08.04.2022. - Сточные воды представляют собой лабораторию для изучения здоровья человека

Сточные воды представляют собой лабораторию для изучения здоровья человека

Из многих современных удобств, которые в развитых странах часто считаются само собой разумеющимися, современная санитария может быть одной из самых важных. Новое исследование предполагает, что инфраструктура сточных вод может принести пользу обществу далеко за пределами значительного улучшения общественной гигиены. В исследовании подчеркивается метод, известный как эпидемиология сточных вод (WBE), в котором образцы муниципальных сточных вод могут использоваться в качестве диагностического инструмента для изучения удивительно широкого диапазона показателей здоровья в масштабах всего сообщества.

В исследовании, опубликованном в журнале Environment International, Рольф Халден и Сангит Адхикари описывают, как можно использовать WBE для достижения ряда амбициозных целей, изложенных в Целях устойчивого развития Организации Объединенных Наций. В исследовании, являющемся на сегодняшний день крупнейшей и наиболее полной оценкой инфраструктуры водоотведения в мире, рассматриваются очистные сооружения в 129 странах, обслуживающие более трети населения мира. Это также первое исследование, в котором предлагается и оценивается возможность использования WBE для измерения прогресса в достижении нескольких целей ООН в области устойчивого развития.

Метод WBE можно использовать для оценки факторов, влияющих на здоровье населения, от потребления местных продуктов питания, алкоголя, запрещенных наркотиков и табака до воздействия опасных химических веществ, фармацевтических препаратов, средств личной гигиены, вирусов и устойчивых к антибиотикам микробов. В дополнение к мониторингу инфекционных заболеваний разрабатываются новые биомаркеры заболеваний, обнаруживаемые в сточных водах, что позволяет исследователям добывать образцы для выявления признаков заболеваний, включая диабет, болезни сердца и рак. В исследовании подчеркивается острая необходимость расширения услуг по очистке сточных вод на большие участки земного шара, где таких ресурсов все еще не хватает.

Еще в 2019 году использование мониторинга сточных вод для оценки и оптимизации глобального здравоохранения было утопической мечтой, которую представляли и преследовали немногие, как подробно описано в книге Халдена 2020 года «Окружающая среда». Однако пандемия COVID-19 изменила все это, и этот метод был немедленно использован на практике для отслеживания разрушительного течения SARS CoV-2.

«Хотя большая часть этих усилий сегодня по-прежнему сосредоточена на сдерживании пандемии на местном уровне, пришло время подвести итоги того, что еще можно сделать с помощью WBE для улучшения условий жизни людей и устойчивости во всем мире», — говорит Халден. «Первая инвентаризация глобальной инфраструктуры сточных вод, представленная в нашем документе, представляет собой начальный и важный шаг к созданию более здорового и более справедливого будущего для людей во всем мире».

Профессор Халден является директором Центра биодизайна экологической инженерии в Университете штата Аризона, где он работает с Сангит Адхикари, который написал исследование в рамках своей недавно завершенной докторской диссертации. Халден также является профессором Школы устойчивой инженерии и искусственной среды ASU, членом Университетской лаборатории глобального будущего и профессором Школы наук о жизни.

Капля воды, море данных

Выделения из человеческих отходов могут показаться далекими от стерильной клинической лаборатории, где проводятся диагностические тесты. Тем не менее, оба диагностических подхода основаны на богатом хранилище информации, содержащейся в телесных жидкостях и экскрементах.

Сегодня более 55 стран активно используют WBE для оценки здоровья населения. Этот метод обеспечивает всеобъемлющее, недорогое и быстрое средство мониторинга здоровья населения. Первоначальный всплеск активности, вызванный кризисом SARS CoV-2, позволил чиновникам общественного здравоохранения оценить местные, региональные и национальные тенденции заболеваемости, даже несмотря на то, что всплески пандемии создавали серьезные проблемы для обычного диагностического тестирования.

Еще одно преимущество WBE заключается в том, что он может предоставлять данные на уровне населения, отражающие бремя невыявленных случаев COVID-19, включая бессимптомные инфекции, которые вряд ли будут обнаружены с помощью стандартного клинического наблюдения. Такая информация особенно ценна для эпидемиологов, надеющихся уточнить оценки летальности. Он успешно применяется национальными правительствами и правительствами штатов, неправительственными организациями, университетами и коммерческими предприятиями.

Мониторинг здоровья и устойчивости

Халден и его коллеги из ASU уже давно признали способность WBE предоставлять важные сведения о распространенности и скорости передачи патогенов, а новый коронавирус быстро превратился в демонстрацию того, как применять мониторинг сточных вод для информирования при принятии решений в области общественного здравоохранения в режиме реального времени. После создания в 2018/19 г. и для COVID-19 в 2020 г. в сотрудничестве с городом Темпе, штат Аризона, первых в мире электронных информационных панелей с открытым доступом, посвященных сточным водам, настоящее исследование направлено на радикальное расширение масштабов мониторинга сточных вод. на благо людей во всем мире и особенно в развивающихся странах.

Единогласным решением ООН было провозглашено 17 конкретных целей для достижения основных этапов социального, экономического и экологического развития. Повестка дня ООН отражает решимость стран-членов решать глобальные проблемы, связанные с изменением климата, быстрой урбанизацией и другими факторами. Новое исследование показывает, что WBE можно использовать для эффективного отслеживания прогресса в достижении более половины этих целей, установленных на 2030 год.

Это включает:

- Ликвидация голода, достижение продовольственной безопасности, улучшение питания и содействие устойчивому сельскому хозяйству

- Обеспечение здорового образа жизни и содействие благополучию для всех возрастов, обеспечение доступности и устойчивого управления водой и санитарией для всех

- Содействие неуклонному, инклюзивному и устойчивому экономическому росту, полной и продуктивной занятости и достойной работе для всех

- Создание устойчивой инфраструктуры, содействие инклюзивной устойчивой индустриализации и поощрение инноваций

- Сделать города и населенные пункты инклюзивными, безопасными, жизнестойкими и устойчивыми

- Обеспечение устойчивых моделей потребления и производства

- Сохранение и устойчивое использование океанов, морей и морских ресурсов для устойчивого развития и

- Содействие мирным и инклюзивным обществам для устойчивого развития, обеспечение доступа к правосудию для всех и создание эффективных, подотчетных и инклюзивных институтов на всех уровнях.

Ряд результатов в отношении здоровья можно также значительно улучшить просто за счет внедрения технологий очистки сточных вод в районы, где они наиболее необходимы в глобальном масштабе.

Инвентаризация земли

Исследователи начали с проведения углубленного литературного обзора существующей канализационной инфраструктуры, демографии населения обслуживаемых регионов и ряда связанных со здоровьем биомаркеров, доступных в сточных водах, которые могут быть информативными для достижения целей ООН.

В ходе исследования было выявлено около 109 000 муниципальных очистных сооружений в 129 странах, обслуживающих 2,7 миллиарда человек по всему миру. Это эквивалентно примерно 35% населения мира. Хотя около 80% населения обслуживается муниципальными системами очистки отходов в странах с высоким уровнем доходов, было выявлено около 60 стран, в которых обслуживается менее 40% населения. Серьезные различия между богатыми и бедными странами с точки зрения этих учреждений частично ответственны за их расходящиеся статистические данные о здоровье.

Действительно, в исследовании отмечается, что районы, в которых отсутствует централизованная канализационная инфраструктура, особенно в странах с низким уровнем дохода, находятся в двойном невыгодном положении. Без таких объектов общественная гигиена находится под угрозой; и пострадавшее население дополнительно лишено преимуществ постоянного мониторинга состояния здоровья, предоставляемого WBE. Этот факт отражен в наблюдаемых данных, которые показали снижение бремени болезней, связанных с централизованной инфраструктурой сточных вод.

Многоцелевая диагностика

Предоставление доступа к санитарной инфраструктуре помогает ограничить фекальное загрязнение и распространение болезней, передающихся через воду. Распространение сбора и очистки сточных вод на районы, где нет этой технологии, могло бы обеспечить экономически эффективную стратегию оценки состояния здоровья с помощью WBE в условиях, когда традиционное здравоохранение финансово недоступно для большинства местных жителей.

Помимо обнаружения инфекционных заболеваний, WBE также может помочь в управлении химическими рисками для населения, включая микропластик, агенты, нарушающие работу эндокринной системы, и широкий спектр загрязняющих веществ. Исследование также идентифицирует 25 различных классов биомаркеров, которые могут предоставить ценную статистику здоровья по уровням голода, стресса, сердечно-сосудистых заболеваний, легочных заболеваний и рака.

Расширение возможностей WBE для всестороннего мониторинга состояния здоровья значительно укрепило аргументы в пользу расширения инфраструктуры санитарии по всему миру для защиты здоровья человека, а также критически важных экосистем. Новое исследование также демонстрирует полезность метода для помощи обществу в достижении многих целей Организации Объединенных Наций по созданию более здорового и устойчивого мира.

Источник