المياه العادمة مؤشر على حجم الجائحة : المياه العادمة مؤشر على حجم الجائحة : إن تحليل محتوى مياه الصرف الصحي من شأنه أن يخون النطاق الحقيقي لوباء كوفيد -19. في المستقبل ، سيكون هذا النوع من الدراسة مفيدًا أيضًا للإنذار المبكر في حالة عودة الفيروس.
بدأ أكثر من اثني عشر فريقًا بحثيًا حول العالم في تحليل مياه الصرف الصحي بحثًا عن فيروس كورونا الجديد. وبالتالي فإنهم يرغبون في تقدير العدد الإجمالي للعدوى في المجتمع ، خاصة وأن غالبية السكان لن يتم اختبارهم. ستتم الإشارة إلى هذه الطريقة أيضًا للكشف عن عودة الفيروس التاجي. وجد الباحثون بالفعل آثارًا للفيروس في هولندا والولايات المتحدة والسويد.
يوفر تحليل مياه الصرف الصحي ، التي يتم استعادتها بواسطة الأنابيب التي تغادر المنازل والأنابيب إلى محطات معالجة المياه (محطات معالجة مياه الصرف الصحي) ، معلومات عن الأمراض المعدية التي يتم التخلص من الجراثيم عن طريق البول أو البراز. هذا هو الحال مع SARS-CoV-2.
جدول المحتويات
يوضح غيرتجان ميديما
يوضح غيرتجان ميديما من معهد KWR لأبحاث المياه في نيويجين بهولندا أن “محطة معالجة مياه الصرف الصحي تجمع النفايات السائلة من مجتمع يصل إلى مليون شخص”. “رصد هذه المياه العادمة على هذا النطاق من شأنه أن يقدم تقديرات أفضل لمدى انتشار الفيروس التاجي من الاختبارات التشخيصية ، لأنه يأخذ في الاعتبار الأفراد غير المختبرين الذين يعانون من أعراض خفيفة فقط ، إن وجدت” ، يتابع عالم الأحياء المجهرية. CoV-2 (الحمض النووي الريبي الفيروسي) في العديد من محطات معالجة مياه الصرف الصحي في هولندا. “السلطات الصحية ترى فقط غيض من فيض. “
إقرأ أيضا:كيف تصبح ثريًاولكن لتحديد مدى العدوى بشكل صحيح في مجموعة سكانية معينة من مياه الصرف الصحي ، يجب على الباحثين أولاً معرفة كمية الحمض النووي الريبي الفيروسي الذي يفرز في البراز قبل استقراء هذه الأرقام. يحتاجون أيضًا إلى التأكد من أنهم ينظرون إلى عينة تمثيلية لما ينتجه السكان وليس مجرد لقطة في الوقت المناسب. شرط أساسي آخر ، يجب أن تكتشف الاختبارات الفيروس عند مستويات منخفضة لأنه مخفف ، كما يقول العلماء الذين يمثلون تحالف كوينزلاند لعلوم الصحة البيئية في أستراليا ، وهو مركز أبحاث يقدم المشورة لحكومة الولايات المتحدة.تقرير عن مخاطر الصحة البيئية. ومن المهم مراقبة المياه العادمة ، إن أمكن ،
في الواقع ، تم حظر بعض محاولات رصد الفيروس بإغلاق الجامعات والمعامل ، فضلاً عن محدودية توافر الكواشف اللازمة للاختبار. يقول كايل بيبي من جامعة نوتردام في إنديانا بالولايات المتحدة ، إنه مماثل لتلك المستخدمة في التجارب السريرية ، فهي بالفعل بكميات غير كافية. ويتوسل قائلاً: “لا نريد أن نساهم في النقص العالمي”.
المياه العادمة مؤشر على حجم الجائحة : الإنذار المبكر
من المرجح أن تتغلب تدابير مكافحة العدوى ، مثل التباعد الاجتماعي ، على الوباء الحالي ، لكن الفيروس قد يعود لاحقًا ، عندما يتم رفع هذه الاحتياطات. تشرح آنا ماريا دي رودا هوسمان ، من المعهد الوطني الهولندي للصحة العامة والبيئة في بيلتهوفن ، أن المراقبة الروتينية لمياه الصرف ستكون أداة إنذار مبكر للإصابات الجديدة بفيروس SARS-CoV-2. سبق للمعهد استخدام مياه الصرف الصحي للكشف عن تفشي التهاب المعدة والأمعاء الناجم عن فيروسات النوروفيروس والبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية وشلل الأطفال (الناجم عن فيروس شلل الأطفال) والحصبة.
إقرأ أيضا:التعديل الجيني .. حياة أفضل أم مستقبل مرعباكتشفت مجموعة Ana Maria التابعة لـ Roda Husman آثارًا لـ SARS-CoV-2 في مياه الصرف الصحي في مطار شيفول بأمستردام ، بعد أربعة أيام فقط من تأكيد هولندا أول حالة إصابة بـ Covid-19 من خلال الاختبارات السريرية. يخطط الباحثون الآن لتوسيع نطاق أخذ العينات ليشمل عواصم المقاطعات الاثنتي عشرة في هولندا وإلى اثني عشر موقعًا آخر لا توجد بها حالات مؤكدة حتى الآن. عثر فريق جيرتجان ميديما على الحمض النووي الريبي الفيروسي في مياه أمرسفورت قبل الإبلاغ عن الإصابات في المدينة.
أظهرت الدراسات أيضًا أ
أظهرت الدراسات أيضًا أن فيروس SARS-CoV-2 يمكن أن يظهر في البراز في غضون ثلاثة أيام من الإصابة ، قبل ظهور الأعراض الأولى بوقت طويل (يمكن أن تستمر الحضانة لمدة تصل إلى أسبوعين) وبالتالي التشخيص الرسمي الأول ، كما توضح تامار كون ، من مدرسة البوليتكنيك الفيدرالية في لوزان ، سويسرا. وتضيف أن مراقبة الجزيئات الفيروسية في مياه الصرف الصحي ستمنح مسؤولي الصحة العامة السبق حتى يتمكنوا من طلب الاحتواء أو عدمه. “سبعة إلى عشرة أيام حاسمة في السيطرة على انتشار الوباء. “
يوضح كايل بيبي أن التعرف المبكر على وصول الفيروس إلى مجتمع ما يمكن أن يحد من الأضرار الصحية والاقتصادية التي يسببها Covid-19 ، خاصة إذا عاد العام المقبل.
إقرأ أيضا:كيف ولماذا نراجع استهلاكنا للحوملقد استُخدمت مراقبة المياه العادمة لعقود لتقييم نجاح حملات التطعيم ضد شلل الأطفال ، كما يتذكر تشارلز جيربا من جامعة أريزونا في توكسون. قد يكون هذا النهج مفيدًا أيضًا لقياس فعالية بعض التدابير ، مثل التباعد الاجتماعي ، ويحدد عالم الأحياء الدقيقة ، الذي وجد آثارًا لـ SARS-CoV-2 في مياه الصرف الصحي في توكسون.
المياه العادمة مؤشر على حجم الجائحة : المياه الميتة
القوارب التي تتباطأ من تلقاء نفسها ، أو حتى تتوقف ، بدون سبب واضح: ظاهرة “المياه الميتة” تثير اهتمام أكثر من ألفي عام. أوضح فريق للتو أصل الظاهرة الفيزيائية.
في عام 31 قبل الميلاد ، خلال الحرب الأهلية للجمهورية الرومانية بعد اغتيال يوليوس قيصر ، هُزم أسطول أنطوني وكليوباترا على يد أوكتافيان في خليج أمبراسيك ، في شمال غرب اليونان. أكتيوم. كانت سفن أوكتافيان ستستغل البطء غير الطبيعي لأسطول العدو للاستيلاء على النصر. لماذا لم يتمكن أسطول أنطوني وكليوباترا من الوصول إلى السرعة الكافية لصدم سفن أوكتافيان؟ وفقًا للأسطورة التي ذكرها بليني الأكبر ، فإن أسماك الريموراس ، وهي سمكة مصاصة ، كانت ستلصق نفسها بهيكل السفن ، مما كان سيبطئها. بالنسبة لجيرمان روسو ، من مختبر P في بواتييه ، وزملائه ، ربما يكون هذا مظهرًا لما يسمى بظاهرة “المياه الميتة”.
عام 1893
في عام 1893 ، وصف المستكشف النرويجي فريدجوف نانسن ظاهرة المياه الميتة: في رحلة استكشافية إلى شمال سيبيريا ، وجد قاربه نفسه بطيئًا بشكل غير مفهوم. وفقًا لهذه الشهادة ، سعى الفيزيائي وعالم المحيطات Vagn Walfrid Ekman في عام 1904 إلى تفسير. أظهر في المختبر أنه عندما يمر قارب عبر منطقة البحر الطبقية (أي منظمة في عدة طبقات مختلفة الكثافة بسبب ملوحة أو درجة الحرارة) ، تتشكل الأمواج. تحت السطح ، عند الواجهة بين طبقتين ، طبقة مياه عذبة وطبقة مياه مالحة. يمكن أن يحدث هذا على سبيل المثال في المضيق البحري أو في المحيط المتجمد الشمالي بسبب ذوبان الأنهار الجليدية أو الجليد. تتفاعل هذه الموجات تحت الماء مع القارب ، مما يؤدي إلى سحب وإبطاء حركة السفينة.
المياه العادمة مؤشر على حجم الجائحة : تمت ملاحظة عمليتين لمقاومة الحركة في المختبر
تمت ملاحظة عمليتين لمقاومة الحركة في المختبر من قبل إيكمان وآخرين ، أطلق عليها جيرمان روسو وزملاؤه “مقاومة موجة نانسن الداخلية” و “مقاومة موجة إيكمان الداخلية”. الأول يتطابق مع تكوين اليقظة التي تضغط على القارب بحيث تنخفض سرعته ، ولكن ثابتة. الثانية تتأرجح سرعة القارب ، وهي ظاهرة المقاومة الديناميكية التي لا يزال أصلها بحاجة إلى تفسير. لا يحدث تأثير إيكمان في البحر المفتوح: بل يُلاحظ فقط في تكوين محصور جانبياً ، مثل قنوات الأنهار ، ومدخل الموانئ ، إلخ.
في تجربة مع الخزان والجدران الجانبية ، تكمن الصعوبة في القدرة على فصل تأثير Nansen عن تأثير Ekman من أجل التمكن من دراستها. لهذا ، حلل جيرمان روسو وزملاؤه في المختبر حركة نموذج قارب يتحرك في حوض من المياه الطبقية في ظروف مختلفة ، كما أجروا أيضًا تحليلًا رياضيًا للنظام. أظهر الباحثون أن تأثير إيكمان الذي ظهر في التجربة مرتبط بتشكيل جبهة موجة ذات ضغط متفاوت تحت القارب. “هذه الجبهة هي نتيجة الجمع بين التقسيم الطبقي والاحتواء الجانبي للخزان والتسارع الأولي للقارب بدءًا من الصفر أو السرعة المنخفضة. ثم تعمل مقدمة الموجة مثل حزام ناقل وعر تتحرك عليه السفينة “،
كما أظهر الفريق أن نظام مقاومة إيكمان كان ظاهرة عابرة تلاشت: حركة القارب تميل تدريجياً نحو نظام نانسن. تنخفض سرعة القارب وتتأرجح لتستقر عند الحد الأقصى للسرعة الذي تفرضه عليه ظاهرة نانسن طالما .كان في منطقة السائل الطبقي للمياه الميتة.
ماذا عن معركة أكتيوم؟ يوفر مصب خليج أمبراسيك ، الضحل والمغذي بالمياه العذبة ، سياقًا مناسبًا لتكوين المياه الميتة. مصيدة بحرية كانت ستغلق على أسطول أنطوان وكليوباترا . والتي لم تكن لتنجح في اكتساب السرعة الكافية لفرض الحصار الذي فرضه أسطول أوكتافيان …
تسربات المياه في الشبكات: منجم للمدخرات المحتملة
مياه شرب أقل وأقل لعدد متزايد من السكان: هذه هي المعادلة الصعبة التي يجب علينا حلها. يؤدي الاحترار العالمي إلى استنفاد المياه الجوفية عن طريق زيادة التبخر ، في حين أن .التلوث من المصادر الحضرية أو الصناعية أو الزراعية آخذ في الازدياد – اليوم ، يتم إلقاء حوالي مليوني طن من النفايات في البحيرات .والساحات الخلفية يوميًا ، مياه العالم. ونتيجة لذلك ، تقل كمية المياه المتاحة للفرد. في عام 1950 ، كان بإمكان الجميع استهلاك 16800 متر مكعب من المياه سنويًا دون المخاطرة بالاحتياطيات. كان هذا الرقم 7300 متر مكعب فقط في عام 2000 وسينخفض ..إلى 4800 متر مكعب في عام 2025 ، عندما يبلغ عدد سكان الكوكب ثمانية مليارات نسمة. حتى لو ظلت هذه القيم أعلى بكثير من الاستهلاك الفعلي ، إنها توضح ندرة الموارد المائية. هذا غير موجود بالفعل في بعض الأماكن ، مثل المناطق القاحلة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى والمناطق المكتظة بالسكان في آسيا.
لذلك ، الادخار ضروري. الحد من الخسائر في شبكات التوزيع هو لغم محتمل. تقدر هذه الخسائر بمئات الملايين من الأمتار المكعبة من المياه سنويًا في العالم ، خاصة من خلال التسريبات .(بشكل هامشي من خلال الأنابيب المكسورة أو فيضان الخزانات). تتآكل الأنابيب المعدنية بفعل الماء وبالعناصر الكيميائية المختلفة في التربة . وتتآكل بفعل العديد من الضغوط الميكانيكية: تغيرات الضغط ، والتمدد التفاضلي (بسبب اختلاف درجة الحرارة بين التربة والماء) ، إلخ.
المياه العادمة مؤشر على حجم الجائحة : لتقليل الخسائر
لتقليل الخسائر ، نسعى إلى تحسين تصميم الشبكات وتشغيلها وصيانتها. تتنبأ نماذج تقادم المواد بالأنابيب والوصلات حيث يكون خطر التسرب أكبر ، مما يجعل من الممكن تجديدها كأولوية .خلال خطط الصيانة السنوية. بفضل النماذج الهيدروليكية ، نقوم بمحاكاة عمل الشبكات وفقًا للترتيبات الممكنة. وبالتالي يتم تحسين حجمها ، لا سيما من أجل تقليل الضغط في الأنابيب – وبالتالي معدل تدفق التسريبات.
عامل رئيسي آخر للتقدم هو التنفيذ التدريجي للشبكات الذكية ، وشبكات توزيع المياه التي تتم مراقبتها وإدارتها في الوقت الفعلي. تكتشف المستشعرات على الفور حالات التشغيل الشاذة .عن طريق قياس التدفق أو الضغط أو الضوضاء ، ونقل بياناتها إلى أدوات إدارة مركزية. وبالتالي ، من المحتمل أن ترتبط الزيادة المحلية في التدفق والضوضاء من أجل الاستهلاك المستمر للعميل بالتسرب. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تكييف ضغط المياه في الأنابيب. باستمرار من أجل الحفاظ عليه عند الحد الأدنى من القيمة اللازمة لتلبية الاحتياجات. على قدم وساق ، هذه التقنية موصى بها من قبل IWA ( الرابطة الدولية للمياه). بالإضافة إلى تقليل تدفق التسريبات ، فإنه يجعل من الممكن الحد من فواصل الأنابيب.
