تدوین استراتژی نمونه گیری نظارت فاضلاب

از این راهنمایی برای اجرای نظارت بر بیماری مبتنی بر فاضلاب استفاده کنید. نظارت بر بیماری های مبتنی بر فاضلاب یک علم به سرعت در حال توسعه است و CDC همچنان در دسترس است و به روز می شود.

در این صفحه

• نمونه مروری بر استراتژی
• تدوین استراتژی نمونه گیری نظارت
• از کجا نمونه برداری کنیم
• چند بار برای نمونه برداری
• نمونه
• نحوه نمونه برداری
• نحوه جمع آوری ، ذخیره و حمل نمونه ها

بررسی اجمالی استراتژی نمونه برداری

یک استراتژی نمونه برداری فاضلاب Covid-19 باید توسط نیازهای بهداشت عمومی ایالتی ، قبیله ای ، محلی و سرزمینی با درگیری شدید از کارخانه های تصفیه خانه فاضلاب هدایت شود. داده های نظارت بر فاضلاب برای تکمیل سایر شاخص های نظارتی COVID-19 که اقدامات بهداشت عمومی را آگاه می کند ، در نظر گرفته شده است. هیچ مداخله یا اقدامات بهداشت عمومی فقط نباید بر اساس داده های فاضلاب انجام شود. یک استراتژی نمونه برداری باید منابع موجود و ظرفیت آزمایش را با نیازهای داده های بهداشت عمومی متعادل کند و ممکن است با تغییر دانش علمی و نیازهای بهداشت عمومی به مرور زمان به روز شود.

توسعه استراتژی نمونه برداری فاضلاب COVID-19 شامل سه مرحله است:

1. نیازهای داده های بهداشت عمومی را شناسایی کنید. داده های بهداشت عمومی به وضعیت بیماری همه گیر محلی و سایر شاخص های بهداشتی موجود بستگی دارد. بر اساس وضعیت فعلی علم ، از نظارت فاضلاب می توان برای پشتیبانی از اهداف پاسخ زیر استفاده کرد:

فاضلاب منطقه جامعه ای است که توسط یک سیستم جمع آوری فاضلاب ارائه می شود.

• حضور COVID-19 را در یک فاضلاب ، به طور بالقوه زودتر از نظارت مورد تعیین شده تشخیص دهید. این ویروس چند روز قبل از موارد گزارش شده در جامعه در فاضلاب تشخیص داده شده است. دانستن ویروس در فاضلاب وجود دارد می تواند یک شاخص مهم هنگام نظارت بر جوامع با ریسک بالاتر و بدون بیمار مورد شناخته باشد. با این حال ، عدم تشخیص RNA ویروسی در فاضلاب هرگز نمی تواند برای رد وجود عفونت در یک جامعه استفاده شود.
• روند نظارت در COVID-19 در یک فاضلاب ، از جمله موارد گزارش شده و عفونت های گزارش نشده. داده های فاضلاب تجزیه و تحلیل شده می توانند روند غلظت SARS-COV-2 را با گذشت زمان فراهم کنند. روند غلظت ویروسی در فاضلاب نشان داده شده است که روند منجر به موارد جدید گزارش شده در یک فاضلاب را تا روزها انجام می دهد. استفاده از نظارت فاضلاب به عنوان یک شاخص اصلی روندهای COVID-19 ممکن است مفید باشد که روند تعداد بیماران جدید در حال نوسان باشد یا برای ارزیابی تأثیرات احتمالی تلاش های کاهش جامعه.

غلظت RNA SARS-COV-2 در فاضلاب در حال حاضر نمی تواند برای تعیین تعداد کل افراد آلوده در یک جامعه یا درصد جمعیت آلوده استفاده شود. داده های بیشتر در مورد غلظت SARS-COV-2 در مدفوع افراد آلوده مورد نیاز است تا بتوانند رابطه بین غلظت SARS-COV-2 RNA در فاضلاب را درک کنند و تعداد زیادی از افراد در یک فاضلاب آلوده هستند.

• از کجا نمونه برداری کنید؟
• چند بار برای نمونه برداری؟
• چه چیزی را نمونه برداری کنیم؟
• چگونه نمونه برداری کنیم؟
• چگونه با خیال راحت نمونه ها را جمع آوری ، ذخیره و حمل کنیم؟

از کجا نمونه برداری کنیم

نظارت فاضلاب جامعه

فاضلاب نمونه برداری برای SARS-COV-2 هنگام ورود به یک تصفیه تصفیه (که به آن تأثیرگذار درمان نشده است) برای ارزیابی روند عفونت در جامعه کمک می کند که به سیستم فاضلاب کمک می کند. تعداد کارخانه های تصفیه را برای نظارت بر بیماری فاضلاب در سطح جامعه بر اساس نیازهای داده های بهداشت عمومی در منطقه و در دسترس بودن منابع انتخاب کنید. نرخ و روند COVID-19 در جامعه ، توزیع جمعیت و ویژگی های سیستم فاضلاب نیز ممکن است بر انتخاب شما تأثیر بگذارد.

کارخانه های تصفیه فاضلاب ممکن است برای نظارت فاضلاب جامعه به:

• درصد مشخصی از جمعیت را پوشش دهید.
• داده های مربوط به جوامع در معرض خطر بالاتر COVID-19 یا در معرض خطر ابتلا به بیماری شدید COVID-19 را ارائه دهید.
• اطلاعاتی را در مورد جوامع ارائه دهید که آزمایش بالینی به موقع COVID-19 مورد استفاده نیست یا در دسترس نیست.
• نماینده چندین فاضلاب است که در خدمت جمعیت به هم پیوسته بزرگتر ، مانند مناطق متراکم شهری هستند.

قبل از انتخاب یک کارخانه تصفیه خانه فاضلاب برای نظارت فاضلاب جامعه ، مشورت با مهندسان فاضلاب و مدیران ابزار برای درک: بسیار مهم است:

• منطقه جغرافیایی و جمعیتی که توسط این ابزار خدمت می کنند
• سهم نسبی انواع ورودی های زباله (صنعتی ، تجاری ، مسکونی)
• عوامل عملیاتی که می توانند در تشخیص SARS-COV-2 تأثیر بگذارند (به عنوان مثال ، قبل از تصفیه فاضلاب دریافتی یا انحراف فاضلاب برای تنظیم جریان بالادست سایت نمونه برداری)
• مکانهای نمونه برداری موجود در کارخانه تصفیه خانه
• ظرفیت ابزار برای جمع آوری نمونه ، مستندات و حمل و نقل
• در دسترس بودن متا داده های مورد نیاز برای تفسیر بهداشت عمومی (به عنوان مثال ، اندازه گیری جریان تأثیرگذار ، اندازه گیری کیفیت آب شیمیایی/فیزیکی ، منطقه خدمات شکل)

نظارت فاضلاب هدفمند

نظارت فاضلاب هدفمند ، فاضلاب نمونه گیری از فاضلاب از بالادست در شبکه فاضلاب را شامل می شود (به عنوان مثال ، ایستگاه های آسانسور ، رهگیرها ، منهول ها). نظارت فاضلاب هدفمند ممکن است درک بهتری از نحوه توزیع عفونت SARS-COV-2 در یک فاضلاب فراهم کند.

هنگام تصمیم گیری در مورد اینکه آیا نظارت فاضلاب هدفمند برای اقدامات بهداشت عمومی مفید خواهد بود ، مهم است که موارد زیر را در نظر بگیرید:

• غلظت SARS-COV-2 RNA از نظر تصفیه خانه فاضلاب در بالادست متغیر است زیرا فاضلاب بالادست زمان کمتری برای مخلوط کردن داشته و دارای مدفوع کمتری از افراد است.
• دسترسی به خطوط فاضلاب که فقط به جمعیت هدف مورد نظر خدمت می کنند ممکن است نیاز به تغییرات زیرساختی داشته باشد یا ممکن است امکان پذیر نباشد.
• بسته به اندازه جمعیت هدف ، انجام نظارت مؤثر فاضلاب هدفمند ممکن است هزینه های پر هزینه تر و از نظر لجستیکی چالش برانگیزتر از نظارت مورد باشد.

چند بار برای نمونه برداری

فرکانس نمونه گیری فاضلاب بستگی به نحوه استفاده از داده ها برای بهداشت عمومی و شیوع COVID-19 در جامعه دارد. با فرکانس آزمایش کافی ، ممکن است از آزمایش فاضلاب برای ردیابی روند به مرور زمان استفاده شود. نمونه های منفرد یا نمونه گیری بسیار نادر (به عنوان مثال ، ماهانه) احتمالاً برای ایجاد روندها آموزنده نخواهد بود ، اما می تواند برای ایجاد حضور COVID-19 در یک جامعه استفاده شود.

اگر هدف نظارت فاضلاب نمایش حضور SARS-COV-2 در فاضلاب باشد ، نمونه برداری یک بار در هفته ممکن است کافی باشد. اگر این هدف نشانگر اولیه روند عفونت باشد ، حداقل سه نقطه نمونه برداری در یک دوره روند مورد نظر برای نظارت لازم است. تجزیه و تحلیل NWSS از یک پنجره نظارت 15 روزه برای گزارش روند استفاده می کند. داده های کمی در دسترس است که توصیف می کند که چگونه غلظت فاضلاب به سرعت در سناریوهای مختلف اپیدمی تغییر می کند.

موارد زیر را هنگام تعیین فرکانس نمونه در یک مکان خاص در نظر بگیرید:

• حداقل سه نمونه برای تشخیص روند فاضلاب به مرور زمان لازم است. زمان بین نمونه های فاضلاب متوالی حداقل مدت زمانی را که ممکن است یک روند شناسایی شود تعیین می کند. به عنوان مثال ، اگر نمونه ها دو بار در هفته جمع آوری شوند ، 8 روز حداقل مدت زمانی است که می توان یک روند را تأیید کرد.
• ظرفیت آزمایش آزمایشگاهی و کمبود زنجیره تأمین ممکن است حداکثر فرکانس نمونه برداری را محدود کند.
• نمونه گیری یک بار داده های عملی فراتر از حضور عفونت SARS-COV-2 در Sewershed را ارائه نمی دهد.

نمونه

نوع نمونه یک نکته مهم برای جمع آوری نمونه های نماینده است و به محل جمع آوری نمونه و عوامل خاص برای تصفیه خانه فاضلاب بستگی دارد. برای تعیین انواع نمونه های مناسب که به بهترین وجه جمعیت هدف را نشان می دهد ، با کارکنان کارخانه تصفیه مشورت کنید. نمونه ها باید در مکانهایی که قبل از افزودن مواد شیمیایی یا مخلوط کردن جریان زباله در تصفیه خانه فاضلاب جمع آوری می شوند ، جمع آوری شود.

دو نوع نمونه نظارت فاضلاب وجود دارد

1. فاضلاب تصفیه نشده: فاضلاب تصفیه نشده شامل زباله های استفاده از خانگی یا ساختمان (به عنوان مثال ، توالت ، دوش ، سینک) است که حاوی زباله های مدفوع انسانی و همچنین زباله های منابع غیر خانه (به عنوان مثال ، آب باران ، استفاده صنعتی) است. فاضلاب تصفیه نشده ممکن است از تأثیرگذار تصفیه خانه فاضلاب (قبل از تصفیه اولیه) یا بالادست در شبکه جمع آوری فاضلاب نمونه برداری شود. تغییر در غلظت RNA SARS-COV-2 در نمونه های فاضلاب جمع آوری شده از تأثیرگذار تصفیه خانه فاضلاب نشان داده شده است که با روند در موارد گزارش شده ارتباط دارد. در بیشتر موارد ، فاضلاب تصفیه نشده احتمالاً قبل از استخراج RNA به غلظت نیاز دارد. تعیین تعداد عفونت های مورد نیاز برای تشخیص ویروس در فاضلاب بدون غلظت دشوار است زیرا این امر به حد تشخیص روش و میزان ویروس در مدفوع بستگی دارد ، که داده های کمی برای آن وجود دارد.
2. لجن اولیه: لجن اولیه شامل مواد جامد معلق است که در اولین فرآیند حذف مواد جامد ("رسوب") در کارخانه تصفیه خانه فاضلاب از فاضلاب خارج می شوند. لجن اولیه از لجن ثانویه متمایز است ، که تحت درمان اولیه قرار گرفته است که ممکن است SARS-COV-2 RNA را از بین ببرد. از لجن ثانویه برای نظارت فاضلاب استفاده نکنید. تغییر در غلظت RNA SARS-COV-2 در نمونه های لجن اولیه نشان داده شده است که با روند در موارد گزارش شده ارتباط دارد. مزیت نمونه های لجن اولیه در مقایسه با فاضلاب تصفیه نشده این است که کنسانتره SARS-COV-2 در لجن ، که باعث کاهش حجم نمونه مورد نیاز برای تشخیص ویروس می شود و ممکن است نیاز به تمرکز نمونه را قبل از کمیت از بین ببرد. با این حال ، میزان غلظت RNA SARS-COV-2 در لجن به خوبی مشخص نمی شود. نمونه های لجن همچنین ممکن است چالش هایی را که باید برای هر کارخانه تصفیه خانه فاضلاب ارزیابی شود ، مانند مواد شیمیایی اضافه شده در تصفیه خانه ، افزایش غلظت ترکیباتی که می توانند در روش های آزمایشگاهی تداخل داشته باشند ، یا افزودن جریان زباله های بازیافت شده از سایر قسمت های تصفیه خانه ، ایجاد کند. بشر

انتخاب نوع نمونه

فاضلاب تصفیه نشده و لجن اولیه هر دو انواع نمونه های نظارت بر فاضلاب جامعه قابل قبول هستند. برای نظارت فاضلاب هدفمند بالادست ، فقط نمونه های فاضلاب تصفیه نشده در دسترس است. اگر روش های آزمایشگاهی در دسترس باشد ، CDC نمونه گیری لجن را برای ارزیابی حضور عفونت در یک فاضلاب با تعداد کمی از بیماران شناخته شده توصیه می کند زیرا این ویروس بیشتر در لجن متمرکز خواهد شد.

CDC با استفاده از نمونه های فاضلاب تصفیه نشده وقتی:

• گیاهان تصفیه فاضلاب قبل از نمونه گیری لجن ضد عفونی کننده اعمال می کنند
• آزمایش لجن مهار سنجش بالا یا بازیابی ویروس ضعیف را نشان می دهد
• زمان اقامت Solids در شفاف سازی اولیه ناشناخته است

نحوه نمونه برداری

دو روش جمع آوری نمونه برای نظارت فاضلاب وجود دارد

1. Grab: نمونه های گرفتن را می توان به سرعت جمع آوری کرد و نیازی به تجهیزات خودکار ندارد. با این حال ، نمونه های Grab ممکن است کمتر از نمونه های کامپوزیت نماینده مدفوع جامعه باشد. برای فاضلاب و لجن تصفیه نشده ، نمونه های گرفتن یک لحظه واحد را نشان می دهد و بسیار تحت تأثیر نوسانات روزانه در جریان و ترکیب فاضلاب است. در سطح تصفیه خانه ، نمونه های Grab ممکن است غلظت های مشابهی را برای نمونه های کامپوزیت فراهم کنند اگر نسبت جامعه آلوده به اندازه کافی زیاد باشد. با این حال ، در این زمان ، حداقل نسبت جامعه ای که برای گرفتن نمونه های Composite و ترکیبات به طور مشابه باید آلوده شود ، ناشناخته است.
2. کامپوزیت: نمونه های کامپوزیت با جمع کردن نمونه های چند چاشنی در یک فرکانس مشخص در طی یک دوره زمانی مشخص جمع آوری می شوند - از جمله 24 ساعت برای نظارت فاضلاب. شما می توانید نمونه های کامپوزیتی از فاضلاب تصفیه نشده را به صورت دستی یا با استفاده از نمونه های خودکار با ظرفیت تبرید جمع آوری کنید که نمونه های دارای وزن جریان را جمع می کنند (به عنوان مثال ، یک نمونه زیر در هر 200000 گالن جریان). نمونه بردارهای کامپوزیت مداوم (در مقابل وزن جریان) ممکن است چگونگی نمایندگی نمونه از جامعه را که به فاضلاب کمک می کند ، بهبود بخشد. نمونه های کامپوزیت نماینده بیشتری از کمک های مدفوع جامعه نسبت به نمونه های گرفتن در نظر گرفته می شوند.

انتخاب حجم نمونه

حجم نمونه برای جمع آوری به نوع نمونه (فاضلاب یا لجن) بستگی دارد. نمونه فاضلاب کامپوزیت 1 لیتری (L) یا 100 میلی لیتر (میلی لیتر) حجم نمونه لجن گرفتن باید برای آزمایش کافی باشد. حداکثر مقدار مواد جامد لجن که ممکن است مستقیماً استخراج شوند ، به طور معمول در حدود 2 گرم است. حجم نمونه باقیمانده (در صورت وجود) می تواند برای اندازه گیری مکرر یا برای ارزیابی تنوع بیولوژیکی استفاده شود.

حجم نمونه ای که متمرکز و اندازه گیری شده است ، کمترین میزان RNA SARS-COV-2 را که می توان تشخیص داد تعیین می کند. تمرکز بیش از 1 لیتر فاضلاب ممکن است منجر به بازیابی ضعیف یا مهار سیگنال ویروسی شود. در صورت استفاده از نمونه های گرفتن ، برای جمع آوری نمونه های نماینده ای که اوج بار بارگذاری مدفوع انسان را ضبط می کند و برای درک زمان اقامت مواد جامد برای لجن ، با کارکنان تصفیه خانه فاضلاب مشورت کنید.

نحوه جمع آوری ، ذخیره و حمل نمونه ها

ایمنی نمونه برداری: تا به امروز هیچ مدرکی وجود ندارد که کسی به دلیل قرار گرفتن در معرض فاضلاب ، با Covid-19 بیمار شود. شیوه های استاندارد مرتبط با عملیات تصفیه خانه فاضلاب باید برای محافظت از کارگران فاضلاب از SARS-COV-2 کافی باشد. این شیوه های استاندارد می تواند شامل کنترل های مهندسی و اداری ، شستشوی دستی ، شیوه های خاص کار ایمن و تجهیزات محافظ شخصی باشد که معمولاً هنگام کار با فاضلاب تصفیه نشده مورد نیاز است. فراتر از توصیه های CDC برای چگونگی محافظت در برابر COVID-19 ، هیچ گونه محافظت ویژه Covid-19 برای کارگران مدیریت فاضلاب ، از جمله آنهایی که در مراکز تصفیه فاضلاب هستند ، توصیه نمی شود.

ذخیره سازی: هرگز نمونه ها را در دمای بالاتر از تبرید (4 درجه سانتیگراد) ذخیره نکنید. نمونه ها را در طی فرآیند جمع آوری. در صورت امکان ، نمونه های فرآیند در طی 24 ساعت از جمع آوری ، به عنوان نظارت مؤثر فاضلاب عملی به جمع آوری سریع داده ها متکی است. نمونه های باقیمانده می توانند د ر-70 درجه سانتیگراد برای بایگانی منجمد شوند. از بیش از یک چرخه یخ زدگی خودداری کنید. داده ها از دست دادن بالقوه سیگنال پس از انجماد نشان داده اند.

حمل و نقل: هنگام ارسال نمونه به آزمایشگاه ها ، CDC بسته بندی نمونه هایی را با بسته های سرد (4 درجه سانتیگراد) و استفاده از حمل و نقل یک روزه یا یک شبه توصیه می کند. نمونه های بسته و کشتی به عنوان ماده عفونی دسته B (UN 3373) ، مطابق با مقررات مواد خطرناک وزارت حمل و نقل ایالات متحده و مقررات بین المللی حمل و نقل هوایی ، مقررات کالاهای خطرناک.