medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2019-98-11-1201-1205medlit-440Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEИзучение циркуляции вирусов в воде поверхностных водоёмов и в сточных водахThe study of the circulation of viruses in surface waters and in wastewaterhttps://orcid.org/0000-0002-4408-9831ДмитриеваРаиса АлександровнаDmitrievaRaisa A.

Кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории санитарной вирусологии ФГБУ «ЦСП» Минздрава России, Москва, 119121.

e-mail: labdmitrieva@mail.ru

MD, Ph.D., leading researcher of the laboratory of sanitary virology Center for Strategic Planning, Russian Ministry of Health, Moscow, 119121, Russian Federation.

e-mail: labdmitrieva@mail.ru

labdmitrieva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3613-4305ДоскинаТ. В.DoskinaT. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4772-9686ЗагайноваА. В.ZagainovaA. V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6544-2959НедачинА. Е.NedachinA. E.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7433-7728АбрамовИ. А.AbramovI. A.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0232-2284БулатоваК. В.BulatovaK. V.noemail@neicon.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Центр стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииCenter for Strategic Planning, Russian Ministry of Health201914102020981112011205Copyright © Дмитриева Р.А., Доскина Т.В., Загайнова А.В., Недачин А.Е., Абрамов И.А., Булатова К.В., 20202020Дмитриева Р.А., Доскина Т.В., Загайнова А.В., Недачин А.Е., Абрамов И.А., Булатова К.В.Dmitrieva R.A., Doskina T.V., Zagainova A.V., Nedachin A.E., Abramov I.A., Bulatova K.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/440Введение

Введение. Представлены данные натурных исследований поверхностных водоёмов и сточных вод по показателям вирусного загрязнения.

Материал и методы

Материал и методы. На наличие вирусов исследовали пробы: воды рек среднеевропейского региона России; хозяйственно-бытовых сточных вод городов данного региона; сточных вод после очистки на трёх станциях аэрации. Элюаты исследовали на наличие вирусов на 2 перевиваемых линиях клеток RD и Hep-2, рекомендованных ВОЗ, а также на культуре BGM. Кроме того, в большей части проб определяли РНК энтеро-, норо-, астро-, ротавирусов, вирусов гепатита А (ВГА) в ОТ-ПЦР и ДНК аденовирусов в ПЦР. Выделение вирусов на клеточных культурах проводили в 3 пассажах, а определение РНК и ДНК вирусов – в 2 повторностях. Все пробы также исследовали на наличие колифагов в качестве косвенных показателей вирусного загрязнения.

Результаты

Результаты. Выявлено, что в воде поверхностных водоёмов определялись колифаги в 94% проб, вирусы на перевиваемых линиях клеток RD, Hep-2 и BGM определялись в 35% проб. Процент определения РНК энтеро-, рота-, норо-, астровирусов, ВГА и ДНК аденовирусов колебался от 10 до 70%.

Обсуждение

Обсуждение. Проведённые исследования на трёх станциях аэрации показали увеличение вирусного загрязнения воды водоёмов после сброса в них сточных вод.

Заключение

Заключение. Сточные воды, как необработанные, так и после биологической очистки и обеззараживания, загрязнены вирусами, и при сбросе их в поверхностные водоёмы создаётся высокий риск для здоровья населения. С целью сохранения водных ресурсов России существующие способы очистки и обеззараживания сточных вод целесообразно модернизировать с отработкой индивидуальных схем с учётом данных санитарно-вирусологического контроля сбрасываемых сточных вод и нормативов, указанных в документах водно-санитарного законодательства.

Introduction

Introduction. There was presented data from the field observation of surface waters and wastewater on indices of viral pollution.

Material and Methods

Material and Methods. To detect the presence of viruses, we examined samples as following: waters of the rivers of the Central European region of Russia; wastewater of the cities of this region; wastewater after treatment at three aeration stations. Eluates were examined for viruses on 2 transplantable RD and Hep-2 cell lines recommended by WHO, as well as on BGM culture. In addition, in the majority of samples, RNA of entero-, noro-, astro-, rotaviruses, hepatitis A viruses (HAV) was detected in RT-PCR and adenovirus DNA in PCR. The output of viruses in cell cultures was carried out in 3 passages, and the determination of RNA and DNA of viruses - in 2 replications. All samples were also examined for coliphages, as indirect indices of viral contamination.

Results

Results. It was revealed that coliphages were detected in surface water in 94% of samples, viruses on tissue RD, Hep-2 and BGM cell lines were detected in 35% of samples. The percentage of detection of RNA entero-, rota-, noro-, astroviruses, HAV and adenovirus DNA ranged from 10 to 70%.

Discussion

Discussion. Studies conducted at three aeration stations showed an increase in viral contamination of water in water bodies after the discharge of wastewater into them.

Conclusion

Conclusion. Wastewater, both untreated and after biological treatment and disinfection, is contaminated with viruses and when discharged into surface water bodies creates a high risk to public health. In order to preserve the water resources of Russia, modern methods of cleaning and disinfecting wastewater should be modernized with the development of individual schemes taking into account the data of sanitary and virological control of discharged wastewater and the standards specified in the documents of water sanitary legislation.

аденовирусноровирусэнтеровирусротавирусастровирусВГАвирусное загрязнениесточные водыповерхностные водоёмыadenoviridaenorovirusenterovirusrotovirusastroviridaehepatitis A virusviral pollutionwastewatersurface watersReferencesКасьяненко А.А. Современные методы оценки рисков в экологии Учебное пособие. М.: Изд-во РУДН; 2008. 271 с.Kas’janenko A.A. Modern evaluation methods of risks in ecology: education guidance [Sovremennyye metody otsenki riskov v ekologii Uchebnoye posobiye]. Moscow: Izd-vo RUDN; 2008. 271 p. (in Russian)Мокиенко А.В., Гоженко А.И., Петренко Н.Ф., Пономаренко А.Н. Вода и водно-обусловленные инфекции. Том I. Одесса: Лерадрук; 2008. 412 с.Mokiyenko A.V., Gozhenko A.I., Petrenko N.F., Ponomarenko A.N. Water and the water caused infections. Odessa: Leradruk; 2008. 412 p. (in Russian)Моисеенко Т.И. Методология оценки качества вод с позиций экологической парадигмы. Известия РАН. Серия географическая. 2009; 1: 23-35.Moiseenko T.I. Methodology for assessing water quality from the standpoint of the ecological paradigm. Izvestiya RAN. Seriya geograficheskaya. 2009; 1: 23–35. (in Russian)Хубларян М.Г. Качество вод. Вестник РАН. 2009. 5 (79): 403-10.Khublaryan M.G. Water quality. Vestnik RAN. 2009; 5 (79): 403–10. (in Russian)Хотько Н.И., Дмитриев А.П. Водный фактор в передаче инфекций. Пенза; 2002. 232 с.Khotko N.I., Dmitriyev A.P. Water factor in the transmission of infections [Vodnyy faktor v peredache infektsiy]. Penza; 2002. 232 p. (in Russian)Prevosta B., Lucasa F.S., Goncalvesb A., Richardb F., Moulinc L., Wurtzer S. Large scale survey of enteric viruses in river and waste water underlines the health status of the local population. Environ Int. 2015; 79: 42-50. https://doi.org/10.1016/j.envint.2015.03.004Prevosta B., Lucasa F.S., Goncalvesb A., Richardb F., Moulinc L., Wurtzer S. Large scale survey of enteric viruses in river and waste water underlines the health status of the local population. Environ Int. 2015; 79: 42–50. https://doi.org/10.1016/j.envint.2015.03.004Haramoto E., Kitajima M., Hata A., Torrey J.R., Masago Y., Sano D. et al. A review on recent progress in the detection methods and prevalence of human enteric viruses in water. Water Res. 2018; 15 (135): 168-86. https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.02.004Haramoto E., Kitajima M., Hata A., Torrey J.R., Masago Y., Sano D. et al. A review on recent progress in the detection methods and prevalence of human enteric viruses in water. Water Res. 2018; 15 (135): 168–86. https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.02.004Farkas K., Cooper D.M., McDonald J.E., Malham S.K., de Rougemont A., Jones D.L. Seasonal and spatial dynamics of enteric viruses in wastewater and in riverine and estuarine receiving waters. Sci Total Environ. 2018; 634 (1): 1174-83. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.038Farkas K., Cooper D.M., McDonald J.E., Malham S.K., de Rougemont A., Jones D.L. Seasonal and spatial dynamics of enteric viruses in wastewater and in riverine and estuarine receiving waters. Sci Total Environ. 2018; 634 (1): 1174–83. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.04.038Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2014 году». М.; 2015.State report “On the status and protection of the environment of the Russian Federation in 2014” [Gosudarstvennyy doklad “O sostoyanii i ob okhrane okruzhayushchey sredy Rossiyskoy Federatsii v 2014 godu”]. Moscow; 2015. (in Russian)Государственный доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучии населения Российской Федерации в 2017 году». М.; 2018.State report “On the state of sanitary and epidemiological well-being of the population of the Russian Federation in 2017” [Gosudarstvennyy doklad “O sostoyanii sanitarno-epidemiologicheskogo blagopoluchii naseleniya Rossiyskoy Federatsii v 2017 godu”]. Moscow; 2018. (in Russian)Symonds E.M., Griffin D.W., Breitbart M. Eukaryotic Viruses in Wastewater samples from the United States. Appl Environ Microbiol. 2009; 5 (75): 1402-9. https://doi.org/10.1128/AEM.01899-08Symonds E.M., Griffin D.W., Breitbart M. Eukaryotic Viruses in Wastewater samples from the United States. Appl Environ Microbiol. 2009; 5 (75): 1402–9. https://doi.org/10.1128/AEM.01899-08Carducci A., Morici P., Pizzi F., Battistini R., Rovini E., Verani M. Study of the viral removal efficiency in a urban wastewater treatment plant. Water Sci Technol. 2008; 4 (58): 893-7. https://doi.org/10.2166/wst.2008.437Carducci A., Morici P., Pizzi F., Battistini R., Rovini E., Verani M. Study of the viral removal efficiency in a urban wastewater treatment plant. Water Sci Technol. 2008; 4 (58): 893–7. https://doi.org/10.2166/wst.2008.437Osuolale O., Okoh A. Human enteric bacteria and viruses in five wastewater treatment plants in the Eastern Cape, South Africa. J Infect Public Heal. 2017; 10 (5): 541-7. https://doi.org/10.1016/j.jiph.2016.11.012Osuolale O., Okoh A. Human enteric bacteria and viruses in five wastewater treatment plants in the Eastern Cape, South Africa. J Infect Public Heal. 2017; 10 (5): 541–7. https://doi.org/10.1016/j.jiph.2016.11.012Fernández-Molina M.C., Álvarez A., Espigares M. Presence of Hepatitis a Virus in Water and its Relationship with Indicators of Fecal Contamination. Water Air Soil Poll. 2004; 1 (159): 197-208. https://doi.org/10.1023/B:WATE.0000049176.30748.0bFernández-Molina M.C., Álvarez A., Espigares M. Presence of Hepatitis a Virus in Water and its Relationship with Indicators of Fecal Contamination. Water Air Soil Poll. 2004; 1 (159): 197–208. https://doi.org/10.1023/B:WATE.0000049176.30748.0bLucena F., Finance C., Jofre J., Sancho J., Schwartzbrod L. Viral pollution determination of superficial waters (river water and sea-water) from the urban area of Barcelona (Spain). Water Res. 1982; 2 (16): 173-7. https://doi.org/10.1016/0043-1354(82)90107-5Lucena F., Finance C., Jofre J., Sancho J., Schwartzbrod L. Viral pollution determination of superficial waters (river water and sea-water) from the urban area of Barcelona (Spain). Water Res. 1982; 2 (16): 173–7. https://doi.org/10.1016/0043-1354(82)90107-5Lin J., Singh A. Detection of human enteric viruses in Umgeni River, Durban, South Africa. J Water Health. 2015; 13 (4): 1098-112. https://doi.org/10.2166/wh.2015.238Lin J., Singh A. Detection of human enteric viruses in Umgeni River, Durban, South Africa. J Water Health. 2015; 13 (4): 1098–112. https://doi.org/10.2166/wh.2015.238Sattar S.A., Westwood J.C. Viral Pollution of Surface Waters Due to Chlorinated Primary Effluents. Appl Environ Microbiol. 1978; 3 (36): 427-31.Sattar S.A., Westwood J.C. Viral Pollution of Surface Waters Due to Chlorinated Primary Effluents. Appl Environ Microbiol. 1978; 3 (36): 427–31.Онищенко Г.Г. Эпидемиологическое благополучие населения России. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2013; 1: 42-51.Onischenko G.G. Epidemiological well-being of population of Russia. Zhurnal mikrobiologii epidemiologii i immunobiologii. 2013; 1: 42–51. (in Russian)Недачин А.Е, Дмитриева Р.А., Доскина Т.В., Долгин В.А. Показательное значение отдельных индикаторов и маркёров в отношении вирусного загрязнения воды. Гигиена и санитария. 2015; 6: 51-4.Nedachin A.E., Dmitrieva R.A., Doskina T.V., Dolgin V.A. The Illustrative value of separate indices and markers for viral contamination of water. Gigiyena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2015; 6: 51–4. (in Russian)Руководство по вирусологическим исследованиям полиомиелита. Женева: ВОЗ; 1998. 114 с.Manual for the virological investigation of polio. Geneva: WHO; 1998. 114 p.Lodder W.J., de Roda Husman A.M. Presence of noroviruses and other enteric viruses in sewage and surface waters in The Netherlands. Appl Environ Microbiol. 2005; 71 (3): 1453-61. https://doi.org/10.1128/AEM.71.3.1453-1461.2005Lodder W.J., de Roda Husman A.M. Presence of noroviruses and other enteric viruses in sewage and surface waters in The Netherlands. Appl Environ Microbiol. 2005; 71 (3): 1453–61. https://doi.org/10.1128/AEM.71.3.1453-1461.2005Thompson S.S., Jackson J.L., Suva-Castillo M., Yanko W.A., El Jack Z., Kuo J. et al. Detection of infectious human adenoviruses in tertiary-treated and ultraviolet-disinfected wastewater. Water Environment Res. 2003; 75: 163-70. https://doi.org/10.2175/106143003X140944Thompson S.S., Jackson J.L., Suva-Castillo M., Yanko W.A., El Jack Z., Kuo J. et al. Detection of infectious human adenoviruses in tertiary-treated and ultraviolet-disinfected wastewater. Water Environment Res. 2003; 75: 163–70. https://doi.org/10.2175/106143003X140944Недачин А.Е, Дмитриева Р.А., Доскина Т.В., Долгин В.А., Чула-нов В.П., Пименов Н.Н. Сточные воды как резервуар возбудителей кишечных вирусных инфекций. Гигиена и санитария. 2015; 94 (7): 37-40Nedachin A.E., Dmitrieva R.A., Doskina T.V., Dolgin V.A., Chulanov V.P., Pimenov N.N. Waste waters as the reservoir of intestinal enteric viral infections. Gigiyena i sanitariya [Hygiene and Sanitation, Russian journal]. 2015; 7 (94): 37–40. (in Russian)Haramoto E., Otagiri M., Morita H., Kitajima M. Genogroup distribution of F-specific coliphages in wastewater and river water in the Kofu basin in Japan. Lett Appl Microbiol. 2012; 54: 367-73. https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.2012.03221.xHaramoto E., Otagiri M., Morita H., Kitajima M. Genogroup distribution of F-specific coliphages in wastewater and river water in the Kofu basin in Japan. Lett Appl Microbiol. 2012; 54: 367–73. https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.2012.03221.xOuardani I., Turki S., Aouni M., Romalde J.L. Detection and Molecular Characterization of Hepatitis A Virus from Tunisian Wastewater Treatment Plants with Different Secondary Treatments. Appl Environ Microbiol. 2016; 82: 3834-45. https://doi.org/10.1128/aem.00619-16Ouardani I., Turki S., Aouni M., Romalde J.L. Detection and Molecular Characterization of Hepatitis A Virus from Tunisian Wastewater Treatment Plants with Different Secondary Treatments. Appl Environ Microbiol. 2016; 82: 3834–45. https://doi.org/10.1128/aem.00619-16

The authors declare that there are no conflicts of interest present.