2.2 代表性病毒在不同环境介质中的存活时间
病毒的存活时间取决于离体状态下的抵抗力,即在细胞外,病毒体结构及活性基团对不利因素的适应性。受胞外环境中一系列因素的影响,包括生物因素(病毒结构、其他微生物的存在、有机物)、物理因素(温度、湿度、紫外线)和化学因素(pH、盐度、抗病毒物质)等[13]。
表2详细列举了文献中包括冠状病毒在内的一些动物传染病毒在粪便、尿液、垃圾、水、物体表面等介质中的存活特征。根据SARS-CoV在不同材质物体表面的加标实验结果表明,感染性物质的浓度较高时,室温条件下SARS-CoV在干净干燥的纸、防渗透一次性材料(PPE防护服,聚丙烯材质,聚乙烯涂层)和棉质布料上的存活时间分别可达24 h、2 d和24 h;而浓度低时,仅分别存活5 min、1 h和5 min[14]。受牛冠状病毒(BCoV)污染的蔬菜表面,在4 °C条件下,BCoV可存活2~14 d[15]。而SARS-CoV在水中的存活时间更长,20 °C条件下,在医院污水、市政污水、去氯自来水中均能存活3 d;在磷酸缓冲溶液中更是大于14 d[16]。室温条件下,呼吸道样本(鼻咽抽吸物、喉咙和鼻拭子)中的SARS-CoV可存活7~10 d;4 °C时可超过27 d[14]。根据上述数据推测,含水率低的垃圾成分可能有利于缩短病毒的存活时间,有利于降低病毒传播的风险。因此,避免投弃和收运过程中干湿垃圾成分相互沾污,避免受感染性物质污染程度高的废物与污染程度低或未受污染废物的相互沾污,进而采取废物分类分流措施,应有利于防控生活垃圾作业过程中冠状病毒的感染风险。
20 °C时,SARS-CoV在粪便中的存活时间可达3 h至5 d[14, 16];4 °C时,则可大幅延长至17 d以上[16]。该病毒在尿液中的存活时间更长,无论是20 °C还是4 °C,存活时间均超过了试验时的17 d[16]。埃博拉病毒(EBOV)在尿液中的存活时间也是长于在粪便中的,约为后者的2倍,达30~64 d[17-18]。但是,猪瘟病毒(CSFV)在猪粪中的存活时间反而高于在猪尿中[19]。在低浓度牛粪悬浮液中,BCoV的存活时间反而高于在高浓度牛粪悬浮液[15]。因此,还不能确定粪便和尿液两者哪一个的病毒传染风险更高,是否需要粪尿分流。但是,依然可推测出病毒在粪尿中的存在时间高于其他环境介质。因此,在疫情爆发期间,粪尿沾污垃圾(例如:成人和婴儿尿布、卫生巾、公共厕所中的废纸篓投弃物)应与其他生活垃圾分类分流处理。
而且,无论何种病毒和环境介质,温度的影响均极其显著,低温会大幅延长病毒的存活时间。CSFV的存活时间可由5 °C时的66 d,缩短至20 °C时的4.8 d,在30 °C时仅0.85 d[19]。因此,在冬季低温条件下,环境卫生作业的病毒防控更为严峻。
高pH似乎会延长病毒在粪便中的存活时间,但目前仅有1篇文献述及pH的影响。研究人员发现,SARS-CoV加标试验中,粪便样本pH为 6~7,病毒在20 °C时的存活时间为3 h;粪便样本pH为 7~8、8和9,病毒存活时间分别为6 h、1 d和5 d[14]。脊髓灰质炎病毒在pH 为 9的粪便样本存活时间也高于pH为 6~7样本[14]。但是,pH的影响规律还需要更多的研究证据。如果低pH确实有利于缩短病毒存活时间,则分类湿垃圾在收集贮存运输时可能形成的低pH环境(pH4~6)就可能对于病毒防控是有利的。
而且,尿液的储存浓度和温度对于致病菌和病毒的存活时间影响很大。尿液中的氨浓度高,会影响微生物活力。因此,延长尿液存留时间有利于灭活微生物。研究发现,氨的阈值浓度约为40 mM NH3(例如,2.1 g/L NH3-N在24 °CpH为8.9的环境中),低于该阈值,所有研究的微生物(鼠伤寒沙门氏菌,粪肠球菌,鼠伤寒沙门氏菌噬菌体28B、MS2和Φ×174)均会持续更长的时间,而与温度(4、14、24、34 °C)无关。上述结果表明,尿液稀释率(研究了尿水比1:0、1:1、1:3)对于病原体灭活非常关键。在低于20 °C的温度下,噬菌体数量减少非常缓慢。因此,在低于20 °C下存留的尿液中含有依然保持感染性病毒的风险很高[20]。