög virusutsöndringshastighet och långa utsöndringsperioder hos infekterade individer, stark miljöresistens och lång överlevnadstid, potential för överföring via andra vägar än vatten och relativt enkel detektering jämfört med andra virus.
Enterovirus har följande egenskaper: ① Virioner är sfäriska med ikosaedrisk symmetri, har en diameter på 22–39 nm och saknar hölje. ② Nukleinsyran består av enkelsträngat positivt RNA. ③ Enterovirus uppvisar resistens mot eter och syror (pH 3–5) samt gallvätska och vanliga desinfektionsmedel såsom 70 % alkohol och 5 % lysol.De är känsliga för oxidationsmedel såsom 1 % kaliumpermanganat, 1 % väteperoxid och klorbaserade desinfektionsmedel. Dessutom är de känsliga för höga temperaturer, uttorkning och ultraviolett ljus; exponering för 56 °C i 30 minuter inaktiverar viruset. Virus kan överleva i avföring och avloppsvatten i flera månader; ④ Alla kan replikera sig i tarmkanalen och invadera blodomloppet för att orsaka viremi, vilket leder till olika kliniska syndrom.
1. Poliomyelitvirus
Detta virus är ett sfäriskt, mycket litet virus med en diameter på 8–30 nm, som tillhör släktet enterovirus. Poliomyelit är en akut infektionssjukdom. Infektionen yttrar sig ofta i form av feber och smärta i armar och ben, med primära lesioner som påverkar nervsystemet. Som en följd av detta kan vissa patienter utveckla förlamning, och i svåra fall kan det leda till bestående förlamning.Sjukdomen drabbar främst barn, därav dess alternativa namn, barnförlamning.
Infekterade individer sprider viruset via nasofaryngeala sekret och avföring. Mat och vatten kan kontamineras genom fekal överföring, vilket gör oral intag till den primära infektionsvägen. Kontaminerade vattenkällor kan underlätta betydande utbrott.
Viruset har stark livskraft utanför människokroppen och överlever i månader i vatten och avföring. Det överlever under långa perioder vid låga temperaturer men är känsligt för värme och torka. Uppvärmning till 60 °C eller exponering för ultraviolett ljus inaktiverar det inom 0,5 till 1 timme. Olika kloreringsmedel, 2 % jodtinktur, formaldehyd och kvicksilverklorid har alla desinficerande verkan.Desinfektion med restklor på 0,3–0,5 mg/l under en timmes kontakt kan inaktivera detta virus.
2. Andra enterovirus
Förutom poliovirus omfattar enterovirus även Coxsackie- och Echovirus. Dessa två virus är också globalt utbredda och drabbar främst barn.De cirkulerar vanligtvis lättare under sommaren och hösten. Båda virusen uppvisar egenskapen att tillfälligt kolonisera människans tarmkanal. Dessa virus är relativt små, i allmänhet mindre än 30 nm i diameter, och har en betydande resistens, eftersom de tål eter, 70 % etanol och 5 % koltjärsåpa, även om de är mycket känsliga för oxidationsmedel.
De kliniska manifestationerna som dessa virus orsakar är komplexa och varierande. Virus av samma serotyp kan orsaka olika syndrom, medan virus av olika serotyper kan ge liknande kliniska symtom. Vanliga symtom är: aseptisk meningit, encefalit, akut myokardit och perikardit, epidemisk pleurodynia, herpetisk faryngit, exantematösa sjukdomar, luftvägsinfektioner och pediatrisk diarré.
II. Hepatitvirus
Viral hepatit kategoriseras vanligtvis i hepatit A (infektiös hepatit eller hepatit med kort inkubationstid) och hepatit B (serumhepatit eller hepatit med inkubationstid), som uppvisar i stort sett identiska patologiska förändringar och kliniska manifestationer.De primära kliniska symtomen inkluderar aptitlöshet, illamående, obehag i övre delen av buken (eller smärta i leverområdet) och trötthet. Vissa patienter utvecklar gulsot och feber, och de flesta uppvisar hepatomegali åtföljd av nedsatt leverfunktion.
Hepatit A-viruset (HAV) är ett picornavirus som uppvisar betydande morfologiska skillnader från andra medlemmar i sitt släkte. Det klassificerades som enterovirus typ 72 år 1981, men har nyligen omklassificerats till familjen Hepamavirus på grund av sina distinkta egenskaper som skiljer sig från enterovirus i många avseenden.
HAV utsöndras främst i avföringen och överförs via munnen. Utbrott kan inträffa efter kontaminering av vattenkällor eller livsmedel.
Hepatitviruset uppvisar stark resistens mot vanliga kemiska desinfektionsmedel och överlever i månader eller år under torra eller frysta förhållanden. Inaktivering kräver ultraviolett bestrålning i 1 timme eller kokning i 30 minuter eller längre. Desinfektion med klor har en viss inaktiverande effekt.
III. Rotavirus
Rotavirus tillhör släktet Rotavirus inom familjen Reoviridae. Det isolerades först från duodenala epitelceller hos patienter med diarré av Bishop et al. i Australien 1973. Viruspartikeln är sfärisk med ett dubbelt kapsid, där varje lager bildar en ikosaeder.De inre kapsidpartiklarna är radiellt arrangerade längs virusets periferi och liknar hjulets ekrar. Det intakta viruset mäter cirka 70–75 nm, medan de grova partiklarna som saknar yttre kapsid är 50–60 nm stora. Endast viruset med dubbla kapsider är smittsamt.
Rotavirus är en av de vanligaste orsakerna till akut diarré hos barn världen över. Det uppskattas att över 140 miljoner barn världen över drabbas av rotavirusgastroenterit varje år, vilket resulterar i hundratusentals dödsfall. Den högsta förekomsten sker främst under hösten och vintern, därav dess vanliga benämning höstdiarré.
Rotavirus uppvisar betydande resistens mot olika fysiska och kemiska faktorer och kan finnas kvar i avföring i dagar eller till och med månader.Viruset behåller sin smittsamhet efter behandling med eter, kloroform, upprepade frys- och upptiningcykler, ultraljud, inkubation vid 37 °C i 1 timme eller vid rumstemperatur (25 °C) i 24 timmar. Det är syra- och alkaliresistent och behåller sin smittsamhet inom ett pH-intervall på 3,5 till 10,0. 95 % etanol är mest effektivt för inaktivering, liksom upphettning till 56 °C i 30 minuter.
Rotavirus överförs främst via fekal-oral väg och sprids genom intag av förorenat vatten eller mat eller kontakt med förorenade föremål. Ett utbrott i Colorado, USA, 1981 kopplades till förorening av den kommunala vattenförsörjningen. Sedan 1982 har Kina upplevt flera storskaliga utbrott av rotavirus grupp B som drabbat hundratals individer, orsakade av dricksvatten förorenat med avloppsvatten.
IV. SARS-coronavirus (SARS-CoV)
Det första fallet av svår akut respiratorisk sjukdom (SARS, allmänt känt som atypisk lunginflammation) identifierades i Guangdongprovinsen i Kina i slutet av 2002. I juni 2003 hade SARS spridit sig till 380 länder och regioner, med över 8 000 bekräftade fall och mer än 800 dödsfall.De initiala symtomen omfattade vanligtvis feber över 38 °C åtföljd av frossa, huvudvärk, trötthet och muskelvärk. I senare skeden uppträdde torrhosta utan slem och andningssvårigheter. Smittan spreds främst via droppsmitta på nära håll, men även kontakt med andningssekret via händerna följt av exponering av mun, näsa eller ögon underlättade smittspridningen.
Aktuell forskning identifierar SARS-patogenen som SARS-coronavirus, klassificerat inom ordningen Nidovirales och familjen Coronaviridae, som tillhör gruppen enkelsträngade RNA-virus. Viruset har en diameter på 80–140 nm.
Över 100 typer av virus som detekterats i obehandlat avloppsvatten har identifierats i mänsklig avföring.Varje gram mänsklig avföring kan innehålla över en miljon virus, medan infektiösa viruspartiklar i avloppsvatten kan nå koncentrationer på upp till 500 000 per liter. Dessa virus är den grundläggande orsaken till smittspridning. För att minska incidensen måste man inte bara uppmärksamma personlig hygien och livsmedelssäkerhet, utan framför allt ta itu med källan genom att rena vattendrag och minimera utsläppen av hushållsavloppsvatten och industriellt avloppsvatten i vattendrag.