中国环境与公共卫生杂志

中国环境与公共卫生杂志/2017年/文章

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体积 2017年 |文章的ID 3931802 | https://doi.org/10.1155/2017/3931802

拯救Kumwenda, Chisomo Msefula, Wilfred Kadewa, Bagrey ngwia, Tracy Morse 马拉维使用生态卫生厕所的健康风险评估",中国环境与公共卫生杂志 卷。2017年 文章的ID3931802 13 页面 2017年 https://doi.org/10.1155/2017/3931802

马拉维使用生态卫生厕所的健康风险评估

学术编辑器:琳达·m·嘉宝
收到了 2017年5月08
修改后的 2017年8月28日
接受 2017年10月1日
发表 2017年11月08

抽象的

由于马拉维有机肥料价格上涨,生态卫生(EcoSan)污泥的使用变得越来越普遍;然而,几乎没有相关风险的证据。进行了定量微生物风险评估(QMRA),以确定与使用EcoSan相关的健康风险。病原体被认为包括大肠杆菌沙门氏菌,和土壤传播蠕虫(STH)。指数和Beta泊松模型分别用于估计蠕虫和细菌病原体的风险。主要曝光途径是通过污泥储存不良,在干燥过程中污染食物,赤脚走在污泥污染的地面上,坑排空,无保护,以及在田地中的污泥的应用。估计年度风险蛔虫,带绦虫和钩虫大约超过5.6 × 10-1对于交替窝(FAs)和尿分流干厕所(UDDTs)。风险大肠杆菌沙门氏菌为8.9 × 10-2及以上。这一风险高于世卫组织可接受的10种作物粪便污泥使用风险-4每年感染。生态安全公共厕所的推广者和使用者需要考虑倡导严格的指导方针以降低风险。

1.介绍

据估计,全球有27亿人使用现场卫生设施,其中17.7亿人使用坑式厕所。在使用坑式厕所的人群中,65%生活在撒哈拉以南非洲[1].在发达国家,抽水马桶是最常见的,于19世纪80年代开始使用,目的是减少卫生相关疾病的传播,特别是霍乱流行病[2].卫生设施,特别是经过改善的设施,旨在减少疾病传播,但现场和场外的卫生设施都面临挑战。抽水马桶在供水、设计和运作、污水处理和环境污染等方面存在问题[3.4].至于传统的坑厕所,他们曾据报道,由于地下水和沙质土壤的影响,他们易于崩溃,并且需要更多的土地,因为它们无法永久运作,并且不会促进重用其农业内容[5].目前,人们一直强调使用生态卫生设施(EcoSan),因为它似乎克服了抽水马桶和传统坑式厕所面临的大多数问题。生态厕所有几个好处,包括内容物可以用来给作物施肥,与传统坑式厕所相比,环境污染(内容物浸出)减少[67].随着无机施肥成本的增加,水资源短缺,缺乏佩斯城区建筑坑厕所的可用空间,使用生态厕所的使用是更好的选择[8].在马拉维,由于家庭希望从厕所产生的粪便中获益,使用生态厕所正变得越来越普遍[9].然而,研究表明,这些厕所产生的污泥用于农业不安全,并增加了社区的健康风险[21011].

“健康风险”定义为引发不良后果有关的人或群体[的福祉概率的因素12].关于EcoSan的使用,有报道称,在农田中施用坑内物(在此称为EcoSan污泥)会增加接触、意外摄入和食用未煮熟的蔬菜导致细菌、病毒和蠕虫感染的风险[1314].因此,如果没有得到良好的管理,使用生态山脉和它们的坑内容可能会增加腹泻和蠕虫症等疾病的传播。在马拉维,可用的最常见类型的生态厕所厕所是尿液转向干厕所(UDDT)和FOSSA交替(FAS)。UDDTS在佩鲁城区和小学中更常见,人们可以访问并负担得起必要的材料,而在农村地区,最常见的生态山梨醇类型是可以使用本地材料构建的FA [10].数字12分别显示FA和UDDT。

马拉维农业、灌溉和水资源发展部表示,FA是一个简单的双坑系统,在两个坑之间交替使用。这些坑是永久性的,使用一块可移动的板。新建时,其中一个坑用原木或竹子覆盖,有板子的一边正常使用。每次使用后,人们往坑里加入一把灰和三把干土。16].当使用中的坑满(大约在6个月后)时,它被土壤覆盖,然后密封。然后将板移动到第二颗坑。填充坑留下了六个月,以便排泄物可以分解,之后凹坑内容被移除使用[17].这两个坑可以互换使用,从而使生态厕所成为永久性的,因为它可以反复使用。FA有一个永久性的上层结构,通常由砖和泥浆砂浆制成(图)1)和草茅草[16].FA的优点是使用灰和土壤可以减少气味和苍蝇,它很便宜,可以在土地稀缺的地方使用。缺点是坑必须定期排空,并且需要使用灰和土壤,这对使用者来说并不总是愉快或容易的。FA是马拉维最常见的生态厕所[10].UDDT是一种建在地面上的带有双层拱顶的厕所,用于收集人类排泄物,其操作原理与FA相同,但UDDT有一个尿液分流系统[16].

除了马拉维城市污水使用的规章制度外,并没有管理ecoosan污泥使用的规章制度。从生态公厕的坑中收集的污泥并不总是用于农业,因为公厕的主人要么没有花园,要么对污泥感到厌恶。例如,在城郊地区,EcoSan的污泥往往被丢弃在指定为一般固体废物的地方,有时被丢弃在家庭周围的垃圾坑里,而在农村地区,污泥则被丢弃在家庭周围。之前曾努力推动向化肥公司和种植非粮食作物的大规模农民出售EcoSan污泥,但从厕所产生的污泥无法满足需求;因此,这个策略是不成功的[18].此外,公司和大规模农民的积极反应表明,如果能够加强生态安全公共厕所的运动,他们也许能够得到所需的供应。目前的情况是,未使用的污泥在不遵守任何规定的情况下被处理,这可能会增加社区的公共卫生风险,需要进行适当的调查。

目前,一些发展中国家正试图找到安全管理生态污泥的合适手段[19主要的担心是寄生虫的存在,尤其是抵抗力更强的蛔虫.EcoSan运作的条件可能无法满足快速所需的条件蛔虫灭活包括超过40℃的温度,水分含量小于5%,pH大于12 [20.].2014年的一项文献综述表明,病原体死亡的条件在不同的国家是不同的,这表明需要特定国家的信息才能产生安全的污泥[8].然而,这类当地数据往往不充分,这对从EcoSan厕所产生安全污泥构成了挑战[101921].若干研究估计了使用尿液、粪便污泥,特别是来自EcoSan厕所的污泥的健康风险,由于流行病学数据、所考虑介质中的病原体剂量和所作假设的不同,得出了不同的结果。例如,在斯堪的纳维亚做的研究发现,每年的风险来自蛔虫在粪便污泥储存12个月后,从低于10不等-3到2 × 10-3[1422].由于蠕虫的低浓度和天气条件,预计风险会很低。在墨西哥,使用生物固体肥料后食用蔬菜的总体风险被发现在2 × 10之间-1至9 × 10-5[23].这些研究表明,风险的变化取决于当地的条件。因此,由于环境条件和相关行为的差异,显然需要对马拉维的风险进行具体估计[2425].

在本研究中,“健康风险”的定义是病原体在EcoSan污泥中存活的可能性,从而导致接触者的健康状况不佳。EcoSan与任何其他卫生技术一样,如果不加以适当管理,可能对用户和一般公众构成健康风险。此前的一项研究发现,人们在排空坑、在花园里浇水、污染水资源和作物、儿童玩土壤等过程中,可能会因意外摄入病原体而接触到[26].

污染生态卫生污泥中的应用已经证明对一些研究健康风险[181927].例如,在南非和尼日利亚的研究分别从蔬菜叶子中分离出蠕虫卵和从水果中分离出病原体,在用粪便污泥受精后[1927].因此,有望实施明确和安全的处理措施,以减少疾病的传播。窝交替(FAS)和尿液转移干马桶(UDDTS)被广泛推动为Malawi的生态卫生(Ecosan)Latrine选项,但对于在Peringurban进行的定性研究(Bleantyre2016年Malawi的农村(Chikwawa)地区。该研究表明,尿道所需的尿液转移系统,密集管理和维护障碍是影响对生态用途态度的主要问题。此外,使用土壤和灰,尿液转移,使用热水和化学物质来杀死蛆,小便在UDDT的落穴中,屋顶的维护差是关于使用这些厕所的一些实践[18].这些做法可能会导致生态安全厕所产生不安全的污泥。有证据表明,EcoSan污泥中的病原体没有被完全杀死[28- - - - - -33].在马拉维,发现来自五个地区的生态厕所厕所的污泥样本有可行的蠕虫卵藻和大肠杆菌高于世界卫生组织(世卫组织)农业用粪泥再用标准[3334].虽然评估没有量化污泥使用者和公众所面临的健康风险,但该研究为风险提供了证据,特别是在该国蠕虫疾病高发的情况下[3536].来自萨尔瓦多农村的证据表明,使用未经太阳能处理的EcoSan污泥与肠道寄生虫感染患病率的增加有关[32].对于污泥是安全的,在使用过程中适当的程序应遵循,那就是加入灰的至少一个满杯和土壤三杯使用后,包括有利于环境条件下的可用性[62637].尽管有些公厕符合这些条件,但仍会产生不安全的污泥[3839].尽管在使用EcoSan厕所的过程中遵循了所有的程序,但在排空坑和储存以及在现场使用期间,考虑EcoSan污泥含有病原体是很重要的。因此,马拉维越来越多地使用生态三方厕所及其污泥,需要进行彻底的评估,以确保该技术是安全的,并促进公众健康。本研究旨在评估健康风险使用EcoSan污泥使用定量微生物风险评估(QMRA)涉及识别和量化的使用造成的危害发生的可能性EcoSan污泥考虑可能的有害影响人们使用污泥[40].由此产生的风险估计将有助于制定适当的干预措施,将风险降低到建议的水平。

2.方法

2.1。定量微生物风险评估

进行定量微生物风险评估(QMRA),以确定与Malawi的Flantyre(Peringurban)和Chikwa(农村)使用生态污泥相关的健康风险。在这项研究中,认为病原体包括致病性大肠杆菌沙门氏菌,和寄生虫(蛔虫鞭虫,和钩虫)。有人认为,当不良影响是由微生物风险引起时,QMRA优于定性风险评估和流行病学研究,因为这两种评估都没有考虑到个人可能接触不同剂量的可能性[41].

2.2。QMRA进程和数据收集

其次在QMRA过程中的操作步骤总结在图3.

图中的每一步3.使用的数据来自实验室分析、观察和文献综述。风险评估遵循以下步骤。

风险识别。在坑被密封后12个月等待后,从三十五(35)个生态山脉(13 FAS和22个UDDTS)中鉴定了危害,该次数在12个月的等待时间后取样,以确定生态污泥中存在危险的存在。通过从桩的顶部,中间和底部从坑中除去后立即从污泥中收集样品,然后在一个容器中混合。将样品容器保持在较冷的盒子中,以便在收集的3小时内运输到实验室,在那里它们被保存在冰箱中并在同一天加工核,并在2天内进行蠕虫。使用改进的三重浮选方案来完成从厕所粪便物质中恢复Helminths [42].采用Olympus BX41显微镜对可能的活卵进行鉴定和计数。为大肠杆菌沙门氏菌将1克污泥样本放入试管中,按标准操作程序处理[43- - - - - -45].危害定义为存放12个月后污泥中回收的病原体,包括细菌病原体和蠕虫。这些都在QMRA中进行了量化和考虑。该研究还考虑到蛔虫因为它在污泥中比其他所有的蠕虫更有抵抗力,被用作指示生物[23].由于考虑的人口中的腹泻疾病高,考虑了细菌病原体沙门氏菌大肠杆菌所报告的主要病因[3946- - - - - -48].

暴露评估。通过直接观察对可能的暴露途径进行识别和分析。排空坑检查表( )及污泥管理( )进行。摄入某物的可能性,沙门氏菌,大肠杆菌通过污泥和可能的暴露频率进行了定量评估。在污泥的使用、排空、储存、运输和田间施用过程中进行了观察。在使用过程中的实践结果已在其他地方公布[18].在观察过程中,特别注意污泥最终进入家庭成员口中的可能方式。除口服途径外,还评估了其他间接途径,如食品和水的污染。注意到可能接触到EcoSan污泥的人群。我们使用了在其他研究中使用的估计最大剂量(儿童每天0.2克土壤,成人每天50%儿童剂量(0.1克)土壤)来得出暴露剂量[14].据估计,与污泥的皮肤接触是摄入污泥的3倍,根据观察到的做法,赤足和赤手空拳排空污泥和在田间施用污泥,估计为0.3 g。受照射的参考人群是男性,据观察,他们参与了马拉维几乎所有涉及生态安全机构厕所的活动。这些活动包括施工、填筑坑的覆盖、污泥的清除、运输到现场和在现场的应用。妇女和儿童也参与其中,但观察到的接触量低于男性。最大暴露时间考虑了以往研究中发现的常见最大存活时间,其中细菌病原体为2个月,蠕虫为2年[49].令人关注的最大存活时间分别为蠕虫,因为他们通常比那些细菌和病毒病原体更长。因为,在现实生活中的情况下,并不是所有的人都会被曝光,曝光剂量的变化,蒙特卡罗模拟的方法,以尽量减少在辐射剂量的估计不确定性。“蒙特卡罗模拟是通过一个量反复计算的,使用随机选择的‘假设’情况下为每个计算的统计技术” [50].由于曝光并不总是以一致的方式发生,并且个体在不同时间暴露于不同剂量,因此模拟曝光和总共10,000种暴露剂量的模拟是重要的,以零和一个[51].

危险表征.通过对暴露于危险后的不良反应进行定量评价来确定特征。已知这些病原体引起的疾病,并从文献中估计其患病率。文献还提供了有关重点病原体的症状、严重程度和死亡率的信息,并指导了研究,以确保所有可能面临风险的人都被识别出来。使用流行率、感染率、症状、蠕虫等关键词搜索PubMed和谷歌Scholar,蛔虫,绦虫,钩虫,大肠杆菌沙门氏菌、暴露人群、暴露剂量、剂量与反应关系、剂量-反应模型和模型常数。检索到的前20个条目都已阅读,并下载了5个适当的条目进行全面阅读。当找到必要的信息时,搜索停止。

风险描述。最后一步是风险描述,包括综合所有步骤考虑到不确定性和不良影响的严重程度[15].进行风险特征描述,以综合危险识别、暴露评估和剂量-反应关系,以确定感染风险[47].然后使用指数模型和贝塔泊松模型计算每个模拟情景的风险(大肠杆菌沙门氏菌),分别2452].根据所考虑的病原微生物,使用感染过程的两个半机制模型估计了剂量-反应关系[53].据报道,Helminths对宿主相互作用遵循一个指数模型,其中单一有机体可能导致感染: 大肠杆菌沙门氏菌已发现主机交互遵循Beta Poisson模型。该模型假设感染概率随剂量增加。该模型近似 在哪里 是感染的可能性, 是摄入的剂量, 是病原体常数, 是剂量-反应参数,和 是一个生物体发起感染的概率[23].用于的剂量响应参数沙门氏菌 和   而对于大肠杆菌 和   他们是 寄生虫(54].

2.3。道德考虑

在选择将厕所纳入研究的地方,获得了户主的知情同意。在观察过程中,获得了相同户主的同意,不包括所有不同意研究的家庭,同意研究的家庭可以在任何时候自由终止研究。住户的姓名被匿名并保密。该研究于2014年10月获得马拉维大学医学院研究伦理委员会的伦理批准(P.04/14/1565)。

结果

3.1。危险识别
3.1.1。生态厕所污泥中病原体浓度的研究

微生物危害的识别包括测量每克污泥致病菌中可存活物的存在和菌落形成单位。总共抽样了35个公厕,包括13个FAs和22个UDDTs。目标和确定的危害包括蛔虫钩虫,绦虫大肠杆菌,沙门氏菌

活菌的平均浓度蛔虫分别为0.40和0.39个潜在活卵/克 )和尿分流旱厕( ),分别为(表1)。的 -试验显示FAs污泥中钩虫的数量多于UDDTs ( )。在农村地区FAS的取样,同时UDDT来自马拉维的城郊地区。


的意思是 标准偏差 范围 的意思是 标准偏差 范围

赫定 浓度范围,Fas(潜在的每克污泥), 浓度范围,UDDTs(每克污泥可能存活的卵),

答:蛔虫 0.40 0.74 0 - 2.42 0.39 0.58 0 - 1.87
钩虫 10.10 13.5 0 - 17.23 5.2 4.61 0 - 17.27
Trichuris trichiura. 0 0 0 0 0 0
绦虫 0.21 0.47 0 - 1.61 0.30 0.65 0 - 2.61

细菌病原体 每克菌落形成单位(cfu /g) 每克菌落形成单位(cfu /g)

沙门氏菌 346.2. 405.4 0 - 1200 509.1 741.9 0 - 3200
大肠杆菌 1007.7 1302.2 0-4100. 859.1. 1230.4 0 - 5500

3.2.暴露评估

所有35家户都观察到习惯的实践,而在清空期间观察到2个FAS和1 UDDT。通过观察结果来确定微生物危害的主要来源,并通过吸入气溶胶和灰尘,意外摄入并通过与粪便污泥的接触以及通过皮肤渗透到钩虫的情况下。使用生态污泥的家庭的所有成员面临暴露于污泥的风险。在观察期间,看到污泥被动物和鸡肉散布在家庭中。在家庭环境周围传播的污泥可能会污染食品,例如玉米粉和其他食物,如米和玉米,它们在同一位置干燥(图4 (d))。收割后,污泥堆积在厕所外,最终扩散到家庭周围。在布兰太尔,有两户使用UDDTs的家庭用麻袋保存污泥。正如其他地方报道的那样,在清理过程中,手套、塑料纸和胶靴/鞋等个人防护装备很少使用,而且由于手套在马拉维农村地区不常见,因此鼓励EcoSan用户使用空糖包等塑料纸作为手套[18].数字4(一)4 (c),4 (d)污泥通常保存在收获后的地方。

为了估算人们摄入的EcoSan污泥量,使用了拥有和使用EcoSan厕所的20至50岁男性来估算照射剂量,因为很难估算每个家庭成员的照射剂量。在马拉维的农村地区,男性通常负责修建厕所、排空厕所、将生态垃圾运到花园,并在花园中使用生态垃圾。下面的公式用来近似污泥剂量: EDY =每人每年污泥暴露剂量(以克计);edd =每人每天估计的暴露剂量(克);ETW =暴露时间,以天/周计算;EW =每月暴露周数;EM =每年暴露月。

Schönning等人(2007)报告称,儿童每天摄入约0.2克土壤,而成年人每天摄入约为儿童剂量(0.03至0.1克)的15至50%的土壤[14].我们使用0.1 g /天作为每日最大摄入和吸入剂量。由于观察到在排空污泥和在污泥现场施用时不戴手套和鞋子的做法,估计通过皮肤接触接触的暴露是摄入和吸入的三倍(0.3 g /天)。农村地区使用FAs的暴露时间较高,因为所有观察到的使用者在排空时都没有手套和鞋子使用。FAs和UDDTs每年人均摄入、吸入和通过皮肤接触的污泥估计剂量见表2


接触途径 人们如何接触 多少钱,住多久 一年中估计的暴露天数 估计剂量范围为每年g 估计平均剂量为每年g
F A uddt. F A uddt. F A uddt.

吸入 通过空气中的气溶胶吸入,同时在腐殖质储存,农业,排空和在该领域的应用中行走 每天不超过0.1克,连续6个月,农村地区和城郊地区分别约为每周5天和3天 120 72 0 - 6 0 - 3.6 3.0 1.8

摄入 在排空坑、运输、在没有个人保护的情况下在现场使用时意外摄入,以及有限的洗手和通过水和食品污染 估计每天最多0.1克,每年4天 4 4 0 - 0.4 0 - 0.4 0.2 0.2

皮肤接触 通过围绕家用赤脚其中腐殖质被存储,排空,和运输,并在现场应用时与皮肤接触 估计一年中有6个月每天最多0.3克,农村地区(FA)和城郊地区(UDDT)分别约为每周5天和3天 120 72 0-36 0 - 21.6 18.0 10.8

Each man was estimated to be exposed to an average of 21.2 g and 12.8 g of EcoSan sludge from FAs and UDDTs, respectively, in a year (Table2)。每人每年的病原体剂量是用每克病原体的平均浓度乘以每年摄入的估计污泥剂量来估计的(表)3.)。


病原 接触途径 的FA UDDTs
平均每克鸡蛋 每人每年的污泥剂量(g) 每人每年的病原体剂量 平均每克鸡蛋 每人每年的污泥剂量(g) 每人每年的病原体剂量

蛔虫 食入和吸入 0.40 3.2 1.3 0.39 2.0 0.8
绦虫 食入和吸入 0.21 3.2 0.7 0.30 2.0 0.6
钩虫 皮肤接触,吸入和摄入 10.10 21.2 214.1. 5.2 12.8 66.6

细菌(每克cfu)
大肠杆菌 食入和吸入 1007.7 3.2 3224.6 859.1. 2.0 1718.2
沙门氏菌 食入和吸入 346.2. 3.2 1107.8 509.1 2.0 1018.2

据估计,每一个接触到ecoosan污泥的个体将通过灰尘摄入和吸入大约1.3和0.8个可能存活的卵蛔虫每年,如果他们使用污泥FA和UDDT(表3.)。

3.3。危险表征

从文献中获得了对生物体的不利健康影响,包括腹泻和蠕虫感染。此前在马拉维进行的研究也表明这些病原体的存在和流行[57- - - - - -59,因此进行了这一评估。危害描述使用暴露评估和文献中的数据来生成剂量-反应曲线。剂量-反应关系估计了与摄入的微生物剂量有关的不良健康影响。最低感染剂量是指一个人摄入的能够引起感染的病原微生物的数量。所考虑的病原体感染剂量见表4


微生物 最小感染剂量(生物数量)

寄生虫 100到10.1 Andreoli等人,2007 [55]
沙门氏菌SPP。 104到10.7 马拉和霍兰,2003 [56]
伤寒沙门氏菌 10 马拉和霍兰,2003 [56]
大肠杆菌0157: H7 10到102 马拉和霍兰,2003 [56]

表中列出的感染剂量4从在暴露于志愿者和爆发数据中获得的数据估计。在这些调查期间,发现寄主相互作用的蠕虫遵循一个指数模型,其中单个有机体可能导致感染大肠杆菌沙门氏菌宿主间的相互作用遵循贝塔泊松模型。

这项研究使用了在线剂量-反应可视化和建模应用程序来得出估计病原体剂量的反应水平[60].蠕虫已经显示出高响应率,即使用较少剂量较少(表5)由于单个活卵子的能力导致人类感染,而细菌病原体主要取决于摄入的致病生物的数量及其在宿主中存活的能力[61].


数字 病原 病原体剂量(每人每年可活卵或cfu) 反应水平
的FA UDDTs 的FA UDDTs

答:蛔虫 1.3 0.8 0.73 0.55
绦虫 0.7 0.6 0.50 0.45
钩虫 214.1. 66.6 1.00 1.00
大肠杆菌 3224.6 1718.2 0.60 0.54
沙门氏菌 1107.8 1018.2 0.10 0.90

3.4.风险表征

进行风险描述,以综合危险识别、暴露评估和剂量-反应关系,确定感染风险。模拟暴露污泥剂量以减少不确定性。将平均模拟污泥剂量乘以平均病原体浓度,得到人均摄入的平均病原体剂量。表格6介绍了由于分别接触来自农村和城市近郊地区的FAs和UDDTs的生态osan污泥而造成的健康风险。


病原 的接触途径 的FA UDDTs
平均病原体剂量摄入 估计风险 平均病原体剂量摄入 估计风险

蛔虫 吸入和摄入 1.28 7.2×10-1 0.83 5.6×10-1
绦虫 吸入和摄入 0.65 4.8×10-1 0.58 4.4×10-1
钩虫 皮肤接触,吸入和摄入 220.3 1.0×100 66.4 1.0×100

细菌(每克cfu)
大肠杆菌 吸入和摄入 3258.7 6.0×10-1 1654.3 5.4×10-1
沙门氏菌 吸入和摄入 1122.4 1.0×10-1 1001.2 8.9×10-2

采用指数模型计算了风险估计值蛔虫,Taenia,Trichuris trichiura,还有钩虫大肠杆菌沙门氏菌,使用了测试版泊松模型。所有的计算都在Microsoft Excel中进行。结果表明,钩虫提出的约1风险最高的钩虫面曝光,皮肤接触,吸入和食入。这意味着,对生态卫生用户之间钩虫的风险约为100%(表6)。

4.讨论

每克污泥的活卵数在农村显著高于郊区(每克污泥的活卵数为10.1比5.2, )。这两个地点的污泥在潜在的可行性方面没有什么不同蛔虫的卵(每克污泥有0.40个活卵,而每克污泥有0.39个活卵, )。考虑到发展中国家过去的其他研究中发现的每克可存活虫卵20至735个,这意味着污泥的质量已有所改善[233338].这可能是由于人口中的蠕虫感染归因于各种干预措施,包括大众药物管理局,这些干预措施已经证明已经证明在某些人群中减少蠕虫水平[6263].然而,要将目前每克9.4个潜在可存活卵子的水平降低到世界卫生组织和美国环保局要求的每克污泥不到1个卵子的标准,仍然需要做更多的工作[3464].

菌落形成单位为沙门氏菌UDDTs高于FAs (509.1 CFUs vs 346.2 CFUs, ),而对大肠杆菌FAs和UDDTs相似(1007.7 CFUs vs 859.1 CFUs, )。的差异沙门氏菌水平可能是因为两个地区的生物浓度和生态厕所类型的差异。这也可能是由于生物模式,因为Fas从Chikwaws(平均40°C)取样,其中大部分时间高于假菌(平均26°C),其中UDDTS被取样[65].怀疑大肠杆菌沙门氏菌A类生物固体的菌落形成单位分别为每50克少于100个和没有,高于美国环保署的标准[64].然而大肠杆菌在世界卫生组织关于农业不受限制地使用排泄物的指导方针的标准内,每克污泥的微生物少于1000个[37].总的来说,这意味着如果要在不造成任何健康风险的情况下使用这些污泥,就需要进一步处理。

观察结果显示,每个人暴露在污水中的程度不同,这取决于他们如何清空污水坑、储存污泥、使用污泥以及是否穿鞋。那些将污泥储存在麻袋里、在排空和在现场使用时采取个人防护措施的人暴露在较低剂量的污泥中,因为污泥不会在家庭周围扩散,而防护措施分别减少了与污泥的接触。此外,污泥的质量是影响暴露效果的重要因素。这项研究以拥有和使用生态厕所的20到50岁的普通男性作为风险评估的参考对象。主要暴露途径为吸入、摄食和皮肤接触。在与EcoSan用户的互动过程中,观察到建造厕所、排空和运输主要由男性完成,而在现场应用则由所有成年家庭成员完成。深入采访的结果已在其他地方公布,调查发现,由于男人们太忙,一些家庭推迟排空厕所。18].因此,在接触EcoSan污泥时,对人的健康风险进行评估是适当的。

利用Beta Poisson模型,我们估计了使用EcoSan污泥的风险。的风险蛔虫单独在最小的5.6×10近似-1用于使用来自FAs和UDDTs的EcoSan污泥。风险为5.6 × 10-1这意味着大约60%(6 / 10)使用FAs或UDDTs的人会被答:蛔虫在一年或个人层面;这意味着超过十种暴露于污泥6次会导致感染。获得的风险高于世界卫生组织的建议-4和10-3每年感染人数[34].最低风险沙门氏菌大肠杆菌为8.9 × 10-2这意味着每100人中至少有9人(9%)会被感染。寄生虫和沙门氏菌在本研究中发现的比乌干达意外摄入含有4%尿素的粪便物质发现的高,后者被发现为1 × 10-3[66].这可能是因为在这项研究中,摄入和吸入都有风险。此外,较高的风险可能是由于用户在清空、储存、运输和现场使用期间的具体做法和对暴露时间的假设。EcoSan在研究区域的使用者很少使用保护措施,他们将粪便污泥排空后储存在家庭后面的空地上,并允许动物将污泥散布在家庭周围,从而增加了风险,特别是如果污泥中含有病原体[18].正如预期的那样,风险也高于丹麦发现的6 × 10的风险−11在储存12个月后处理UDDT的人类粪便,这可能是由于天气条件导致环境风险感染的机会较低,以及寄生虫在人群中的流行率较低[14].同样,风险大肠杆菌沙门氏菌亦高于世界卫生组织的可接受限度[34].虽然儿童不是主要关注对象,但由于他们经常在储存污泥的室外玩耍,而且往往赤脚走路,因此他们被发现高度暴露在污泥中。其他地方也有报道称,儿童剂量是成人剂量的两倍;因此,他们的风险比我们在研究中发现的要高[14].这就要求采取行动,通过管理暴露途径,特别是重新感染宿主的几率高的寄生虫,来降低风险。进一步的研究应集中于减少在估计每个人摄入的土壤剂量方面的不确定性,以及减少摄入的微生物是否会导致感染。

5.结论

我们目前从FAS和双拱顶粪尿分集旱厕(尿分流旱厕)污泥利用健康风险评估在马拉维发现。评估将帮助公共卫生官员在设计有效的干预措施,旨在减少风险生态卫生的用户在马拉维厕所脸。生态卫生厕所的促销员需要考虑倡导生态卫生的污泥用严格的准则。用户应妥善保管自己的污泥;即,在麻袋里,孩子们不应该被允许玩了污泥保持,并考虑清空坑和应用在花园污泥,以减少对健康的危害时使用个人防护。

的利益冲突

作者声明本文的发表不存在利益冲突。

致谢

作者要感谢实验室技术人员Yohane Diness先生在实验室处理样品过程中提供的帮助。他们还要感谢Elizabeth Tilley博士和Chikumbusko Kaonga博士对手稿的校对。这篇论文是博士关于生态厕所中病原体存活及其相关健康风险的部分研究成果。博士奖学金由非洲高级研究培训联盟(CARTA)、南部非洲卓越研究联盟(SACORE)、苏格兰奇科瓦瓦健康倡议(SCHI)和马拉维大学理工学院资助。

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