新冠病毒疫情相關(guān)醫(yī)療廢水和廢物處理處置潛在風(fēng)險(xiǎn)與對策

陳 帥，閔 慜，王 勇，高桂蘭,*

(1.上海第二工業(yè)大學(xué)，上海 201209；2.上海市第六人民醫(yī)院東院，上海 201306;3.河南省商丘市第一人民醫(yī)院，河南商丘 476100)

2019年12月起，我國湖北省武漢市暴發(fā)了新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情，成為重大的突發(fā)公共衛(wèi)生事件[1]。SARS-CoV-2存在人傳人現(xiàn)象，在短期內(nèi)即造成湖北省各地區(qū)的確診病例數(shù)大幅增加。據(jù)國家衛(wèi)健委消息，截至2020年5月24日，我國累計(jì)報(bào)告確診病例82 985例，累計(jì)治愈出院病例78 268例，累計(jì)死亡病例4 634例，現(xiàn)存確診病例83例(重癥7例)[2]。據(jù)鳳凰網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2020年5月24日，在中國以外的215個(gè)國家和地區(qū)，已累計(jì)報(bào)告確診病例5 345 335例，累計(jì)治愈出院病例2 179 423例，累計(jì)死亡病例342 428例[3]。世界衛(wèi)生組織(WHO)已于2020年3月11日宣布COVID-19疫情從特征上可稱為“大流行”。經(jīng)過我國政府和人民的不懈努力，特別是全國4.26萬名(2.8萬名女性)醫(yī)護(hù)人員緊急馳援湖北[4]，我國病例數(shù)快速增長的勢頭迅速得到控制。截至發(fā)文，確診人數(shù)保持較低水平，且主要以境外輸入為主，但還有大量病人在醫(yī)院收治，仍處于“內(nèi)防擴(kuò)散，外防輸入”的疫情防控關(guān)鍵階段。

SARS-CoV-2的傳染性極強(qiáng)，且可通過飛沫傳播，因此，利用口罩、護(hù)目鏡和防護(hù)服等做好防護(hù)至關(guān)重要。同時(shí)，根據(jù)國家衛(wèi)健委2020年3月3日發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》[5]，對COVID-19患者的一般治療措施中，抗病毒藥物(α-干擾素、洛匹那韋、利托那韋、利巴韋林、磷酸氯喹和阿比多爾)治療是重要環(huán)節(jié)。應(yīng)對重癥患者的感染問題，則還需抗生素治療作為輔助[1]。另外，在患者的糞便中已檢測到SARS-CoV-2。這些，都意味著收治醫(yī)院的廢水極有可能被抗病毒藥物、抗生素及SARS-CoV-2污染[6]。因此，評估COVID-19疫情期間收治醫(yī)院所產(chǎn)生的廢水和醫(yī)療廢物的潛在風(fēng)險(xiǎn)較為迫切。截至發(fā)文，尚無文獻(xiàn)對COVID-19患者收治醫(yī)院的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行討論。本文從廢水中的病毒、抗病毒藥物與抗生素，以及醫(yī)療廢物的處理方面討論收治醫(yī)院存在的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，為疫情期間收治醫(yī)院的環(huán)境治理提供思路。

1 醫(yī)院的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

1.1 缺少針對性的檢測指標(biāo)

醫(yī)院各科室產(chǎn)生的廢水存在差異，傳染病房、化驗(yàn)室、手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室、腸道門診、醫(yī)療器械消毒室、處置室等科室排放的廢水可能被SARS-CoV-2污染。醫(yī)院的廢水，特別是來自治療傳染病患者的廢水，含有各種各樣的微生物病原體和病毒，在排放前需進(jìn)行適當(dāng)處理和管理[7]。然而，在人類呼吸道病毒中，冠狀病毒(CoV)是實(shí)驗(yàn)室中最難被檢出的病毒，大多數(shù)常規(guī)診斷性病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)室檢測不到[8]。 Lodder等[6]在荷蘭發(fā)現(xiàn)首例COVID-19患者，4 d后的機(jī)場廢水樣本中發(fā)現(xiàn)了SARS-CoV-2的 RNA，推測可能是有癥狀、或無癥狀、或發(fā)病前的個(gè)體在機(jī)場排出了病毒。同時(shí)，他們在荷蘭出現(xiàn)首批COVID-19患者的Tilburg附近的廢水中也檢出了SARS-CoV-2的RNA。不過，CoV在廢水中可能會快速死亡[9]。學(xué)者在消毒前、后的北京小湯山醫(yī)院廢水濃縮物中均檢測到了非典型肺炎病毒(SARS-CoV)的RNA，但未檢測到活的SARS-CoV[10]。我國在《醫(yī)院廢水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 2029—2013)中規(guī)定，醫(yī)院廢水處理工程運(yùn)行監(jiān)測參數(shù)至少應(yīng)包括水量、pH、化學(xué)需氧量、生化需氧量、懸浮物、氨氮、動植物油和糞大腸菌群數(shù)等；在《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18466—2005)中規(guī)定，醫(yī)院廢水的必測生物學(xué)指標(biāo)有糞大腸菌群數(shù)、腸道致病菌、腸道病毒、結(jié)核桿菌，并未涉及對特定病毒的監(jiān)測(表1)。盡管檢出病毒RNA并不能說明其仍然具有活性，現(xiàn)有文獻(xiàn)也并未明確判定SARS-CoV-2是否存在糞-口傳播。不過，對于接觸廢水和廢棄物的人員而言，這種潛在風(fēng)險(xiǎn)仍需防控。

1.2 抗病毒藥物的潛在風(fēng)險(xiǎn)

抗病毒藥物主要用于治療病毒引起的疾病(冠狀病毒肺炎、乙型肝炎、流感、艾滋病及皰疹)?？共《舅幬锊荒芡耆蝗梭w吸收，經(jīng)過代謝后會進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)[11]。然而，抗病毒藥物在廢水處理系統(tǒng)中不能被完全去除，從而進(jìn)入環(huán)境，對生態(tài)系統(tǒng)和人體健康造成潛在風(fēng)險(xiǎn)[12]。同時(shí)，抗病毒藥物具有高生物活性，進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)后，可能擾動生物膜或刺激生物群落，從而影響廢水處理的性能和效率[13-15]。

Ebele等[16]在尼日利亞Ogun州Sango Ota制藥工業(yè)區(qū)的灌溉渠和井中檢測到了抗病毒藥物，其中，磷酸氯喹的濃度達(dá)到5 mg/L。Aminot等[17]在法國波爾多郊區(qū)的河水和污水處理廠出水中檢測到53種目標(biāo)藥物，藥物含量為1～6 ng/L。Wood等[18]分析了12種抗病毒藥物在南非表層水體中的濃度，發(fā)現(xiàn)洛匹那韋的檢出平均濃度為239 ng/L，而利托那韋的檢出濃度低于儀器檢出限。Peng等[19]報(bào)道了6種抗病毒藥物和

表1 主要醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)中各監(jiān)測參數(shù)規(guī)定值Tab.1 Specified Values of Monitoring Parameters in Wastewater Discharge Processes of Medical Institutions

1種抗病毒藥物代謝產(chǎn)物在珠江三角洲水體中的濃度，發(fā)現(xiàn)阿昔洛韋的最高檢出濃度為113 ng/L，而更昔洛韋、奧司他韋、利巴韋林、司他夫定、齊多夫定和奧司他韋羧酸鹽未有檢出。Margot等[20]在醫(yī)院廢水中檢測到了濃度為110 ng/L的利托那韋，醫(yī)院常規(guī)廢水處理系統(tǒng)對其去除率低于25%，即便采用臭氧化和粉狀活性炭在超濾膜表面輔助，去除率也只是分別提高了8%和56%。Kovalova等[21]在瑞士某醫(yī)院安裝并運(yùn)行膜生物反應(yīng)器，處理包含抗病毒藥物在內(nèi)的68種藥物及其代謝產(chǎn)物的廢水，去除率僅達(dá)到78%。據(jù)報(bào)道，利托那韋會抑制細(xì)胞色素p450[22]。另外，這些抗病毒藥物也可能通過環(huán)境進(jìn)入食物鏈，使人體產(chǎn)生抗藥性。2009年—2013年，香港共有26位甲型流感患者對治療流感的藥物呈抗藥性[23]。

1.3 抗生素的潛在風(fēng)險(xiǎn)

抗生素已被廣泛用于保護(hù)人類健康和促進(jìn)畜禽養(yǎng)殖。盡管國家衛(wèi)健委發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》中并未提到具體的抗生素治療措施，但在應(yīng)對重癥患者的感染問題時(shí)是需要抗生素治療作為輔助的。據(jù)鐘南山院士團(tuán)隊(duì)論文[1]報(bào)道，所研究的1 099名COVID-19患者中，有57.5%的患者進(jìn)行了抗生素靜脈注射。多數(shù)抗生素為水溶性，約30%～90%的抗生素會以排泄物的形式進(jìn)入環(huán)境，對人類健康及生態(tài)系統(tǒng)安全構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)[24]。目前，抗生素在地下水、地表水、沉積物及土壤，甚至飲用水中均有檢出[25]。同時(shí)，抗生素所導(dǎo)致的微生物耐藥性因其持久存在性及基因水平轉(zhuǎn)移性而難以從環(huán)境中消除，已經(jīng)被WHO列為人類健康的三大威脅之一[26]。

醫(yī)院廢水是環(huán)境中抗生素的輸入源之一。魏曉東等[27]對廣州2家醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行檢測，進(jìn)、出水中共檢出41種目標(biāo)抗生素中的15種。其中，A醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)進(jìn)水中的11種抗生素有10種進(jìn)入出水系統(tǒng)；B醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)進(jìn)水中的13種抗生素有9種進(jìn)入出水系統(tǒng)，出水中抗生素的濃度仍然較高。茅國峰等[28]對紹興地區(qū)3家醫(yī)院廢水中分離出的病原菌進(jìn)行了耐藥性分析與耐藥基因檢測，發(fā)現(xiàn)廢水中分離出的48株病原菌中有11株產(chǎn)生了耐藥基因，且其中的4株攜帶了2個(gè)耐藥基因。李超等[29]檢測了烏魯木齊市4家醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)進(jìn)出水中致病菌的抗生素抗性水平及廢水中總體抗生素抗性細(xì)菌的污染水平，分離出的致病菌對4種目標(biāo)藥物的耐藥率分別為47.1%、63.4%、53.4%和42.4%，7種抗生素耐藥基因在其對應(yīng)的抗性細(xì)菌的檢出率為66.7%～100.0%，出水中仍有1.01×108～1.39×108CFU/mL的耐藥細(xì)菌進(jìn)入環(huán)境。

1.4 醫(yī)療廢物的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

醫(yī)療廢物是醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在預(yù)防、醫(yī)療、保健及其他相關(guān)活動中產(chǎn)生的，是含有病原菌、具有直接或間接感染性、毒性以及其他危害的一種危險(xiǎn)廢物[30-31]。醫(yī)療廢物主要包括尖銳廢物、患者護(hù)理廢物、化學(xué)或藥物廢物、放射性和細(xì)胞毒性廢物及破損的溫度計(jì)，可以傳播肝炎、炭疽、霍亂和艾滋病，以及消化道、呼吸道和皮膚疾病等[32-33]。在COVID-19疫情背景下，醫(yī)療廢物的處置存在SARS-CoV二次傳播或污染的重大風(fēng)險(xiǎn)。另外，醫(yī)療廢物還被認(rèn)為是環(huán)境中第四大汞排放源[34]，可污染水、大氣和土壤，通過食物鏈進(jìn)入人體后對大腦、神經(jīng)系統(tǒng)、腎功能、消化系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。

2016年，我國醫(yī)療廢物的產(chǎn)量為214.6萬t，并以每年20%的速度增長[35]。隨著COVID-19疫情的暴發(fā)，醫(yī)療廢物的產(chǎn)量急劇增加。 2020年3月31日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布消息，自2020年1月20日以來，全國累計(jì)處置醫(yī)療廢物20.7萬t[36]。因此，迫切需要安全處置醫(yī)療廢物，以確保疫情期間醫(yī)療環(huán)境安全和廣大群眾的身體健康。

2 應(yīng)對策略

2.1 細(xì)化醫(yī)療廢水檢測及排放標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國已形成較為完善的醫(yī)院廢水檢測和處理系統(tǒng)。以湖北省武漢市為例，新建的火神山醫(yī)院和雷神山醫(yī)院均建有完善的廢水處理系統(tǒng)。 2020年2月1日，生態(tài)環(huán)境部下發(fā)了《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)院廢水和城鎮(zhèn)廢水監(jiān)管工作的通知》，指出了具體醫(yī)療廢水的處理方法和參考標(biāo)準(zhǔn)，要求對醫(yī)療廢水按照《疫源地消毒總則》(GB 19193—2015)消毒，以不能檢出病源微生物為基準(zhǔn)。

火神山和雷神山醫(yī)院的廢水處理系統(tǒng)采用污染區(qū)與清潔區(qū)的廢水分流排放的模式，各自獨(dú)立進(jìn)入預(yù)消毒池，避免了病毒通過排水系統(tǒng)從污染區(qū)向清潔區(qū)傳播，工藝流程如圖1所示[37]。按照《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50849—2014)要求，火神山和雷神山醫(yī)院的醫(yī)技科室、病房和ICU病房的廢水先排入化糞池，滅活消毒后與廢水一同進(jìn)入醫(yī)院廢水處理站，并采用二級生化處理后再排人城市污水管道。處理的工藝包括預(yù)消毒、化糞池、二級處理、接觸消毒及排放。對于醫(yī)院的雨水，則在收集后添加消毒劑，之后排入城市污水排水系統(tǒng)。Guo等[38]對火神山和雷神山醫(yī)院的空氣和物體表面進(jìn)行測試，檢測SARS-CoV的分布情況，發(fā)現(xiàn)在出風(fēng)口附近SARS-CoV氣溶膠傳播的陽性率為35.7%，ICU醫(yī)護(hù)人員的鞋底陽性率達(dá)到50%，醫(yī)護(hù)人員的來回走動造成了藥房地面的陽性率達(dá)到100%和更衣室地板上有3個(gè)弱陽性的結(jié)果。這項(xiàng)研究的結(jié)果顯示，病毒有可能通過排氣口和醫(yī)務(wù)人員鞋底傳播到室外，并有一定概率進(jìn)入雨水系統(tǒng)。

圖1 火神山和雷神山醫(yī)院的廢水處理工藝流程圖[37]Fig.1 Wastewater Treatment Processes of Huoshenshan and Leishenshan Hospitals[37]

然而，目前我國醫(yī)療廢水排放執(zhí)行的《醫(yī)院廢水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ 2029—2013)和《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18466—2005)中尚未對抗病毒藥物及抗生素濃度提出具體要求，需及時(shí)評估并更新。在疫情防控的關(guān)鍵時(shí)期，建議在COVID-19患者收治醫(yī)院廢水及雨水處理前、后增加這些檢測項(xiàng)目，特別是針對SARS-CoV的RNA及其活性的檢測。另外，建議強(qiáng)化醫(yī)療廢水及醫(yī)院雨水的消毒環(huán)節(jié)，保證對SARS-CoV及其RNA的徹底殺滅。

2.2 提升醫(yī)療廢物處置能力

我國在2003年SARS疫情暴發(fā)后就頒布了《醫(yī)療廢物管理?xiàng)l例》，并在2011年進(jìn)行修訂。其中，詳細(xì)規(guī)定了醫(yī)療廢物的收集、運(yùn)送、貯存、處置以及監(jiān)督管理等工作流程。醫(yī)療廢物通常需經(jīng)過三級處理，即由直接產(chǎn)生者做簡單消毒處理、由醫(yī)院指定責(zé)任人做分裝打包等二級處理，以及由獲得醫(yī)療廢物經(jīng)營許可資質(zhì)的企業(yè)做無害化處理。通常地方環(huán)衛(wèi)部門的運(yùn)輸車會定期到醫(yī)院把醫(yī)療廢物運(yùn)送至該地區(qū)的醫(yī)療廢物處置廠進(jìn)行無害化處理，之后轉(zhuǎn)運(yùn)至普通垃圾場進(jìn)行終端填埋/焚燒[39]。2017年，原國家衛(wèi)生計(jì)生委、原環(huán)保部等5部門印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范醫(yī)療廢物管理工作的通知》，對醫(yī)療廢物的處置流程進(jìn)一步細(xì)化，要求醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)做好醫(yī)療廢物的源頭分類，規(guī)范醫(yī)療廢物的分類收集、運(yùn)送、暫存及交接方法和程序，重點(diǎn)加強(qiáng)感染性、損傷性、病理性醫(yī)療廢物的分類管理，并要求醫(yī)療廢物集中處置單位上門收取醫(yī)療廢物時(shí)應(yīng)執(zhí)行危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單管理制度，做好醫(yī)療廢物的種類、數(shù)量、交接時(shí)間及處置方法等的登記工作，資料保存不少于3年，還要求各流程責(zé)任單位做好工作人員的培訓(xùn)。2020年1月28日，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)的《新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)療廢物應(yīng)急處置管理與技術(shù)指南(試行)》指出，各地因地制宜，在確保處置效果的前提下，可以合理選擇處理設(shè)施，并支持處理壓力較大的地區(qū)采取跨區(qū)域協(xié)同措施處理醫(yī)療廢物。同日，國家衛(wèi)健委發(fā)布的《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情期間醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)療廢物管理工作的通知》中嚴(yán)格要求了醫(yī)療廢物的交接管理，登記資料需保存3年。

COVID-19疫情暴發(fā)時(shí)，醫(yī)療廢物產(chǎn)量暴增，武漢市更是增長了370%，當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療廢物處置能力嚴(yán)重不足，有關(guān)部門迅速加班加點(diǎn)安裝新的高溫蒸汽滅菌機(jī)器并每天24 h滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)(檢修期間除外)，持續(xù)清除醫(yī)療廢物存量[39-40]。另外，湖北省充分利用武漢臨近城市醫(yī)療廢物處置能力，合理將武漢市的醫(yī)療廢物分流，進(jìn)一步加快了武漢市醫(yī)療廢物的處置。據(jù)生態(tài)環(huán)境部2020年3月10日消息，全國31個(gè)省、區(qū)、市358個(gè)地、市醫(yī)療廢物處置設(shè)施運(yùn)行平穩(wěn)，涉疫情醫(yī)療廢物基本實(shí)現(xiàn)了“日產(chǎn)日清”[36]。

加強(qiáng)區(qū)域協(xié)作、嚴(yán)格醫(yī)療廢物轉(zhuǎn)運(yùn)流程可在短時(shí)間內(nèi)清除疫情重災(zāi)區(qū)的醫(yī)療廢物。而對于處理全國范圍內(nèi)的醫(yī)療廢物，還需加快提升我國醫(yī)療廢物的整體處理能力。 2020年2月21日，中央政治局會議提出“要補(bǔ)齊醫(yī)療廢物處置短板”。2020年2月24日，國家衛(wèi)健委和生態(tài)環(huán)境部以及相關(guān)的10個(gè)部委聯(lián)合印發(fā)了《醫(yī)療廢棄物綜合治理工作方案》，要求到2020年底，全國每個(gè)地級市都要至少建1個(gè)規(guī)范的醫(yī)療廢物處置設(shè)施。方案還要求，到2022年6月底，全國每個(gè)縣都要建成醫(yī)療廢物從收集、轉(zhuǎn)運(yùn)到處置的完整體系，徹底解決全國醫(yī)療廢物處置能力不足的問題，最終實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、安全、可靠的處置。

在COVID-19疫情期間，對醫(yī)療廢物采取的管控與處置措施是有力的。然而，也暴露了我國在面對突發(fā)公共衛(wèi)生事件所產(chǎn)生大量醫(yī)療廢物時(shí)存在的處理體系不健全及能力不足的問題。同時(shí)，在醫(yī)療廢物轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的潛在病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)值得關(guān)注。今后，應(yīng)在醫(yī)療廢物的組織制度、分類、包裝、登記、存儲、防護(hù)、轉(zhuǎn)運(yùn)、處置及最終去向方面規(guī)范化管理，形成涵蓋醫(yī)療廢物分類收集、貯存運(yùn)輸、處置人員規(guī)范防護(hù)及專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)等方面內(nèi)容的詳細(xì)管理體系，并形成長效機(jī)制，以降低醫(yī)療廢物處置全過程的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與職業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，還要針對COVID-19疫情早期暴露的全國醫(yī)療廢物處置能力不足的問題，穩(wěn)步落實(shí)《醫(yī)療廢棄物綜合治理工作方案》。

3 結(jié)語

面對突發(fā)的COVID-19疫情，在黨中央的領(lǐng)導(dǎo)下，國家衛(wèi)健委、生態(tài)環(huán)境部、醫(yī)療系統(tǒng)、各級政府和廣大人民群眾共同努力，截至發(fā)文已成功遏制并接近戰(zhàn)勝COVID-19，并牢牢控制了收治醫(yī)院醫(yī)療廢物的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。不過，在今后的一段時(shí)間，還需進(jìn)一步評估COVID-19患者治療過程中所使用的抗病毒藥物及抗生素的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，并做好廢水中相關(guān)微生物及藥物含量的監(jiān)測，進(jìn)而細(xì)化醫(yī)療廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，還需提升醫(yī)療廢物處置能力，更好地管控現(xiàn)在及疫情結(jié)束后的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。