目前已有一些病毒（主要甲型肝炎病毒）從污染源經(jīng)若干距離而進(jìn)入井水的流行病學(xué)證據(jù)。現(xiàn)在已普遍承認(rèn)在地下水中，病毒在正常條件下可以遷移很長的距離。然而，影響病毒在地下水中遷移的特殊因素有待深入研究，比如飽和度，地表水流，水文地質(zhì)條件等因素。
地下水中的細(xì)菌和病毒來源主要包括生活污水、醫(yī)院污水及垃圾滲濾液等，未經(jīng)消毒的污水中含有大量細(xì)菌和病毒，通過污灌、滲坑（井）的滲透進(jìn)入包氣帶和飽水帶，將對地下水造成生物污染。另外,下水管道泄漏、河堤滲漏、污水處理后復(fù)灌以及不合理的畜牧措施也可能造成地下水遭受病毒污染。
病毒附著的污染物在通過包氣帶向下運(yùn)移時，會產(chǎn)生一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)及生物作用。其中物理和化學(xué)作用對污染物的遷移產(chǎn)生較大影響：
物理作用效應(yīng)主要包括機(jī)械過濾及稀釋作用，他們主要產(chǎn)生凈化效應(yīng)。污水中的大腸桿菌可以遷移至較深土層，而病毒的包囊較小，在經(jīng)過多孔土壤的過程中不易被過濾和凈化，隨著水分進(jìn)入地下水系統(tǒng)的幾率較高，所以地下水病毒污染相對嚴(yán)重。疫區(qū)的土壤性質(zhì)，含水層性質(zhì)，地下水補(bǔ)徑排，開采情況都會直接影響病毒遷移狀況。
化學(xué)作用效應(yīng)主要包括吸附、溶解、沉淀、氧化還原、pH值影響、化學(xué)降解、光分解及揮發(fā)作用等。而吸附是病毒遷移的主要影響作用。
嚴(yán)格估計病毒在天然水中的存活是困難的，因為病毒對影響其存活的各種因素的抵抗力不相同。有研究表明，一些病毒在地下水中可能至少存活28天。也有研究人員報導(dǎo)過有些病毒在地下水中的存活可達(dá)18天，也有實(shí)驗室實(shí)驗一些病毒在飲水中的存活超過了20天。因為地下水含水層中陽光的影響被消除，溫度較為穩(wěn)定，病毒在地下水中很可能存活較長時間。
不少微生物致病菌、病毒和指示菌在地下水中能隨水一起流動，并可以生長較長時間，生存在地下水中的微生物是相對穩(wěn)定的。微生物細(xì)菌的衰減速度K由dc/dt=-Kc求得，c為微生物濃度，t為時間。下圖列出了幾種微生物在地下水、地表水、海水中的衰減速度。
可以看出微生物細(xì)菌在地下水中比其在河水、海水中衰減得慢得多。另外，病毒比細(xì)菌在地下水中生存時間要長，且兩者間無相互關(guān)系，而細(xì)菌中糞鏈球菌最為穩(wěn)定，大腸桿菌抗性最強(qiáng)。
由此可以看出，病毒在地下水中比其余水體介質(zhì)的時間長，但是都會存在衰減的情況。
04 怎么消滅地下水中的病毒？
據(jù)《2018中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》，我國約61%的城市居民以地下水為飲用水源，北方地區(qū)65%的生活用水、50%的工業(yè)用水和33%的農(nóng)業(yè)灌溉用水來自地下水。
地下水是要用來喝的。對于地下水消毒，除了傳統(tǒng)的自來水廠沉淀加氯消毒的處理措施，即通過氯及其化合物在水中產(chǎn)生的次氯酸與微生物酶起反應(yīng)，從而破壞微生物細(xì)胞中的物質(zhì)交換而達(dá)到殺菌效果。
其實(shí)還能利用含水層自身微生物等“五花八門”的消毒方式。
德國伯恩市CSIRO地下水研究中心曾使用地下水含水層樣本去除脊髓灰質(zhì)炎病毒。但是殺病毒的速度較慢，在使細(xì)菌興旺繁殖的條件下，病毒消失得最快。研究認(rèn)為這可能是一種代謝作用，細(xì)菌或是正在利用病毒作為食物，或是正在產(chǎn)生某種能殺死病毒的物質(zhì)。
有研究使用臭氧消毒，臭氧的殺菌作用與其高氧化電勢和容易通過微生物細(xì)胞膜擴(kuò)散有關(guān)。它的殺菌能力比氯強(qiáng)，且作用快消耗量也比氯小。如在0.45mg/L臭氧作用下，經(jīng)2分鐘水中脊髓灰質(zhì)炎病毒死亡。同時，由于污染質(zhì)的氧化和礦化，殺菌的過程也使得水氣味消失，色度降低。
也有研究使用銀離子消毒，銀的消毒效力較好，各種不同程度細(xì)菌污染的天然地下水中每升加人1mg的銀，經(jīng)2小時后完全消毒。幾種細(xì)菌可以排成衰減的順序為：葡萄球菌>鏈球菌>痢疾菌>大腸桿菌。作為水消毒的清潔性指標(biāo)的大腸桿菌，對銀的作用最穩(wěn)定。如凈化后水中不含大腸桿菌,則上述所有細(xì)菌在水中更不存在。
然而，此類試驗需要區(qū)分病毒失活衰減的影響，相關(guān)研究有待深入。
05 國內(nèi)有地下水引發(fā)的病毒疫情？
近些年，地下水作為直接飲用水源，也導(dǎo)致國內(nèi)發(fā)生一些小規(guī)模的疫情。DE從疫情規(guī)模和原因兩方面總結(jié)了四件疫情。
2009年9月4-11日，廣東省某農(nóng)村學(xué)校因生活用井水被GⅡ-4型諾如病毒污染引起胃腸炎暴發(fā)，共報告病例108例，經(jīng)流行病學(xué)調(diào)查，使用受污染的井水作為生活用水為主要危險因素。
2014年11月26日-12月5日杭州市西湖區(qū)某校共發(fā)生諾如病毒胃腸炎病例82例。有多名學(xué)生因出現(xiàn)嘔吐、腹瀉等癥狀到醫(yī)院就診。根據(jù)病例臨床表現(xiàn)、流行病學(xué)調(diào)查以及實(shí)驗室檢測結(jié)果判斷該起疫情為諾如病毒GⅡ型引起的急性胃腸炎暴發(fā)，暴發(fā)的主要原因可能為食用受污染的井水，接觸傳播也是主要的傳播途徑。同時，停用井水前采集的學(xué)生宿舍生活用水菌落總數(shù)均超標(biāo)，并且均能檢測出耐熱大腸菌群和總大腸菌群，而停用井水后采集的學(xué)生宿舍生活用水細(xì)菌常規(guī)指標(biāo)均恢復(fù)正常，表明井水可能被糞便污染，間接印證了以上結(jié)論。
諾如病毒是引起成人和兒童急性病毒性胃腸炎的常見病原體。諾如病毒好發(fā)于冬春季，具有起病急、傳染性強(qiáng)、傳播速度快等特點(diǎn)，并且容易在幼兒園、學(xué)校等人群聚集場所暴發(fā)，成為嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題。
2015年2月19-28日，浙江省臨海市江南街道沿岙村發(fā)生一起群體性腹瀉暴發(fā)疫情，春節(jié)期間該村村民陸續(xù)出現(xiàn)腹瀉患者，伴腹痛、惡心、嘔吐等癥狀。經(jīng)臨海市疾病預(yù)防控制中心現(xiàn)場流行病學(xué)調(diào)查和實(shí)驗室檢測，證實(shí)是一起由村公共井水被糞便污染引起的輪狀病毒感染性腹瀉暴發(fā)疫情。結(jié)果本次暴發(fā)共發(fā)病165例，臨床表現(xiàn)以腹瀉、嘔吐為主，８例患者大便標(biāo)本檢測出輪狀病毒。飲用公共井水可能是本次暴發(fā)的危險因素。該村并沒有提供市政自來水，飲用水來源主要有東部山上蓄水池的山水和居民區(qū)的一口公共井水。山水和井水通過管道流經(jīng)半山腰的飲用水處理室后，經(jīng)二氧化氯投加消毒裝置予以消毒，再合并成一條管道提供給居民使用。該村村民因嫌飲用水加氯消毒后氣味較大而不愿意使用，村飲用水管理員已多月未對該裝置添加二氧化氯，現(xiàn)場也發(fā)現(xiàn)消毒裝置已廢用較長時間。
2015年5月1日，江西省某村衛(wèi)生室報告該村某磚瓦廠4月29-30日出現(xiàn)較多腹瀉病例。本次疫情共報告病例45例，病例標(biāo)本中3份為諾如病毒陽性，3個水井水樣標(biāo)本中細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群均嚴(yán)重超標(biāo)。結(jié)論本次疫情是一起由諾如病毒引起的急性胃腸炎暴發(fā)事件。暴發(fā)原因是直接飲用污染的2號井水所致，污染方式可能是因暴雨將病人嘔吐物直接沖刷入水井或者廁所排污渠滲漏入井。
06 后知后覺，我們要怎么辦？
據(jù)《2018中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》，淡水環(huán)境狀況令人喜憂參半：一方面，2018年地表水質(zhì)量得到改善，36個重點(diǎn)城市的黑臭水體基本消除；另一方面，“看不見”的地下水質(zhì)量堪憂，全國地下水水質(zhì)較好級以上的比例僅為33.4%，較差級和極差級分別達(dá)到51.8%和14.8%。人們以為深藏地下的水不易被污染、水質(zhì)好，但現(xiàn)在看來，“看不見”的水遠(yuǎn)沒想象中那么干凈。
地下水循環(huán)緩慢，自凈能力弱，污染情況不好改善。我國約61%的城市居民以地下水為飲用水源；北方地區(qū)65%的生活用水、50%的工業(yè)用水和33%的農(nóng)業(yè)灌溉用水來自地下水。地下水一旦污染，危害的將是生活的方方面面。
我們已經(jīng)看到，地下水引發(fā)的疫情主要來自于地下水被污染，而后直接被飲用。
因此，從兩方面我們可以將地下水疫情防患于未然。
第一，農(nóng)村生活污水集中處理，更換飲用水源。
干凈的山泉水，純潔的井水，是可以喝的，前提是我們不能弄臟了。除了密集的工業(yè)園區(qū)廢水排放，農(nóng)村生活污水的散亂差是上述幾次疫情的主因。今年中央一號文件再次提到農(nóng)村生態(tài)環(huán)境問題，在一些使用地下水作為直接飲用水水源的地區(qū)，要從根本，從源頭防止地下水環(huán)境惡化。同時，應(yīng)加強(qiáng)對農(nóng)村飲用水的衛(wèi)生管理工作，對飲用水源進(jìn)行消毒處理．盡快將自備井水改成市政供水，切斷病毒進(jìn)入人體的途徑。
第二，如果實(shí)在需要直接飲用自來水和地下水，煮沸再喝。
自來水出廠前經(jīng)過層層處理和檢查，符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)，但在儲存、管網(wǎng)運(yùn)輸過程中可能發(fā)生污染，因此建議居民不要直接飲用自來水，煮沸會殺死或降低水媒病原體的活性，包括像隱孢子蟲一類的對化學(xué)消毒有抵抗力的原生動物，以及像輪狀病毒和諾如病毒一類太小而無法被過濾除去的病毒。即便水是渾濁的，煮沸也可以消除微生物和苯和氯仿一類的易揮發(fā)性有機(jī)化合物。經(jīng)濟(jì)條件允許的話，可安裝凈水器，進(jìn)一步過濾自來水或地下水，讓飲用水更安全。在肯尼亞、玻利維亞和贊比亞，凈水器的使用已經(jīng)減少了30~40%的腹瀉病。
某種程度上而言，相較于圍在身邊的空氣和目能所及的地表水，看不見，摸不到的地下水令人放松警惕。無論是浙江的城區(qū)高校，還是江西的農(nóng)村磚瓦廠，地下水都曾作為主要媒介引發(fā)了病毒疫情，這又提示我們，地下水病毒污染不得不防。從源頭做好防控，切換直接飲用途徑，飲用水從源頭到受體全程做好消毒，其實(shí)是可以避免的。這一串串的疫情暗示著，從底層的科研工作到應(yīng)用層面的政策管理，是有些環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題和漏洞的。這波疫情過后，期望政策聯(lián)動帶來地下水和病毒相關(guān)研究開花，飲用水安全有效落地，全方位筑牢衛(wèi)生防預(yù)體系，而不僅僅是不吃野生動物而已。
參考資料：
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