مرجع تخصصی آب و فاضلاب

۱. نکات و خطرات ویروس‌ها (هپاتیت A و نورویروس) در آب آشامیدنی

• منشأ آلودگی

  • ویروس‌های هپاتیت A (HAV) و نورویروس عمدتاً از آلودگی مدفوعی فاضلاب انسانی وارد منابع آب سطحی و زیرزمینی می‌شوند.

  • نفوذ از سیستم‌های لوله‌کشی آسیب‌دیده، تصفیه‌خانه‌های ناکارا یا رواناب غیربهداشتی.

• اثرات بالینی

  • HAV: تب، زردی، درد شکم، خستگی؛ دوره کمون ۱۵–۴۵ روز؛ در کودکان ممکن بدون علامت باشد اما در بزرگسالان یک‌چهارم موارد نیاز به بستری دارد.

  • نورویروس: دل‌درد، استفراغ و اسهال آبکی؛ دوره کمون 12–48 ساعت؛ خودمحدود‌شونده در 1–3 روز اما خطر دهیدراسیون در کودکان و سالمندان.

• بار عفونی پایین

  • کمتر از ۱۰–۱۰۰ اسپور ویروسی کافی است برای ایجاد عفونت 

۲. شیوه‌های تصفیه و حذف ویروس‌ها

1. گندزدایی شیمیایی

   • کلرزنی: دی‌کلر آزاد (HOCl) در pH 6–7 با CT ≥ 3–6 mg·min/L حذف > 99 ٪ 

   • دی‌اکسید کلر: CT پایین‌تر (1–2 mg·min/L) برای نورویروس مؤثر است

2. گندزدایی فیزیکی

   • UV-C (254 nm): دز UV ≥ 40 mJ/cm² برای HAV و ≥ 20 mJ/cm² برای نورویروس راندمان > 99.9 ٪

3. فیلتراسیون غشایی

   • اولترافیلتراسیون (UF): حذف ذرات ≥ 0.01 µm؛ ویروس‌های ~ 0.03–0.1 µm را حذف می‌کند

   • نانو فیلتراسیون (NF)/اسمز معکوس (RO): حذف کامل (> 99.99 ٪)

4. فرآیند ترکیبی

   • پیش‌فیلتراسیون → UF → UV → کلر آزاد

   • افزودن فلوکولانت (آلوم) پیش از UF برای کاهش بار ماتریس

۳. روش‌های اندازه‌گیری آزمایشگاهی

1. RT‑qPCR

   • استخراج RNA ویروسی + یک‌مرحله‌ای یا دو‌مرحله‌ای RT‑qPCR برای ژن‌های ‌VP1 (HAV) و ژن RdRp (نورویروس)؛ حد تشخیص ~ 10–100 کپی RNA/L

2. سل‌کشت (Cell Culture)

   • میکسر جلبک یا خطوط HepG2 (HAV)؛ شمارش PFU (Plaque‑Forming Units)

   • نورویروس هنوز به‌سختی کشت می‌شود؛ غالباً از شبیه‌سازی با میکرو‌ارگانیسم‌های ژنتیکی بهره می‌برند

3. ایمونوسیستم‌ها (ELISA / ICA)

   • کیت‌های جامد فاز برای HAV: کشف آنتی‌ژن در حجم‌های بالاتر (10³–10⁴ PFU/L)

   • تست سریع کاست‌های نواری برای نورویروس در نمونه‌های غلیظ‌شده

4. بایوسنسورها ژنتیکی

   • Aptamer یا CRISPR‑Cas12a برای آشکارسازی مستقیم RNA با فلورسانس

۴. روش‌های سنتی حسی و چشمی

• بو و طعم:

  • آلودگی ویروسی هیچ نشانه‌ای در طعم یا بو ایجاد نمی‌کند.

• رنگ و کدورت:

  • آب شفاف و بی‌رنگ باقی می‌ماند؛ هیچ تغییر ظاهری یا کدورت خاصی ندارد.

• آزمون میدانی نیمه‌کمی

  • باکتر‌یاب‌های شاخص (E. coli/کلی‌فرم) به‌عنوان نشانگر ورود ویروس؛ در فقدان باکتری، احتمال ویروسی کمتر است اما صفر نمی‌شود.

۵. سایر روش‌های ساده و پیشرفته

1. غلیظ‌سازی (Concentration) با PEG یا Electropositive Filters

   • حجم‌های بزرگ (10–100 L) → فیلترهای الکتروپوزیتیو → شست‌وشوی ویروس → RT‑qPCR

2. میکروفلوئیدیک سریع (Lab‑on‑a‑Chip)

   • ادغام استخراج RNA، RT‑qPCR و خوانش فلورسانس در دستگاه کوچک قابل حمل

3. بایوسنسورهای الکتروشیمیایی

   • الکترودهای پوشش‌داده‌شده با آپتامر HAV/noro → پاسخ جریان به‌ازای اتصال ویروس

4. Passive Samplers (POCIS-like for Viruses)

   • غشاهای الکتروفیلتراسیون برای جذب پیوسته ویروس در جریان آب

۶. علائم و نشانه‌های محیطی وجود ویروس

• اپیدمی محلی

  • هم‌زمانی با موارد بالینی هپاتیت A یا اپیدمی‌های گوارشی نورویروسی در جمعیت مجاور

• شاخص‌های آبزی

  • شمارش ستارگان ستاره‌ای (واژینوموناس، کلبسیلا) ممکن هم‌راستا با آلاینده ویروسی باشد

• علائم میدانی

  • افزایش اسهال در حیوانات مرتعی/وحشی که از منبع می‌آشامند

  • ظهور جسد حیوان کوچک (راسته‌نشین‌ها) پیرامون منبع آب

جمع‌بندی مهندسی:
ویروس‌های HAV و نورویروس به‌دلیل ابعاد کوچک و عدم تغییر ظاهری نیازمند «فرآیندهای پیش‌تصفیه/فیلتراسیون UF یا NF + UV-C + کلرزنی» هستند. پایش دوره‌ای با RT‑qPCR + سل‌کشت (HAV) و ELISA/ICA (نورویروس) ضروری است. در میدانی، استفاده از روش‌های غلیظ‌سازی سریع + کیت‌های نواری برای غربالگری اولیه و ارسال نمونه‌های مثبت به آزمایشگاه برای تأیید دقیق توصیه می‌شود.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب