ویروسهای موجود در آب و نحوه تصفیه آب آلوده به ویروس

ویروسهای موجود درآب ونحوه تصفیه آب آلوده به ویروس

انتقال عوامل بیماری زا از طریق روش های مختلفی انجام می شود ، که فقط به انتقال مستقیم شخص به فرد محدود نمی شود.
پاتوژن ها از جمله ویروس ها می توانند از طریق مسیرهای محیطی گسترش و انتقال پیدا کنند. معرفی انواع میکروارگانیسم های آب
اکثر ویروس های مربوط به انتقال مایع از طریق آب عبور خواهند کرد ، از جمله ویروس های روده
ویروس هایی که بر روی آبزیان یا پرندگان آبزی و ویروس های گیاهی تأثیر می گذارند ، و غیره که این امر حاکی از اهمیت مطالعه است.
تقریباً همه اشکال آب در معرض آلودگی ویروسی است: آبهای شیرین سطحی مانند دریاچه ها و رودخانه ها ، آب های زیرزمینی ، خورها و آب های دریایی یا حتی یخ .
در ایالات متحده آمریکا ، ۷۲ درصد از سایتهای آب زیرزمینی به دلیل وجود ویروسهای روده ای مثبت هستند.
آلودگی از طریق روشهای مختلفی اتفاق می افتد ، بخش مهمی از آن با فعالیتهای انسانی از جمله دفع فاضلاب تصفیه نشده ،
استفاده مجدد از پساب تصفیه نشده ، استفاده از پسماند حیوانات به عنوان کود و سایر موارد در ارتباط است.
مرتبط با یکی از موارد بی شمار آب مانند نوشیدن ، آبیاری ، آبزی پروری ، فعالیتهای تفریحی و غیره است.

ویروس چیست؟

ویروس ها انگل های داخل سلولی هستند: وقتی ذرات ویروسی به خودی خود در آب معلق شوند ، ممکن است زنده بمانند یا بمیرند ، به این معنی که تعداد ویروس ها به همان اندازه باقی می مانند یا با گذشت زمان کاهش می یابد.
ویروس ها عامل اصلی بیماری های ناشی از آب در انسان هستند.
بیماری های ناشی از آب در اثر آب آلوده شده توسط ادرار انسان و حیوان و مدفوع حاوی میکروارگانیسم های بیماری زا ایجاد می شوند.میکروارگانیسم های بیماری زا
یک فرد می تواند از طریق تماس یا مصرف آب آلوده شود.
ویروس ها بر همه موجودات زنده از گیاهان سلولی تک سلولی ، باکتری ها و حیوانات تا بالاترین شکل گیاهان و حیوانات از جمله انسان تأثیر می گذارند.
برخی از ویروس های انسانی ، به عنوان مثال HIV ، تنها سیستم ایمنی را استعمار می کند،
در حالی که ویروس های آنفلوانزا از طرف دیگر می توانند تنفس را دچار مشکل کنند.
دستگاه تنفسی یا دستگاه تنفسی تحتانی بسته به نوع آن (به ترتیب ویروس آنفلوانزا انسانی یا ویروس آنفلوانزای مرغی). ویروس های مختلف می توانند مسیرهای مختلف انتقال را داشته باشند.
به عنوان مثال ، HIV به طور مستقیم توسط مایعات بدن آلوده از میزبان آلوده به بافت یا جریان خون میزبان جدید منتقل می شود
در حالی که آنفولانزا از هوا است و از طریق استنشاق هوای آلوده حاوی ذرات ویروسی توسط یک میزبان جدید منتقل می شود.
تحقیقات همچنین حاکی از آن است که سطح جامد در انتقال ویروس های آب نقش دارد.
در آزمایشاتی که انجام شده تأیید کردند که ویروس ها در سطح جامد بیشتری نسبت به زمانی که در آب هستند ، زنده می مانند.اشعه ماورا بنفش ( لامپ uv)
به دلیل این سازگاری برای زنده ماندن بیشتر در سطوح جامد ، ویروس ها اکنون فرصت طولانی تری برای آلوده کردن انسان دارند.
ویروسهای روده در درجه اول از طریق مصرف مواد غذایی و آب آلوده به ویروسهای منشأ مدفوع ، دستگاه روده را آلوده می کنند.
برخی ویروس ها از طریق هر سه راه انتقال، قابل انتقال هستند.

شیوع عمده

ویروس شناسی آب پس از آنکه شیوع بزرگ هپاتیت منتقل شده از طریق آب ، در دهلی نو بین دسامبر سال ۱۹۵۵ و ژانویه ۱۹۵۶ تأیید شد ، به وجود آمد.
ویروس ها می توانند باعث مرگ و میر گسترده انسان شوند.جداسازی املاح و آلودگی ها به وسیله دستگاه تصفیه آب
ویروس آبله مرغان تا سال ۱۹۶۷ حدود ۱۰ تا ۱۵ میلیون انسان در سال را کشت.
سرماخوردگی سرانجام در سال ۱۹۷۷ با انقراض ویروس از طریق واکسیناسیون از بین رفت و تأثیر ویروس هایی مانند آنفولانزا ،
پلی آمیلیت و سرخک به طور عمده توسط واکسیناسیون کنترل می شود.
با وجود پیشرفت های واکسیناسیون و پیشگیری از بیماری های ویروسی ،
تخمین زده می شود که در دهه ۱۹۸۰ تقریباً هر شش ثانیه یک کودک از اسهال که توسط WHO تأیید شد ، درگذشت.
بسیاری از موارد هپاتیت A ویا E ، که هر دو ویروس روده ای هستند ، به طور معمول توسط غذا و آب منتقل می شوند.
نمونه های شدید آن شامل شیوع ۳۰۰۰۰۰ مورد هپاتیت A و ۲۵۰۰۰ مورد گاستروانتریت در سال ۱۹۸۸ در شانگهای است که ناشی از صدف برداشت شده از یک رودخانه آلوده به فاضلاب است.
در سال ۱۹۹۱ ، شیوع ۷۹۰۰۰ مورد هپاتیت E در کانپور به نوشیدن آب آلوده نسبت داده شد.
در شیوع اخیر هپاتیت E در سودان جنوبی ، ۸۸ نفر کشته شدند.
از زمان شناسایی این شیوع در سودان جنوبی در ژوئیه ۲۰۱۲ تقریباً ۴۰۰۰ بیمار را معالجه کرده بود.
در این شیوع ، هپاتیت E که باعث عفونت کبدی می شود ، تصور می شود که با نوشیدن آب آلوده به مدفوع پخش می شود.
حتی اخیراً در سال ۲۰۱۴ ، شیوع دیگری از هپاتیت E در اردوگاه پناهندگان جنوبی سودان واقع در اتیوپی رخ داد.
این شیوع ، که در آوریل سال ۲۰۱۴ آغاز شد و در ژانویه سال ۲۰۱۵ به پایان رسید ، در مجموع جان بیست و یک نفر را گرفت.

بقای ویروس در آب

آب آلوده به فاضلاب حاوی ویروس های زیادی است ،بیش از صد گونه گزارش شده است و می تواند منجر به بیماری هایی شود که بر انسان تأثیر می گذارد.
به عنوان مثال ، هپاتیت ، گاستروانتریت ، مننژیت ، تب ، بثورات و ملتحمه می تواند از طریق آب آلوده پخش شود.
به دلیل روشهای جدید شناسایی ، ویروس های بیشتری در آب کشف می شوند ، اگرچه فقط برخی از این ویروس ها عوامل بیماری زا انسانی هستند.
ویروس ها برای زنده ماندن به محیط مناسب نیاز دارند.دستگاه تصفیه کننده آب آکوآ کلیر مدل NEW DESIGN2020 – GTX9
ویژگی های بسیاری وجود دارد که بقای ویروس های موجود در آب مانند دما ، نور ، pH ، شوری ، ماده آلی ، مواد جامد معلق و رسوبات و رابط های هوا و آب را کنترل می کند.

درجه حرارت

دما بیشترین تأثیر را برای زنده ماندن ویروس در آب دارد زیرا دمای پایین کلید زنده ماندن بیشتر ویروس است.
میزان پروتئین ، دناتوراسیون اسید نوکلئیک و واکنشهای شیمیایی که باعث از بین رفتن کپسید ویروسی می شوند در دماهای بالاتر افزایش می یابد ،
بنابراین ویروس ها در دماهای کم بهترین زنده می مانند.
هپاتیت A ، آدنوویروسها و پاروویروسها بیشترین میزان بقا را در دمای پایین در بین ویروسهای روده دارند.

سبک

نور ماوراء بنفش (UV) نور تابش خورشید است و می تواند ویروس ها را با ایجاد ارتباط متقابل نوکلئوتیدها در ژنوم ویروس غیرفعال کند.
بسیاری از ویروس های موجود در آب با وجود نور خورشید از بین می روند.
ترکیبی از درجه حرارت بالاتر و اشعه ماوراء بنفش بیشتر در زمان تابستان مربوط به بقای ویروس کوتاه تر در تابستان در مقایسه با زمستان است.
ویروس های DNA دو رشته مانند آدنوویروس در برابر غیرفعال شدن نور UV نسبت به انتروویروس ها مقاوم تر هستند،
زیرا می توانند از سلول میزبان خود برای ترمیم آسیب های ناشی از اشعه ماوراء بنفش استفاده کنند.
نور مرئی همچنین با فرآیندی به نام غیرفعال کردن فوتودینامیکی می تواند بر زنده ماندن ویروس تأثیر بگذارد ،
اما طول و شدت تابش نور می تواند میزان غیرفعال سازی را تغییر دهد.

pH اکثر آبهای طبیعی بین ۵-۹ است. ویروسهای روده در این شرایط پایدار هستند.
از طرف دیگر ، بسیاری از ویروسهای روده ای در pH 3-5 نسبت به pH 9 و ۱۲ پایدارتر هستند.
enteroviruses می تواند در pH 11-11.5 و ۱-۲ زنده بماند ، اما فقط برای دوره های کوتاه مدت.
آدنو ویروس ها و روتا ویروس ها با pH 10 یا بیشتر ظریف هستند و منجر به غیرفعال شدن می شوند.

نمک و فلزات

از دید کلی ، ویروس ها در مناطقی با غلظت بالای نمک زنده نمی مانند.
بنابراین ، ویروس ها می توانند طولانی تر از آب های دارای غلظت نمک زیاد در یک زیستگاه آب شیرین زندگی کنند.
همچنین مشخص است که برخی فلزات سنگین برای ویروس ها سمی هستند.
برخی از انواع کولیفژها (نوعی باکتریوفاژ) در رابط هوا-آب جامد غیرفعال هستند.
این به دلیل آشکار شدن کپسید پروتئین ویروس ها (که یک عامل مهم برای آلوده کردن میزبان است)می باشد.
شدت بخشیدن به این اثر هنگامی مشاهده می شود که قدرت یونی محلول افزایش یابد.

تجمع

جمع آوری یکی از شناخته شده ترین روش ها برای بقای ویروس ها است.
در یک محیط مایع ، ویروس ها تمایل به تشکیل یک دسته (تجمع) دارند.
این تجمع منجر به کاهش میزان غیرفعال سازی ویروس می شود و سریع نشان می دهد که ذرات ویروسی که جمع نمی شوند به راحتی از بین می روند.
همچنین ثابت شده است که تجمع ممکن است به صورت خودبخودی شکل بگیرد یا ممکن است توسط هسته در ذرات آب حاصل شود.

برداشتن ویروس از آب

آبی که برای نوشیدن در نظر گرفته شده است باید برخی از روش های درمانی را طی کند تا غلظت های ویروسی و باکتریایی بیماری زا کاهش یابد.
با افزایش تراکم جمعیت انسانی ، میزان آلودگی فاضلاب به آب نیز افزایش یافته است ،
بنابراین در صورت عدم اقدامات احتیاطی ، خطر ابتلا به انسان از ویروس های بیماری زا افزایش می یابد.
مطالعات علمی نشان می دهد که رایج ترین ویروس های یافت شده ، کالسی ویروس ها ، آستروویروس ها و ویروس های روده ای هستند.
آزمایشگاهها هنوز به دنبال روشهای بهبود یافته برای تشخیص این ویروسهای بیماری زا هستند.
کاهش میزان ویروس ها در آب آشامیدنی با روشهای مختلفی انجام می شود که به طور معمول بخشی از سیستم های تصفیه آب آشامیدنی در کشورهای توسعه یافته است.

تصفیه آب آبهای سطحی (آب دریاچه ها ، رودخانه ها یا مخازن) به طور معمول از چهار مرحله تصفیه استفاده می کند:
انعقاد و لخته سازی ، رسوب گذاری ، تصفیه ، ضد عفونی.
سه مرحله اول عمدتا خاک و ذرات بزرگتر را از بین می برد ، اگرچه تصفیه باعث کاهش تعداد ویروس ها و باکتری های موجود در آب می شود ،
تعداد عوامل بیماری زای موجود پس از تصفیه هنوز برای آب آشامیدنی بسیار زیاد در نظر گرفته می شود.
تصفیه آب از سفره های زیرزمینی به نام آب زیرزمینی ممکن است برخی از این مراحل را پشت سر بگذارد
زیرا آبهای زیرزمینی تمایل به آلودگی کمتری نسبت به آبهای سطحی دارند.
مرحله آخر ، ضد عفونی ، در درجه اول مسئول کاهش ویروس های بیماری زا به سطوح بی خطر در تمام منابع آب آشامیدنی است.
رایج ترین ضد عفونی کننده های مورد استفاده کلر و کلرامین هستند.
ازن و نور اشعه ماوراء بنفش همچنین می تواند برای تصفیه حجم زیادی از آب برای از بین بردن عوامل بیماری زا استفاده شود.
در مقاله ای که در سال ۲۰۱۰ منتشر شد ، مشخص شد که نانوذرات نقره می توانند فعالیت برخی از ویروس های آب را به طور قابل توجهی غیرفعال کند.

آب ، وسیله نقلیه مکرر برای انتقال ویروس ها ، ممکن است بقای آنها را مجاز کند ، اما بسیاری از عوامل محیطی اثر منفی بر روی ویروس ها می گذارد.
ارزیابی خطر مستلزم شناسایی این عوامل و ارزیابی میزان غیرفعال سازی ویروس های عفونی است.
درجه حرارت بالاتر به معنای کاهش سریع جمعیت ویروسی است ، مانند افزایش نور خورشید ،غلظت آنتی میکروبی بالاتر یا میزان اکسیژن بالاتر.
عوامل محیطی ویروس ها را از طریق اقدام مستقیم یا غیرمستقیم در یک قسمت از ساختار ویروسی غیرفعال می کنند: ژنوم ، کپسید یا پاکت در صورت وجود.
جمعیت ویروسی همچنین دارای مکانیسم های مقاومت ، عموماً محافظت جسمی از اثرات جانبی است.
چنین رفتارهای محافظتی شامل جمع شدن ، چسبندگی یا درونی شدن درون ساختارهای زنده است.
به دلیل این پدیده ها ، سینتیک غیرفعال ممکن است از شکل های سنتی- خطی لاگ منحرف شود.

نورو ویروس ها و ویروس های مرتبط مهمترین عامل بیماری های ناشی از آب در سراسر جهان به حساب می آیند .
همراه با سایر ویروسهای روده ای ، آنها یکی از دلایل اصلی اسهال هستند که به عنوان عامل اصلی مرگ و میر در جهان در کودکان زیر ۵ سال رتبه بندی شده است.
سایر پاتوژن های انسانی که اغلب در ارتباط با انتقال آب گزارش شده اند شامل آدنوویروس و ویروس هپاتیت A به همراه تعدادی دیگر از ویروسهای روده ای مانند coxsackievirus ، ویروسهای آنفلوانزا یا سایر ویروسهای مرتبط با حیوانات یا گیاهان آبزی نیز از طریق آب منتقل می شوند.

مکانیسم های غیرفعال سازی ویروس

ساختار اساسی ویروس ها شامل ژنوم (RNA یا DNA تک یا دو رشته) ، یک کپسید پروتئین و گاهی اوقات پاکت است.
این بدان معناست که غیرفعال سازی ویروسی با تغییر یکی از این عناصر توسط یک فشار محیطی مرتبط است.
پروتئین ها و لیپیدهای پاکت راحت تر از سایر قسمت های ویروس مختل می شوند.

تمام فرایندهای تصفیه فاضلاب و آب ویروس ها را از بین می برد. برخی از روش های درمانی بهتر از سایرین هستند ،
اما به احتمال زیاد هیچ یک از ویروس های موجود در فاضلاب یا آب خام را حذف نمی کنند.
اسکان اولیه مواد جامد احتمالاً بسیاری از ویروس ها را در فاضلاب از بین می برد زیرا ویروس ها تا حد زیادی با مواد جامد همراه هستند.
ذخیره طولانی مدت پساب یا آب برای ویروس ها مخرب است. لجن فعال بهترین روش بیولوژیکی برای از بین بردن ویروس ها از فاضلاب است.
فیلترهای خرد و حوضچه های اکسیداسیون نامناسب هستند.

حداقل با توجه به مطالعات آزمایشگاهی ، انعقاد با یون های فلزی موثرترین روش درمان مجدد برای از بین بردن ویروس ها از فاضلاب و از آب های خام است.
آهک بهترین ماده منعقد کننده برای این اهداف در محدوده pH بالای ویروسیت است. پلی الکترولیتها همچنین می توانند ویروسها را رسوب دهند.
فیلتراسیون سریع از طریق شن و ماسه تمیز ویروس ها را از بین نمی برد ، اما تصفیه پساب منعقد شده احتمالاً به این دلیل است که لایه لایه بندی خود ویروس ها را جذب می کند. درنهایت ، ضد عفونی باید به تولید آب عاری از ویروس برای نوشیدن و پساب بدون ویروس برای تخلیه در آبهایی که با آنها ممکن است انسان در تماس باشد ، کمک کند.
از آنجا که ضد عفونی کردن ماده ساده ای نیست ، باید ضدعفونی کننده ها براساس نیاز انتخاب شوند.
پسابها و آبهای حاوی مواد جامد احتمالاً فقط با گرما یا با تابش اشعه آلوده می شوند ،
آبهای تخلیه شده در جویها نباید از هر چیزی که باعث آسیب رساندن یا از بین رفتن آبزیان شود ضد عفونی شوند (مگر اینکه محصولات سمی قابل خنثی باشند).

محققان دانشگاه دلاور یک فناوری ارزان و غیر کلر مبتنی بر فناوری ایجاد کرده اند که می تواند ارگانیسم های مضر از جمله ویروس ها را از آب آشامیدنی خارج کند.

این فناوری جدید می تواند امنیت آب آشامیدنی را در سراسر جهان به ویژه در کشورهای در حال توسعه به طور چشمگیری بهبود بخشد.
طبق آمار سازمان بهداشت جهانی (WHO) ، بیش از یک میلیارد نفر – یک ششم جمعیت جهان – از دسترسی به منابع آب ایمن برخوردار نیستند.
چهار میلیارد مورد بیماری اسهال در هر سال در سراسر جهان رخ می دهد و منجر به مرگ ۱٫۸ میلیون نفر ، در درجه اول نوزادان و کودکان در کشورهای در حال توسعه می شود. هشتاد و هشت درصد از این بیماری به منابع آب ناامن ، بهداشت نامناسب و مربوط می شود.

محققان گفتند که ویروس ها در آب آشامیدنی با استفاده از روش های فعلی از بین می روند دشوار است زیرا آنها به مراتب کوچکتر از باکتری ها ، بسیار متحرک و مقاوم در برابر کلرینگ هستند اما دردستگاههای تصفیه آب با استفاده از فناوری یووی می توان ویروس ها را ازبین برد.