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바이러스의 종류와 발생
환경 엔지니어와 과학자들은 바이러스성 질병으로부터 대중을 보호하는 데 중추적인 역할을 했으며 오늘날에도 계속 그렇게 하고 있습니다. 우리는 식수 및 도시 폐수 처리 기술을 개발하고 관련 규정 및 정책을 알리는 발견을 하며 환경에서 바이러스의 존재, 지속성 및 이동에 대한 중요한 연구를 수행합니다. 우리 분야의 광범위한 영향력 있는 연구는 주로 인간 노로바이러스 및 엔테로바이러스와 같은 외피가 없는 인간 장 바이러스에 초점을 맞추었습니다. 보다 최근에는 에볼라 바이러스, 홍역, 지카 바이러스, 조류 인플루엔자, SARS, MERS 및 진행 중인 COVID-19 전염병과 같은 많은 세간의 이목을 끄는 발병이 외피 바이러스에 의해 발생했습니다. 모든 바이러스에 공통적으로 존재하는 RNA 또는 DNA 게놈 및 보호 단백질 캡시드 외에도, 많은 외피 바이러스의 주요 전파 방식은 감염된 개인과의 긴밀한 접촉입니다. 그러나 일부 외피 바이러스는 숙주에 의해 환경으로 방출되어 추가 전파를 위해 다른 숙주와 접촉할 수 있을 만큼 충분히 오래 표면, 공기 또는 물에 지속됩니다. 여기에는 인플루엔자와 홍역을 일으키는 바이러스가 포함됩니다. SARS-CoV-2를 유발하는 바이러스의 주요 전파 경로는 사람 간 접촉 및 재채기, 기침 또는 대화에서 생성되는 큰 비말에 노출되는 것으로 생각되지만 간접적인 전파 경로도 작용할 수 있습니다. COVID-19의 확산에서 환경의 이러한 잠재적 역할은 새로운 외피 바이러스가 출현함에 따라 발병 및 전염병을 효과적으로 제어하기 위해 해결해야 하는 수많은 응용 연구 요구를 강조합니다. 환경 엔지니어와 과학자는 이러한 요구를 해결하기 위해 학제 간 연구를 통해 고유한 기술과 경험을 적용할 수 있는 좋은 위치에 있습니다. 공기와 매개체에 있는 바이러스 입자는 지속성에 영향을 미치는 다양한 환경 조건에 노출됩니다. 상대 습도, 포마이트 물질 및 공기 온도는 외피 바이러스 비활성화 속도에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 바이러스가 일시 중단된 매체조차도 지속성에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 염소 기반 용액과 과산화수소 가스는 포미트에 있는 외피 바이러스 대용물 Phi6을 비활성화하는 데 효과적입니다. 그러나 혈액의 존재는 훨씬 더 많은 과산화수소 가스를 필요로 합니다. 미래의 역학 연구는 매트릭스의 특정 구성 요소, 온도, 습도 및 태양 복사가 각각 비활성화에 어떻게 영향을 미치는지 조사해야 합니다. 또한 매개체와 피부 사이의 외피 바이러스 이동을 정량화하고 효과적인 손 씻기 및 표면 소독 방법을 결정하는 연구가 에이전트 기반 위험 평가 모델을 제공하는 데 필요합니다. 바이러스는 대변이나 소변으로 배설될 때 폐수 및 음용수 정화와 직접적인 관련이 있으며 그러나 대변과 소변의 외피 바이러스 농도에 대한 데이터는 제한적입니다. 2003년 사스 발병의 원인이 된 인간 코로나바이러스는 인간의 위장관에서 복제할 수 있었고 감염성 입자가 대변 샘플에서 검출되었습니다. 실제로 에어로졸화된 분변 입자가 홍콩 아파트 단지에서 바이러스를 퍼뜨리는 데 중요한 역할을 한 것으로 여겨집니다. 유사하게, SARS-CoV-2 게놈 RNA는 대변에서 검출되었습니다. 감염성 SARS-CoV-2는 대변 샘플에서 아직 확인되지 않았지만 SARS-CoV-2 RNA 방출 패턴은 바이러스가 위장관에서 복제되고 있음을 시사합니다. 거대세포바이러스와 같은 다른 인간 외피 바이러스는 소변으로 배설됩니다. 코로나바이러스를 포함하여 폐수에 있는 외피 바이러스에 대한 지금까지의 연구에 따르면 이러한 바이러스는 대부분의 외피가 없는 바이러스보다 더 빠른 속도로 비활성화됩니다. 외피가 없는 바이러스보다 폐수 고형물을 더 많이 분할합니다. 그리고 폐수 온도는 불활성화율과 긍정적인 관련이 있습니다. 수질 정화 과정에서 일반적으로 외피가 없는 바이러스보다 산화제 소독제에 더 취약합니다. 엔벨로프의 존재는 자외선 C 빛에 대한 바이러스 감수성에 영향을 미치지 않는 것으로 보입니다. UVC는 바이러스 게놈을 표적으로 하고 지질막은 UVC 방사선으로부터 게놈을 보호하지 않기 때문일 수 있습니다. 이것이 SARS-CoV-2 바이러스와 정수장에서 안전한 물을 생산할 수 있는 능력에 의미하는 바는 무엇입니까? 폐수에서 식수를 생산하는 데 사용되는 시설을 포함하여 당사의 식수 처리 시설은 미생물 위험 평가 및 외피가 없는 장 바이러스에 대한 공정 성능 데이터를 사용하여 설계되었습니다. 밀접하게 관련된 2003 SARS가 장내 인간 노로바이러스보다 낮은 수준으로 대변으로 배설된다는 사실에 기초하여 모델 코로나바이러스는 비외피 바이러스보다 폐수 및 기타 물에서 더 빠른 속도로 불활성화되고, 지금까지 연구된 외피 바이러스는 비외피 바이러스보다 산화제 소독제에 더 취약하며, 큰 단일 가닥 SARS-CoV-2의 RNA 게놈은 장내 ssRNA 바이러스보다 UVC 비활성화에 더 민감하게 만들 수 있으며, 다중 장벽 폐수 및 음용수 처리 시스템은 SARS-CoV-2로부터 보호하는 데 효과적일 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 감염성 SARS-CoV-2 바이러스가 소변이나 대변에 존재하는 경우 물과 관련된 노출을 고려해야 할 수 있습니다. 이러한 노출은 하수 인프라가 없거나 관개를 위해 폐수를 사용하는 복합 하수 범람을 경험하는 지역 사회에서 발생할 수 있습니다. 마지막으로, 현재 COVID-19 발병과 미래의 새로운 바이러스 발병에 정보를 제공할 수 있다고 생각하는 우리 분야의 새로운 연구 영역이 있습니다. 예를 들어, 외피 바이러스의 지속성 및 기타 특성을 제어하는 기본 메커니즘을 기반으로 하는 예측 모델은 모든 조건에서 모든 바이러스를 연구할 필요성을 줄일 수 있습니다. 또 다른 유망한 연구 분야는 하수를 사용하여 지역사회의 바이러스 순환을 모니터링하고 임상 사례가 확인되기 전에 발병을 감지하는 것입니다. 최근 병원성 세균에 적용 그리고 외피가 없는 바이러스,이것은 어떤 외피 바이러스가 소변과 대변으로 그리고 어떤 수준으로 배설되는지에 대한 더 나은 이해를 필요로 합니다. SARS-CoV-2는 확실히 마지막으로 등장한 새로운 바이러스가 아니며 전 세계 공중 보건을 심각하게 위협합니다. 연구원과 자금 지원 기관은 발병 기간 동안 특정 바이러스에 집중적으로 집중하다가 발병이 진정되면 다른 주제로 이동하는 경향이 있습니다. 우리 분야의 역사적 공헌과 앞에 놓인 큰 도전을 감안할 때,환경 과학 및 공학 연구자들은 환경을 통해 전파되는 바이러스를 이해하기 위해 더 광범위하고 장기적이며 정량적인 접근 방식을 취해야 합니다. 환경의 화학 오염 물질에 접근하는 방식과 유사하게, 용액, 표면 및 공기에서 외피 바이러스의 이동 및 비활성화를 유도하는 특정 특성을 의학 및 공중 보건 분야의 동료에게 이해하고 전달하는 것을 목표로 해야 합니다. 마찬가지로 우리는 환경적 요인이 가능한 바이러스 전파 경로를 어떻게 형성하는지 이해해야 합니다. 그렇게 하면 다음 번 대규모 발병을 유발하는 외피 바이러스의 정체에 관계없이 바이러스의 지속성에 대한 자세한 설명과 확산을 완화하는 방법에 대한 권장 사항을 제공할 수 있습니다.