历史传染病疫情的环境与气候特征初探及对新冠肺炎疫情的思考

新型冠状病毒肺炎（COVID-19,简称“新冠肺炎”）疫情的暴发与流行对人类社会安全造成严重危害,同时也考验着世界各国公共卫生系统应对大型突发性传染病的防控能力.对历史传染病疫情暴发和流行的环境与气候特征进行总结,对于新冠肺炎疫情的科学研究及防控具有重要的参考价值.结果表明:①历史上人际传播的冠状病毒科、正粘病毒科传染病多暴发于北半球亚热带季风气候地区及冬春季节,而黄病毒科传染病多暴发在热带地区及高温多雨的夏秋季节.②全球变暖和极端天气催生影响传染病的暴发及传播.③人类对生态系统平衡的影响,迫使病毒宿主栖息地迁移和不同病毒宿主聚集,增加病毒变异概率和传染病暴发风险.在此基础上,提出了对新冠肺炎疫情的思考,认为适宜的气候因素可能利于疫情的暴发与流行,而热带国家疫情的暴发则说明需要重新审视气候、环境条件及生态因素对新型冠状病毒的影响.研究结果将为新冠肺炎疫情的防控和未来传染病疫情的预测及阻断提供参考和借鉴.      

甲型流感的流行与防控分析及其对新冠肺炎疫情的启示

目前新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情在全球流行,对人类生命健康造成威胁.对甲型流感这一常见传染病进行流行特征、影响因素和防控措施分析,回顾总结全球为防控甲型流感做出的努力及相关科学研究成果,为新型冠状病毒肺炎疫情提供防控经验和研究思路.结果表明:①甲型流感呈季节性流行,受气候、社会、政治和文化等多因素影响,在低温低湿、人口密集的环境中表现出强流行性.②甲型流感防控研究工作主要包括季节性流感病毒监测、流感病毒的生态学研究、广谱中和抗体及通用疫苗的研究、应对流感大流行的病原学风险评估四方面,其中季节性流感病毒监测是制定公共卫生政策及后续研究的核心防控措施.③与甲型流感类似,新型冠状病毒肺炎疫情流行受温度等气候因素影响,同时社会、政治、文化等因素也影响其传播,亟需借鉴较成熟的甲型流感的防控经验、技术和平台.建议在加强病毒监测的同时,深入开展病毒生态学研究、病原学风险评估和药物开发,对完善疫情防控工作和预警预测未来可能出现的二次暴发及传播至关重要.研究结果将为新型冠状病毒肺炎疫情和未来传染病疫情的防控及预测预警提供参考和研究思路.      

病毒在无生命物体表面存活时间及其影响因素分析

2020年3月11日,世界卫生组织宣布新型冠状病毒肺炎（COVID-19,简称“新冠肺炎”）疫情全球大流行.病毒性传染病在人群中的发生需具备3个相互关联的条件,即传染源、传播途径和易感人群,其中传播途径是一个关键环节.从环境传播的角度,综述了包括SARS（重症急性呼吸综合征）病毒、MERS（中东呼吸综合征）病毒等病毒在无生命物体表面的存活时间及影响因素.结果表明:包括冠状病毒在内的一些具有传染性的病毒能在多种无生命物体表面存活一定时间,进而可能通过物体表面进行环境传播,造成潜在的健康风险;物体材质、温度、湿度以及病毒载量等因素是影响病毒在无生命物体表面存活的主要因素.在上述分析的基础上,对医疗废物和生活垃圾的收集、运输、处理等过程提出了针对性的防控措施,以期对新型冠状病毒（2019-nCoV）以及未来可能出现的其他病毒的环境传播防控对策提供参考.      

序言——《环境科学研究》新冠肺炎疫情与生态环境研究专刊

正新型冠状病毒肺炎(COVID-19,简称"新冠肺炎")疫情是全球范围内的健康危机,随着新冠肺炎疫情全球的暴发和蔓延,"人与自然和谐共生"的理念也再一次引发了公众的关注,研究如何开展环境溯源、科学防范新冠肺炎疫情的传播并探索其可能的环境因素及发生背景也成为科研关注的重点。我国政府高度重视科技助力疫情的重要作用,习近平总书记多次强调:要把新冠肺炎防控科研攻关作为一项重大而紧迫的任     

新冠肺炎疫情期间我国居民佩戴口罩防护行为研究

口罩作为阻隔病毒传染的物理方式之一,其能阻断病原体经飞沫传播,同时具有双向隔离保护作用.佩戴口罩对于公众防范新型冠状病毒（2019-nCoV）感染的风险和维持人体基本健康具有重要意义.为了解新型冠状病毒肺炎（COVID-19,简称“新冠肺炎”）疫情期间我国居民佩戴口罩的行为模式特征,基于新冠肺炎疫情期间我国人群环境暴露行为模式调查,分析全国31个省（自治区、直辖市）居民在新冠肺炎疫情期间佩戴口罩的行为特征,并探讨不同潜在风险人群佩戴口罩行为模式的差异性.结果表明:①在新冠肺炎疫情期间,我国人群外出佩戴口罩的比例在99%以上,显著高于非疫情期间的口罩佩戴率（16.05%）,其中,医务人员以及与人群广泛接触群体的口罩佩戴率最高（100%）.②居民以仅佩戴医用外科口罩、仅佩戴一次性使用医用口罩以及佩戴医用外科口罩和一次性使用医用口罩3种模式为主,占31种口罩佩戴模式的60%以上.③新冠肺炎疫情期间,不同职业人群、不同所属人群以及不同疫情地区人群佩戴口罩的比例均存在显著差异.④新冠肺炎疫情期间,我国居民佩戴口罩的更换频次多为累计使用时长4 h更换一次和累计使用时长24 h更换一次.⑤人群外出佩戴口罩的比例随新冠肺炎疫情严重程度的升高而增加.尽管新冠肺炎疫情分布特征和管控措施存在差异,但居民佩戴口罩行为均表现良好,其中居住地不存在疑似病例的人群比居住地存在疑似病例的人群的口罩佩戴率更高,说明人群佩戴口罩行为与疫情的发展可能存在一定的相互作用.研究显示,新冠肺炎疫情期间我国人群佩戴口罩这一防护行为总体执行较好.      

大亚湾的战"疫"行动!

正面对来势汹汹的新冠肺炎疫情,大亚湾核电坚公司决贯彻落实习近平总书记关于疫情防控工作的重要讲话精神,根据中广核部署要求,及时发布《大亚湾核电基地防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情专项方案》,全力抓好各项疫情防控措施的落实,坚决打赢疫情防控阻击战!     

新冠肺炎疫情对农村人居环境整治的影响

新型冠状病毒肺炎（COVID-19,简称“新冠肺炎”）疫情的发生,影响了我国经济水平较低、环境管控力度较薄弱的农村地区的发展.通过对新冠肺炎防疫过程与农村人居环境整治工作间的相互关系进行剖析,探究新冠肺炎疫情防控对农村人居环境整治的主要影响.结果表明,农村垃圾堆积、污水处理不当、厕所粪污无害化处理不达标以及基础设施建设不完善等农村人居环境薄弱环节,存在形成病毒传播扩散途径的风险.而交通运输限制虽然有效抑制了新冠肺炎疫情扩散,但也致使农村人居整治工作延滞.同时,新冠肺炎疫情的传播扩散在短期内限制了农民行为活动,降低了群众对农村人居环境整治工作的热情.据此,建议应健全农村人居环境整治制度,完善整治工程技术,从而在有效管控新冠肺炎疫情传播的同时,更好地推进农村人居环境整治,提高农民生活质量,为疫情过后恢复农民生活、农业生产以及农村发展打下坚实的基础.      

太阳活动变化与新型冠状病毒肺炎疫情的发展

已有研究表明,新型冠状病毒肺炎(以下简称"新冠肺炎")和以往的传染病大流行与太阳活动存在着密不可分的关系.但是究竟存在什么样的关系,尚未形成一致的意见.并且这些研究大多关注于大流行事件发生的年份与太阳活动周峰谷值年份之间的对应关系,却很少分析大流行的发展过程与太阳活动过程之间的关系.本文基于2020-01-01?—?2021-09-30太阳黑子数和新冠肺炎确诊数的日、周和月数据,通过序列对比、相关分析以及变化周期比较,探究了两者之间的关系以及可能的成因联系,并利用太阳黑子变化趋势对未来新冠肺炎疫情的发展趋势进行了预测.结果表明:新冠肺炎新增病例数与太阳黑子数呈显著正相关,不仅变化趋势和过程一致,并且存在着多个相似的变化周期.假设其他因素不发生变化,随着太阳活动的增强,未来新冠肺炎新增确诊数可能还会持续地增加,到2022年9月平均每月新增新冠肺炎病例,低方案约为2500万?—?3000万,中方案可达3300万?—?3800万,高方案则达4000万?—?4600万.但是,随着疫苗的普遍接种以及群体免疫力的形成,未来新冠肺炎新增确诊数也有可能比预测值小.     

新冠肺炎疫情期间我国人群交通出行行为分析

为了解我国新型冠状病毒肺炎（COVID-19,简称“新冠肺炎”）疫情期间人群出行频次及交通方式,调查收集了2020年2月25日—3月14日我国31个省（自治区、直辖市）8 330名居民疫情期间的出行频次及交通方式等信息,并分析了其影响因素;对我国31个省（自治区、直辖市）按疫情严重程度进行等级划分,分析不同疫情等级下人群交通出行方式的差异,并与非疫情期间进行对比.结果表明:①新冠肺炎疫情期间调查人群中有75.1%的人有出行行为,其中,5.5%的人一天多次外出,17.6%的人每周出行频次不到一次.出行过程中乘坐公共交通和出租车这两类感染风险较高的交通工具的人数占比分别为6.3%和4.0%.②新冠肺炎疫情期间,我国居民的出行频次和交通方式可能受性别、年龄、城乡、片区等人口统计学变量以及当地或附近疑似/确诊病例情况的影响,还可能与所在省份疫情严重程度有关.西藏自治区、青海省等地区人群出行频次及交通方式受疫情影响变化相对较小,湖北省居民出行频次及交通方式与非疫情期间相比变化最大.③新冠肺炎疫情期间,我国成人居民选择步行和小轿车（出租车和私家车）出行的人数占比远高于非疫情期间,而选择公共交通和自行车或电动车等交通方式的人数占比与非疫情期间相比有所降低.研究发现,新冠肺炎疫情极大地改变了我国人群出行频次及交通方式.      

新冠肺炎疫情期间我国居民洗手行为研究

直接接触和飞沫传播等方式是新型冠状病毒传播的主要途径,合理的洗手行为是切断暴露途径和降低病毒感染风险的有效防控措施,对于新型冠状病毒肺炎（COVID-19,简称“新冠肺炎”）疫情的防控具有重要的作用.该研究于2020年2月25日—3月14日,采用电子问卷的方式调查了覆盖我国31个省（自治区、直辖市）1 728个县（区）18岁及以上的居民,收集共计8 330名成人的洗手情形及洗手时长等信息,分析不同暴露情景下的洗手行为及其影响因素.结果表明:女性、城市地区居民在洗手比例和洗手时长上均分别高于男性、农村地区居民.人群在一般暴露情景下的洗手比例较高,而对于病毒感染风险较高的暴露情景（如咳嗽或打喷嚏后、接触他人后等）的洗手率（分别为73.6%和83.9%）排名靠后,说明人群对病毒的传播途径和防护措施有待深入理解;在洗手时间上,根据WHO规定的洗手时长标准（20 s）,仅有41.7%的人群洗手时长合格（大于20 s）,城区居民洗手时长的合格率（42.0%）显著高于农村地区（39.7%）;总体上,具有外出经历的人群洗手比例较未曾外出的人群高,新冠肺炎疫情期间居住地是否存在新冠肺炎疑似和确诊病例显著影响居民的洗手行为,但是疫情最严重的地区居民的洗手时长合格率（37.2%）最低,反而疫情最轻的地区居民的洗手时长合格率（43.6%）最高,说明居民的洗手行为可能受疫情等多方面的影响.研究显示,相比于非疫情期间而言,疫情期间我国居民洗手行为发生率提高,洗手时长合格率提高,但是仍然水平偏低.应提高居民洗手行为意识,科学地执行洗手这一防护措施,相关政策制定以及个人防护应当进一步关注和重视洗手行为的防疫作用.      

Number of COVID-19 cases required in a population to detect SARS-CoV-2 RNA in wastewater in the province of Alberta, Canada: Sensitivity assessment

With a unique and large size of testing results of 1,842 samples collected from 12 wastewater treatment plants (WWTP) for 14 months through from low to high prevalence of COVID-19, the sensitivity of RT-qPCR detection of SARS-CoV-2 RNA in wastewater that correspond to the communities was computed by using Probit analysis. This study determined the number of new COVID-19 cases per 100,000 population required to detect SARS-CoV-2 RNA in wastewater at defined probabilities and provided an evidence-based framework of wastewater-based epidemiology surveillance (WBE). Input data were positive and negative test results of SARS-CoV-2 RNA in wastewater samples and the corresponding new COVID-19 case rates per 100,000 population served by each WWTP. The analyses determined that RT-qPCR-based SARS-CoV-2 RNA detection threshold at 50%, 80% and 99% probability required a median of 8 (range: 4-19), 18 (9-43), and 38 (17-97) of new COVID-19 cases /100,000, respectively. Namely, the positive detection rate at 50%, 80% and 99% probability were 0.01%, 0.02%, and 0.04% averagely for new cases in the population. This study improves understanding of the performance of WBE SARS-CoV-2 RNA detection using the large datasets and prolonged study period. Estimated COVID-19 burden at a community level that would result in a positive detection of SARS-CoV-2 in wastewater is critical to support WBE application as a supplementary warning/monitoring system for COVID-19 prevention and control.     

Environmental surveillance of SARS-CoV-2 RNA in wastewater systems and related environments in Wuhan: April to May of 2020

Wastewater-based epidemiology(WBE) has emerged as an effective environmental surveillance tool in monitoring fecal-oral pathogen infections within a community. Congruently, SARS-Co V-2, the etiologic agent of COVID-19, has been demonstrated to infect the gastrointestinal tissues, and be shed in feces. In the present study, SARS-Co V-2 RNA was concentrated from wastewater, sludge, surface water, ground water, sediment, and soil samples of municipal and hospital wastewater systems and related envi...     

冠状病毒气溶胶传播及环境影响因素

当前,新型冠状病毒肺炎正在全球大范围流行,严重影响了人类健康和生产生活.目前已明确的新型冠状病毒的传播途径包括飞沫传播和接触传播,一些传播感染事件的研究间接证明新型冠状病毒可以通过空气传播,然而对于新型冠状病毒通过气溶胶传播机制的认识仍然不足,其对疾病传播的相对贡献等还在研究和论证中.本文分析了引起重症急性呼吸综合征、中东呼吸综合征和新型冠状病毒肺炎的不同冠状病毒通过气溶胶传播的研究结果,评述了病毒气溶胶的产生机制、病毒气溶胶的空气动力学特征、冠状病毒在气溶胶中的存活规律及环境因素的影响、以及冠状病毒在室内外环境气溶胶中的赋存和传播情况,探讨了当前对于明确新型冠状病毒的气溶胶传播研究的不足以及跨学科研究的展望.     

Environment and COVID-19 incidence: A critical review

The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic is an unprecedented worldwide health crisis. Many previous research studies have found and investigated its links with one or some natural or human environmental factors. However, a review on the relationship between COVID-19 incidence and both the natural and human environment is still lacking. This review summarizes the inter-correlation between COVID-19 incidence and environmental factors. Based on keyword searching, we reviewed 100 relevant peer-reviewed articles and other research literature published since January 2020. This review is focused on three main findings. One, we found that individual environmental factors have impacts on COVID-19 incidence, but with spatial heterogeneity and uncertainty. Two, environmental factors exert interactive effects on COVID-19 incidence. In particular, the interactions of natural factors can affect COVID-19 transmission in micro- and macro- ways by impacting SARS-CoV-2 survival, as well as human mobility and behaviors. Three, the impact of COVID-19 incidence on the environment lies in the fact that COVID-19-induced lockdowns caused air quality improvement, wildlife shifts and socio-economic depression. The additional value of this review is that we recommend future research perspectives and adaptation strategies regarding the interactions of the environment and COVID-19. Future research should be extended to cover both the effects of the environment on the COVID-19 pandemic and COVID-19-induced impacts on the environment. Future adaptation strategies should focus on sustainable environmental and public policy responses.     

Environmental Surveillance of SARS-CoV-2 RNA in Wastewater and Groundwater in Quintana Roo,Mexico

The presence of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) RNA in wastewater has been reported as a result of fecal shedding of infected individuals. In this study, the occurrence of SARS-CoV-2 RNA was explored in primary-treated wastewater from two municipal wastewater treatment plants in Quintana Roo, Mexico, along with groundwater from sinkholes, a household well, and submarine groundwater discharges. Physicochemical variables were obtained in situ, and coliphage densities were determined. Three virus concentration methods based on adsorption-elution and sequential filtration were used followed by RNA isolation. Quantification of SARS-CoV-2 was done by RT-qPCR using the CDC 2020 assay, 2019-nCoV_N1 and 2019-nCoV_N2. The Pepper mild mottle virus, one of the most abundant RNA viruses in wastewater was quantified by RT-qPCR and compared to SARS-CoV-2 concentrations. The use of three combined virus concentration methods together with two qPCR assays allowed the detection of SARS-CoV-2 RNA in 58% of the wastewater samples analyzed, whereas none of the groundwater samples were positive for SARS-CoV-2 RNA. Concentrations of SARS-CoV-2 in wastewater were from 1.8 × 10³ to 7.5 × 10³ genome copies per liter (GC l⁻¹), using the N1 RT-qPCR assay, and from 2.4 × 10² to 5.9 × 10³ GC l⁻¹ using the N2 RT-qPCR assay. Based on PMMoV prevalence detected in all wastewater and groundwater samples tested, the three viral concentration methods used could be successfully applied for SARS-CoV-2 RNA detection in further studies. This study represents the first detection of SARS-CoV-2 RNA in wastewater in southeast Mexico and provides a baseline for developing a wastewater-based epidemiology approach in the area.

     

病毒对地下水的入侵风险与防控对策浅析

病毒可能会成为人类未来的“头号公敌”,全球地下水病毒污染事件频繁发生,因此,病毒对地下水的影响和防控逐渐受到国际重视.为进一步了解地下水病毒入侵,通过文献检索调研,分析了病毒进入含水层的途径、在地下水中迁移的限制性因素、在多孔介质中的转化过程,总结了地下水病毒入侵防控相关方法、技术、政策,探讨了风险防范意识有待加强、地下水病毒科学研究存在短板、应急防控与预警能力不足等问题及挑战.参考国内外相关研究成果和实践经验,初步提出地下水病毒入侵风险防控对策建议:①源头排查风险,防患于未然.在地下水饮用水水源地保护区及补给区,排查防疫类污染源渗漏情况,经过化学或高温消毒后再使用农村地下水饮用水、生活用水.②加强地下水饮用水水源地病毒调查研究.研究病毒在土壤及地下水中的存活能力、迁移转化机制、环境行为特征、模拟预测技术、健康风险评价方法,制定相关规范、指南.③筹划应急防控对策.做好地下水应急监测预警、饮用水消毒处理、环境质量信息公开等相关准备工作,制定地下水饮用水水源地病毒应急防控预案.      

美国饮用水水源地保护经验及其对我国的启示

新冠肺炎疫情对公众健康造成了极大威胁。针对疫情可能造成的水污染问题,各地生态环境部门均全力加强城市和农村饮用水水源地水质监测预警工作,突出了当前形势下饮用水水源保护工作的重要性。为实现安全饮用水目标,美国在法制体系、组织结构、饮用水水源地风险评估和保护计划等方面积累了丰富的经验,为我国应对疫情、实现饮用水安全保障提供了诸多启示。美国实践经验表明,饮用水水源地保护应建立从废水排放控制到水源地风险防范的全方位、一体化管理体系;完善"从水源地到水龙头"的监测与应急体系;构建分工明确、权责清晰的制度体系;完善公众参与和信息公开,形成多方共治的良好局面。基于美国水源地保护经验,本文研究提出如下建议:加强全国饮用水水源地风险评估,严防医疗污水和城镇生活污水向水源地排放;加强水源地水质监测和预警,提升监测预警水平并制定备用水源等应急响应计划;强化地方政府对水源地的统一监管职能,明确水源地管理部门和水源地水厂的职责分工,加强组织协调和联防联控;完善公众参与和信息公开,增强公众环保意识和"主人翁"意识。     

Control of exhaled SARS-CoV-2-laden aerosols in the interpersonal breathing microenvironment in a ventilated room with limited space air stability

The Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) highlights the importance of understanding and controlling the spread of the coronavirus between persons. We experimentally and numerically investigated an advanced engineering and environmental method on controlling the transmission of airborne SARS-CoV-2-laden aerosols in the breathing microenvironment between two persons during interactive breathing process by combining the limited space air stability and a ventilation method. Experiments were carried out in a full-scale ventilated room with different limited space air stability conditions, i.e., stable condition, neutral condition and unstable condition. Two real humans were involved to conducted normal breathing process in the room and the exhaled carbon dioxide was used as the surrogate of infectious airborne SARS-CoV-2-laden aerosols from respiratory activities. A correspondent numerical model was established to visualize the temperature field and contaminated field in the test room. Results show that the performance of a ventilation system on removing infectious airborne SARS-CoV-2-laden aerosols from the interpersonal breathing microenvironment is dependent on the limited space air stability conditions. Appropriate ventilation method should be implemented based on an evaluation of the air condition. It is recommended that total volume ventilation methods are suitable for unstable and neutral conditions and local ventilation methods are preferable for stable conditions. This study provides an insight into the transmission of airborne SARS-CoV-2-laden aerosols between persons in ventilated rooms with different limited space air stability conditions. Useful guidance has been provided to cope with COVID-19 in limited spaces.