陳 帥,閔 慜,王 勇,高桂蘭,*
(1.上海第二工業(yè)大學(xué),上海 201209;2.上海市第六人民醫(yī)院東院,上海 201306;3.河南省商丘市第一人民醫(yī)院,河南商丘 476100)
2019年12月起,我國湖北省武漢市暴發(fā)了新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情,成為重大的突發(fā)公共衛(wèi)生事件[1]。SARS-CoV-2存在人傳人現(xiàn)象,在短期內(nèi)即造成湖北省各地區(qū)的確診病例數(shù)大幅增加。據(jù)國家衛(wèi)健委消息,截至2020年5月24日,我國累計(jì)報(bào)告確診病例82 985例,累計(jì)治愈出院病例78 268例,累計(jì)死亡病例4 634例,現(xiàn)存確診病例83例(重癥7例)[2]。據(jù)鳳凰網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至2020年5月24日,在中國以外的215個(gè)國家和地區(qū),已累計(jì)報(bào)告確診病例5 345 335例,累計(jì)治愈出院病例2 179 423例,累計(jì)死亡病例342 428例[3]。世界衛(wèi)生組織(WHO)已于2020年3月11日宣布COVID-19疫情從特征上可稱為“大流行”。經(jīng)過我國政府和人民的不懈努力,特別是全國4.26萬名(2.8萬名女性)醫(yī)護(hù)人員緊急馳援湖北[4],我國病例數(shù)快速增長的勢頭迅速得到控制。截至發(fā)文,確診人數(shù)保持較低水平,且主要以境外輸入為主,但還有大量病人在醫(yī)院收治,仍處于“內(nèi)防擴(kuò)散,外防輸入”的疫情防控關(guān)鍵階段。
SARS-CoV-2的傳染性極強(qiáng),且可通過飛沫傳播,因此,利用口罩、護(hù)目鏡和防護(hù)服等做好防護(hù)至關(guān)重要。同時(shí),根據(jù)國家衛(wèi)健委2020年3月3日發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》[5],對(duì)COVID-19患者的一般治療措施中,抗病毒藥物(α-干擾素、洛匹那韋、利托那韋、利巴韋林、磷酸氯喹和阿比多爾)治療是重要環(huán)節(jié)。應(yīng)對(duì)重癥患者的感染問題,則還需抗生素治療作為輔助[1]。另外,在患者的糞便中已檢測到SARS-CoV-2。這些,都意味著收治醫(yī)院的廢水極有可能被抗病毒藥物、抗生素及SARS-CoV-2污染[6]。因此,評(píng)估COVID-19疫情期間收治醫(yī)院所產(chǎn)生的廢水和醫(yī)療廢物的潛在風(fēng)險(xiǎn)較為迫切。截至發(fā)文,尚無文獻(xiàn)對(duì)COVID-19患者收治醫(yī)院的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行討論。本文從廢水中的病毒、抗病毒藥物與抗生素,以及醫(yī)療廢物的處理方面討論收治醫(yī)院存在的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),為疫情期間收治醫(yī)院的環(huán)境治理提供思路。
醫(yī)院各科室產(chǎn)生的廢水存在差異,傳染病房、化驗(yàn)室、手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室、腸道門診、醫(yī)療器械消毒室、處置室等科室排放的廢水可能被SARS-CoV-2污染。醫(yī)院的廢水,特別是來自治療傳染病患者的廢水,含有各種各樣的微生物病原體和病毒,在排放前需進(jìn)行適當(dāng)處理和管理[7]。然而,在人類呼吸道病毒中,冠狀病毒(CoV)是實(shí)驗(yàn)室中最難被檢出的病毒,大多數(shù)常規(guī)診斷性病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)室檢測不到[8]。 Lodder等[6]在荷蘭發(fā)現(xiàn)首例COVID-19患者,4 d后的機(jī)場廢水樣本中發(fā)現(xiàn)了SARS-CoV-2的 RNA,推測可能是有癥狀、或無癥狀、或發(fā)病前的個(gè)體在機(jī)場排出了病毒。同時(shí),他們在荷蘭出現(xiàn)首批COVID-19患者的Tilburg附近的廢水中也檢出了SARS-CoV-2的RNA。不過,CoV在廢水中可能會(huì)快速死亡[9]。學(xué)者在消毒前、后的北京小湯山醫(yī)院廢水濃縮物中均檢測到了非典型肺炎病毒(SARS-CoV)的RNA,但未檢測到活的SARS-CoV[10]。我國在《醫(yī)院廢水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 2029—2013)中規(guī)定,醫(yī)院廢水處理工程運(yùn)行監(jiān)測參數(shù)至少應(yīng)包括水量、pH、化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮物、氨氮、動(dòng)植物油和糞大腸菌群數(shù)等;在《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18466—2005)中規(guī)定,醫(yī)院廢水的必測生物學(xué)指標(biāo)有糞大腸菌群數(shù)、腸道致病菌、腸道病毒、結(jié)核桿菌,并未涉及對(duì)特定病毒的監(jiān)測(表1)。盡管檢出病毒RNA并不能說明其仍然具有活性,現(xiàn)有文獻(xiàn)也并未明確判定SARS-CoV-2是否存在糞-口傳播。不過,對(duì)于接觸廢水和廢棄物的人員而言,這種潛在風(fēng)險(xiǎn)仍需防控。
抗病毒藥物主要用于治療病毒引起的疾病(冠狀病毒肺炎、乙型肝炎、流感、艾滋病及皰疹)??共《舅幬锊荒芡耆蝗梭w吸收,經(jīng)過代謝后會(huì)進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)[11]。然而,抗病毒藥物在廢水處理系統(tǒng)中不能被完全去除,從而進(jìn)入環(huán)境,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康造成潛在風(fēng)險(xiǎn)[12]。同時(shí),抗病毒藥物具有高生物活性,進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)后,可能擾動(dòng)生物膜或刺激生物群落,從而影響廢水處理的性能和效率[13-15]。
Ebele等[16]在尼日利亞Ogun州Sango Ota制藥工業(yè)區(qū)的灌溉渠和井中檢測到了抗病毒藥物,其中,磷酸氯喹的濃度達(dá)到5 mg/L。Aminot等[17]在法國波爾多郊區(qū)的河水和污水處理廠出水中檢測到53種目標(biāo)藥物,藥物含量為1~6 ng/L。Wood等[18]分析了12種抗病毒藥物在南非表層水體中的濃度,發(fā)現(xiàn)洛匹那韋的檢出平均濃度為239 ng/L,而利托那韋的檢出濃度低于儀器檢出限。Peng等[19]報(bào)道了6種抗病毒藥物和
表1 主要醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)中各監(jiān)測參數(shù)規(guī)定值Tab.1 Specified Values of Monitoring Parameters in Wastewater Discharge Processes of Medical Institutions
1種抗病毒藥物代謝產(chǎn)物在珠江三角洲水體中的濃度,發(fā)現(xiàn)阿昔洛韋的最高檢出濃度為113 ng/L,而更昔洛韋、奧司他韋、利巴韋林、司他夫定、齊多夫定和奧司他韋羧酸鹽未有檢出。Margot等[20]在醫(yī)院廢水中檢測到了濃度為110 ng/L的利托那韋,醫(yī)院常規(guī)廢水處理系統(tǒng)對(duì)其去除率低于25%,即便采用臭氧化和粉狀活性炭在超濾膜表面輔助,去除率也只是分別提高了8%和56%。Kovalova等[21]在瑞士某醫(yī)院安裝并運(yùn)行膜生物反應(yīng)器,處理包含抗病毒藥物在內(nèi)的68種藥物及其代謝產(chǎn)物的廢水,去除率僅達(dá)到78%。據(jù)報(bào)道,利托那韋會(huì)抑制細(xì)胞色素p450[22]。另外,這些抗病毒藥物也可能通過環(huán)境進(jìn)入食物鏈,使人體產(chǎn)生抗藥性。2009年—2013年,香港共有26位甲型流感患者對(duì)治療流感的藥物呈抗藥性[23]。
抗生素已被廣泛用于保護(hù)人類健康和促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖。盡管國家衛(wèi)健委發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》中并未提到具體的抗生素治療措施,但在應(yīng)對(duì)重癥患者的感染問題時(shí)是需要抗生素治療作為輔助的。據(jù)鐘南山院士團(tuán)隊(duì)論文[1]報(bào)道,所研究的1 099名COVID-19患者中,有57.5%的患者進(jìn)行了抗生素靜脈注射。多數(shù)抗生素為水溶性,約30%~90%的抗生素會(huì)以排泄物的形式進(jìn)入環(huán)境,對(duì)人類健康及生態(tài)系統(tǒng)安全構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)[24]。目前,抗生素在地下水、地表水、沉積物及土壤,甚至飲用水中均有檢出[25]。同時(shí),抗生素所導(dǎo)致的微生物耐藥性因其持久存在性及基因水平轉(zhuǎn)移性而難以從環(huán)境中消除,已經(jīng)被WHO列為人類健康的三大威脅之一[26]。
醫(yī)院廢水是環(huán)境中抗生素的輸入源之一。魏曉東等[27]對(duì)廣州2家醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行檢測,進(jìn)、出水中共檢出41種目標(biāo)抗生素中的15種。其中,A醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)進(jìn)水中的11種抗生素有10種進(jìn)入出水系統(tǒng);B醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)進(jìn)水中的13種抗生素有9種進(jìn)入出水系統(tǒng),出水中抗生素的濃度仍然較高。茅國峰等[28]對(duì)紹興地區(qū)3家醫(yī)院廢水中分離出的病原菌進(jìn)行了耐藥性分析與耐藥基因檢測,發(fā)現(xiàn)廢水中分離出的48株病原菌中有11株產(chǎn)生了耐藥基因,且其中的4株攜帶了2個(gè)耐藥基因。李超等[29]檢測了烏魯木齊市4家醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)進(jìn)出水中致病菌的抗生素抗性水平及廢水中總體抗生素抗性細(xì)菌的污染水平,分離出的致病菌對(duì)4種目標(biāo)藥物的耐藥率分別為47.1%、63.4%、53.4%和42.4%,7種抗生素耐藥基因在其對(duì)應(yīng)的抗性細(xì)菌的檢出率為66.7%~100.0%,出水中仍有1.01×108~1.39×108CFU/mL的耐藥細(xì)菌進(jìn)入環(huán)境。
醫(yī)療廢物是醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在預(yù)防、醫(yī)療、保健及其他相關(guān)活動(dòng)中產(chǎn)生的,是含有病原菌、具有直接或間接感染性、毒性以及其他危害的一種危險(xiǎn)廢物[30-31]。醫(yī)療廢物主要包括尖銳廢物、患者護(hù)理廢物、化學(xué)或藥物廢物、放射性和細(xì)胞毒性廢物及破損的溫度計(jì),可以傳播肝炎、炭疽、霍亂和艾滋病,以及消化道、呼吸道和皮膚疾病等[32-33]。在COVID-19疫情背景下,醫(yī)療廢物的處置存在SARS-CoV二次傳播或污染的重大風(fēng)險(xiǎn)。另外,醫(yī)療廢物還被認(rèn)為是環(huán)境中第四大汞排放源[34],可污染水、大氣和土壤,通過食物鏈進(jìn)入人體后對(duì)大腦、神經(jīng)系統(tǒng)、腎功能、消化系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。
2016年,我國醫(yī)療廢物的產(chǎn)量為214.6萬t,并以每年20%的速度增長[35]。隨著COVID-19疫情的暴發(fā),醫(yī)療廢物的產(chǎn)量急劇增加。 2020年3月31日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布消息,自2020年1月20日以來,全國累計(jì)處置醫(yī)療廢物20.7萬t[36]。因此,迫切需要安全處置醫(yī)療廢物,以確保疫情期間醫(yī)療環(huán)境安全和廣大群眾的身體健康。
目前,我國已形成較為完善的醫(yī)院廢水檢測和處理系統(tǒng)。以湖北省武漢市為例,新建的火神山醫(yī)院和雷神山醫(yī)院均建有完善的廢水處理系統(tǒng)。 2020年2月1日,生態(tài)環(huán)境部下發(fā)了《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)院廢水和城鎮(zhèn)廢水監(jiān)管工作的通知》,指出了具體醫(yī)療廢水的處理方法和參考標(biāo)準(zhǔn),要求對(duì)醫(yī)療廢水按照《疫源地消毒總則》(GB 19193—2015)消毒,以不能檢出病源微生物為基準(zhǔn)。
火神山和雷神山醫(yī)院的廢水處理系統(tǒng)采用污染區(qū)與清潔區(qū)的廢水分流排放的模式,各自獨(dú)立進(jìn)入預(yù)消毒池,避免了病毒通過排水系統(tǒng)從污染區(qū)向清潔區(qū)傳播,工藝流程如圖1所示[37]。按照《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50849—2014)要求,火神山和雷神山醫(yī)院的醫(yī)技科室、病房和ICU病房的廢水先排入化糞池,滅活消毒后與廢水一同進(jìn)入醫(yī)院廢水處理站,并采用二級(jí)生化處理后再排人城市污水管道。處理的工藝包括預(yù)消毒、化糞池、二級(jí)處理、接觸消毒及排放。對(duì)于醫(yī)院的雨水,則在收集后添加消毒劑,之后排入城市污水排水系統(tǒng)。Guo等[38]對(duì)火神山和雷神山醫(yī)院的空氣和物體表面進(jìn)行測試,檢測SARS-CoV的分布情況,發(fā)現(xiàn)在出風(fēng)口附近SARS-CoV氣溶膠傳播的陽性率為35.7%,ICU醫(yī)護(hù)人員的鞋底陽性率達(dá)到50%,醫(yī)護(hù)人員的來回走動(dòng)造成了藥房地面的陽性率達(dá)到100%和更衣室地板上有3個(gè)弱陽性的結(jié)果。這項(xiàng)研究的結(jié)果顯示,病毒有可能通過排氣口和醫(yī)務(wù)人員鞋底傳播到室外,并有一定概率進(jìn)入雨水系統(tǒng)。
圖1 火神山和雷神山醫(yī)院的廢水處理工藝流程圖[37]Fig.1 Wastewater Treatment Processes of Huoshenshan and Leishenshan Hospitals[37]
然而,目前我國醫(yī)療廢水排放執(zhí)行的《醫(yī)院廢水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 2029—2013)和《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18466—2005)中尚未對(duì)抗病毒藥物及抗生素濃度提出具體要求,需及時(shí)評(píng)估并更新。在疫情防控的關(guān)鍵時(shí)期,建議在COVID-19患者收治醫(yī)院廢水及雨水處理前、后增加這些檢測項(xiàng)目,特別是針對(duì)SARS-CoV的RNA及其活性的檢測。另外,建議強(qiáng)化醫(yī)療廢水及醫(yī)院雨水的消毒環(huán)節(jié),保證對(duì)SARS-CoV及其RNA的徹底殺滅。
我國在2003年SARS疫情暴發(fā)后就頒布了《醫(yī)療廢物管理?xiàng)l例》,并在2011年進(jìn)行修訂。其中,詳細(xì)規(guī)定了醫(yī)療廢物的收集、運(yùn)送、貯存、處置以及監(jiān)督管理等工作流程。醫(yī)療廢物通常需經(jīng)過三級(jí)處理,即由直接產(chǎn)生者做簡單消毒處理、由醫(yī)院指定責(zé)任人做分裝打包等二級(jí)處理,以及由獲得醫(yī)療廢物經(jīng)營許可資質(zhì)的企業(yè)做無害化處理。通常地方環(huán)衛(wèi)部門的運(yùn)輸車會(huì)定期到醫(yī)院把醫(yī)療廢物運(yùn)送至該地區(qū)的醫(yī)療廢物處置廠進(jìn)行無害化處理,之后轉(zhuǎn)運(yùn)至普通垃圾場進(jìn)行終端填埋/焚燒[39]。2017年,原國家衛(wèi)生計(jì)生委、原環(huán)保部等5部門印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范醫(yī)療廢物管理工作的通知》,對(duì)醫(yī)療廢物的處置流程進(jìn)一步細(xì)化,要求醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)做好醫(yī)療廢物的源頭分類,規(guī)范醫(yī)療廢物的分類收集、運(yùn)送、暫存及交接方法和程序,重點(diǎn)加強(qiáng)感染性、損傷性、病理性醫(yī)療廢物的分類管理,并要求醫(yī)療廢物集中處置單位上門收取醫(yī)療廢物時(shí)應(yīng)執(zhí)行危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單管理制度,做好醫(yī)療廢物的種類、數(shù)量、交接時(shí)間及處置方法等的登記工作,資料保存不少于3年,還要求各流程責(zé)任單位做好工作人員的培訓(xùn)。2020年1月28日,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)療廢物應(yīng)急處置管理與技術(shù)指南(試行)》指出,各地因地制宜,在確保處置效果的前提下,可以合理選擇處理設(shè)施,并支持處理壓力較大的地區(qū)采取跨區(qū)域協(xié)同措施處理醫(yī)療廢物。同日,國家衛(wèi)健委發(fā)布的《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情期間醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)療廢物管理工作的通知》中嚴(yán)格要求了醫(yī)療廢物的交接管理,登記資料需保存3年。
COVID-19疫情暴發(fā)時(shí),醫(yī)療廢物產(chǎn)量暴增,武漢市更是增長了370%,當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療廢物處置能力嚴(yán)重不足,有關(guān)部門迅速加班加點(diǎn)安裝新的高溫蒸汽滅菌機(jī)器并每天24 h滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)(檢修期間除外),持續(xù)清除醫(yī)療廢物存量[39-40]。另外,湖北省充分利用武漢臨近城市醫(yī)療廢物處置能力,合理將武漢市的醫(yī)療廢物分流,進(jìn)一步加快了武漢市醫(yī)療廢物的處置。據(jù)生態(tài)環(huán)境部2020年3月10日消息,全國31個(gè)省、區(qū)、市358個(gè)地、市醫(yī)療廢物處置設(shè)施運(yùn)行平穩(wěn),涉疫情醫(yī)療廢物基本實(shí)現(xiàn)了“日產(chǎn)日清”[36]。
加強(qiáng)區(qū)域協(xié)作、嚴(yán)格醫(yī)療廢物轉(zhuǎn)運(yùn)流程可在短時(shí)間內(nèi)清除疫情重災(zāi)區(qū)的醫(yī)療廢物。而對(duì)于處理全國范圍內(nèi)的醫(yī)療廢物,還需加快提升我國醫(yī)療廢物的整體處理能力。 2020年2月21日,中央政治局會(huì)議提出“要補(bǔ)齊醫(yī)療廢物處置短板”。2020年2月24日,國家衛(wèi)健委和生態(tài)環(huán)境部以及相關(guān)的10個(gè)部委聯(lián)合印發(fā)了《醫(yī)療廢棄物綜合治理工作方案》,要求到2020年底,全國每個(gè)地級(jí)市都要至少建1個(gè)規(guī)范的醫(yī)療廢物處置設(shè)施。方案還要求,到2022年6月底,全國每個(gè)縣都要建成醫(yī)療廢物從收集、轉(zhuǎn)運(yùn)到處置的完整體系,徹底解決全國醫(yī)療廢物處置能力不足的問題,最終實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、安全、可靠的處置。
在COVID-19疫情期間,對(duì)醫(yī)療廢物采取的管控與處置措施是有力的。然而,也暴露了我國在面對(duì)突發(fā)公共衛(wèi)生事件所產(chǎn)生大量醫(yī)療廢物時(shí)存在的處理體系不健全及能力不足的問題。同時(shí),在醫(yī)療廢物轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的潛在病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)值得關(guān)注。今后,應(yīng)在醫(yī)療廢物的組織制度、分類、包裝、登記、存儲(chǔ)、防護(hù)、轉(zhuǎn)運(yùn)、處置及最終去向方面規(guī)范化管理,形成涵蓋醫(yī)療廢物分類收集、貯存運(yùn)輸、處置人員規(guī)范防護(hù)及專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)等方面內(nèi)容的詳細(xì)管理體系,并形成長效機(jī)制,以降低醫(yī)療廢物處置全過程的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與職業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),還要針對(duì)COVID-19疫情早期暴露的全國醫(yī)療廢物處置能力不足的問題,穩(wěn)步落實(shí)《醫(yī)療廢棄物綜合治理工作方案》。
面對(duì)突發(fā)的COVID-19疫情,在黨中央的領(lǐng)導(dǎo)下,國家衛(wèi)健委、生態(tài)環(huán)境部、醫(yī)療系統(tǒng)、各級(jí)政府和廣大人民群眾共同努力,截至發(fā)文已成功遏制并接近戰(zhàn)勝COVID-19,并牢牢控制了收治醫(yī)院醫(yī)療廢物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。不過,在今后的一段時(shí)間,還需進(jìn)一步評(píng)估COVID-19患者治療過程中所使用的抗病毒藥物及抗生素的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),并做好廢水中相關(guān)微生物及藥物含量的監(jiān)測,進(jìn)而細(xì)化醫(yī)療廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),還需提升醫(yī)療廢物處置能力,更好地管控現(xiàn)在及疫情結(jié)束后的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。