Khoảng 2-10% số bệnh nhân mắc bệnh COVID-19 có các triệu chứng về đường tiêu hóa như tiêu chảy [1]. Ở những bệnh nhân này, virus SARS-CoV-2 có thể được tìm thấy ở nồng độ cao lên đến 108 copies/ml trong phân và 102 copies/ml trong nước tiểu [2,3]. Virus này cũng xuất hiện trong phân của người nhiễm COVID-19 không có các triệu chứng lâm sàng [4]. Do virus SARS-CoV-2 hiện diện trong phân của người bệnh nên không quá ngạc nhiên khi mà virus này được tìm thấy trong nước thải. Tuy nhiên, rủi ro truyền nhiễm virus SARS-CoV-2 qua nước thải phụ thuộc nhiều vào khả năng tồn tại và duy trì hoạt tính của virus này trong môi trường nước, cũng như khả năng loại bỏ virus này trong các trạm xử lý nước thải.
Hiện nay, sự hiện diện của virus SARS-COV-2 trong nước thải đã được ghi nhận ở nhiều quốc gia trên thế giới, nơi có dịch bệnh COVID-19 như Úc, Hà Lan, Mỹ, Pháp và Ý [5–10]. Nồng độ của virus SARS-COV-2 trong nước thải (chưa xử lý) dao động từ 102 tới 105 copies/L [5,6,8,10] và có thể lên tới 107 copies/L [7]. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tất cả các số liệu về nồng độ của virus SARS-COV-2 trong các nghiên cứu này đều được xác định bằng phương pháp qPCR. Phương pháp này chỉ xác định được sự hiện diện vật chất di truyền (RNA) của virus mà không xác định được virus còn hoạt tính hay không.
Trên thực tế, phương pháp nuôi cấy có thể xác định nồng độ hoạt tính của virus SARS-COV-2. Tuy nhiên, chỉ có một số ít các phòng thí nghiệm có khả năng thực hiện phương pháp này, do yêu cầu nghiêm ngặt về mức độ an toàn vi sinh khi thí nghiệm với virus SARS-COV-2 (biosafety level 3). Cho đến thời điểm hiện tại, chỉ có duy nhất một nghiên cứu tại Ý đánh giá sự hiện diện của virus SARS-COV-2 trong nước thải bằng cả hai phương pháp qPCR và phương pháp nuôi cấy [8]. Nghiên cứu này chỉ ra rằng tất cả virus SARS-COV-2 trong các mẫu nước nước thải dương tính với phương pháp qPCR đều bất hoạt hoặc không còn khả năng lây bệnh. Bằng chứng này chỉ ra rằng rủi ro lây truyền của virus SARS-COV-2 qua nước thải (chưa xử lý) là tương đối thấp. Nhận định này cũng tương tự như trong hướng dẫn được đưa ra bởi Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh (CDC, Mỹ) về rủi ro lây nhiễm thấp của virus SARS-COV-2 thông qua hệ thống thoát nước [11].
Các trạm xử lý nước thải thông thường bao gồm các công trình lắng, lọc và khử trùng (bằng Clo) có khả năng loại bỏ các loại virus (đường ruột) từ 90 đến trên 99.9% (1->3 log) [12]. Nghiên cứu tại Pháp cũng chỉ ra rằng 99% (2 log) virus SARS-COV-2 bị loại bỏ trong trạm xử lý nước thải [7] và vật chất di truyền của virus SARS-COV-2 không được tìm thấy trong tất cả các mẫu nước thải sau xử lý ở nghiên cứu tại Ý [8]. Hơn nữa, virus SARS-COV-2 có cấu tạo bao ngoài bao gồm vật chất di truyền (RNA), lớp vỏ protein và lớp lipid bao bọc ngoài cùng. Virus bao ngoài thường kém ổn định trong môi trường (pH và nhiệt độ) và nhạy cảm hóa chất khử trùng Clo (thường được sử dụng trong các trạm xử lý nước thải) [13]. Do vậy, khi vận hành đúng quy trình các trạm xử lý nước thải đều có khả năng loại bỏ virus SARS-COV-2 hiệu quả và do đó khả năng truyền nhiễm của virus này qua tiếp xúc với nước thải sau xử lý được đánh giá là tương đối thấp.
Tuy nhiên cần có thêm nhiều nghiên cứu hơn nữa để kiểm chứng sự hiện diện của virus SARS-COV-2 hoạt tính trong nước thải cũng như nguồn tiếp nhận (như sông, hồ). Hơn nữa, hiện nay chưa có quy trình tiêu chuẩn dành cho việc phân tích hay quan trắc virus SARS-COV-2 trong môi trường nước. Các nghiên cứu hiện tại đang sử dụng các quy trình phân tích dành cho virus đường ruột (không có cấu trúc bao ngoài) thường gây bệnh tiêu chảy ở người. Khi so sánh hiệu quả thu hồi virus trong các mẫu nước, virus có cấu trúc bao ngoài thường có hiệu quả thu hồi thấp hơn so với virus không có cấu trúc bao ngoài [13]. Do vậy, để có thể đưa ra các đánh giá chuẩn xác về rủi ro lây nhiễm của virus SARS-COV-2 qua môi trường nước, các quy trình phân tích cần được chuẩn hóa hoặc phát triển để có thể tối ưu hóa hiệu quả thu hồi virus SARS-COV-2 trong các mẫu nước.
Mặc dù trên thế giới chưa có ca nhiễm bệnh nào được ghi nhận do tiếp xúc với nước thải và rủi ro lây nhiễm qua nước thải là tương đối thấp, tuy nhiên để đảm bảo an toàn những người thường xuyên tiếp xúc với nước thải như các công nhân vận hành trạm xử lý nước thải cần đảm bảo tuân thủ các biện pháp phòng hộ cá nhân (PPE) [14].
Tài liệu tham khảo
[1] N. Chen, M. Zhou, X. Dong, J. Qu, F. Gong, Y. Han, Y. Qiu, J. Wang, Y. Liu, Y. Wei, J. Xia, T. Yu, X. Zhang, L. Zhang, Epidemiological and clinical characteristics of 99 cases of 2019 novel coronavirus pneumonia in Wuhan, China: a descriptive study, Lancet. 395 (2020) 507–513. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30211-7.
[2] R. Wölfel, V.M. Corman, W. Guggemos, M. Seilmaier, S. Zange, M.A. Müller, D. Niemeyer, T.C. Jones, P. Vollmar, C. Rothe, M. Hoelscher, T. Bleicker, S. Brünink, J. Schneider, R. Ehmann, K. Zwirglmaier, C. Drosten, C. Wendtner, Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019, Nature. 581 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2196-x.
[3] L. Peng, J. Liu, W. Xu, Q. Luo, D. Chen, Z. Lei, Z. Huang, X. Li, K. Deng, B. Lin, Z. Gao, SARS-CoV-2 can be detected in urine, blood, anal swabs, and oropharyngeal swabs specimens, J. Med. Virol. (2020) 1–5. https://doi.org/10.1002/jmv.25936.
[4] A. Tang, Z.D. Tong, H.L. Wang, Y.X. Dai, K.F. Li, J.N. Liu, W.J. Wu, C. Yuan, M.L. Yu, P. Li, J.B. Yan, Detection of Novel Coronavirus by RT-PCR in Stool Specimen from Asymptomatic Child, China, Emerg. Infect. Dis. 26 (2020) 1337–1339. https://doi.org/10.3201/eid2606.200301.
[5] W. Ahmed, N. Angel, J. Edson, K. Bibby, A. Bivins, J.W. O’Brien, P.M. Choi, M. Kitajima, S.L. Simpson, J. Li, B. Tscharke, R. Verhagen, W.J.M. Smith, J. Zaugg, L. Dierens, P. Hugenholtz, K. V. Thomas, J.F. Mueller, 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. 728 (2020) 138764. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138764.
[6] W. FQ, X. A, Z. JB, G. XQ, L. WL, K. K, H. WP, M. M, G. N, E. N, D. C, M. K, E. TB, C. PR, T. J, A. EJ, SARS-CoV-2 titers in wastewater are higher than expected from clinically confirmed cases, MedRxiv. (2020).
[7] S. Wurtzer, V. Marechal, J.-M. Mouchel, Y. Maday, R. Teyssou, E. Richard, J.L. Almayrac, L. Moulin, Evaluation of lockdown impact on SARS-CoV-2 dynamics through viral genome quantification in Paris wastewaters, MedRxiv. (2020) 2020.04.12.20062679. https://doi.org/10.1101/2020.04.12.20062679.
[8] S.G. Rimoldi, F. Stefani, A. Gigantiello, S. Polesello, F. Comandatore, D. Mileto, M. Maresca, C. Longobardi, A. Mancon, F. Romeri, C. Pagani, L. Moja, M.R. Gismondo, F. Salerno, Presence and vitality of SARS-CoV-2 virus in wastewaters and rivers, MedRxiv. (2020). https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004.
[9] G. Medema, L. Heijnen, G. Elsinga, R. Italiaander, A. Brouwer, 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, Enviromental Sci. Technol. (2020). https://doi.org/10.1021/acs.estlett.0c00357.
[10] A. Nemudry, A. Nemudraia, K. Surya, T. Wiegand, M. Buyukyoruk, R. Wilkinson, B. Wiedenheft, Temporal detection and phylogenetic assessment of SARS-CoV-2 in municipal wastewater, MedRxiv. (2020). https://doi.org/10.31857/s0023476120020216.
[11] CDC, No Title, Https://Www.Cdc.Gov/Coronavirus/2019-Ncov/Faq.Html?CDC_AA_refVal=https://www.Cdc.Gov/coronavirus/2019-#COVID-19-and-Water. (n.d.).
[12] B.W. Schmitz, M. Kitajima, M.E. Campillo, C.P. Gerba, I.L. Pepper, Virus reduction during advanced bardenpho and conventional wastewater treatment processes, Environ. Sci. Technol. 50 (2016) 9524–9532. https://doi.org/10.1021/acs.est.6b01384.
[13] M. Kitajima, W. Ahmed, K. Bibby, A. Carducci, C.P. Gerba, K.A. Hamilton, E. Haramoto, J.B. Rose, SARS-CoV-2 in wastewater: State of the knowledge and research needs, Sci. Total Environ. (2020). https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.139076.
[14] CDC, , Https://Www.Cdc.Gov/Healthywater/Global/Sanitation/Workers_handlingwaste.Html. (n.d.).
