Какие данные ученые получают с помощью мониторинга сточных вод
По отпечаткам пальцев, грамму ткани или ДНК можно определить человека, причастного к преступлению или совершению какого-либо другого действия. Это же данные позволяют выявлять вспышки заражений большинством инфекций, в частности, полиомиелитом, который в середине XX века буйствовал по всему миру. Учитывая способ передачи полиовируса, учёные с помощью аналитического оборудования исследовали человеческие отходы, попадающие в канализацию, вода из которой шла прямиком на станции очистки. Канализационные воды вскоре явились одним из главных объектов для исследования вирусов и бактерий, опасных для здоровья человека.
Мониторинг сточных вод на сегодняшний день является одним из доступных путей для осуществления достоверных аналитических работ. Например, существует программа канализационного наркомониторинга, которая позволяет вычислять производителей наркотиков и проводить соответствующие исследования среди употребляющего наркотики населения. Наряду с этим исследование сточных вод помогает составить общую картину потребления населением тех или иных продуктов, а именно: как много они употребляют алкоголя и кофеина, едят овощей и фруктов и, самое важное, как много токсичных пестицидов и пластификаторов проходит через организм человека.
Биопсия городских недр позволяет проводить мониторинг общественного здоровья, однако данная программа развивается гораздо медленнее, чем программа наркоконтроля с помощью сточных вод. Обычно выводы делаются на основе определённых измерений с помощью ареометров и микроскопических систем. После получения всех необходимых данных вычисляется средняя концентрация веществ на среднестатистического пользователя. В качестве исследуемых веществ также выступают человеческие биомаркеры. Например, ученые выявляют концентрацию гормона кортизола или содержание метаболита никотина — катенина, который показывает общее количество курильщиков в том или ином регионе. В Австралии, например, полученные данные синхронизирует с переписью населения, параллельно используя персональные данные у операторов мобильной связи.
До 2020 года метод мониторинга сточных вод не особо развивал свою активность и зоркость, но все изменилось с приходом пандемии Covid-19. Учёные стали использовать различные методы обнаружения вируса в биологических тканях человека, в том числе, в их «конечном» состоянии. Так, используя мониторинг сточных вод, учёные в Нидерландах смогли «отловить» коронавирус в канализации и зафиксировать его наличие спустя 4 дня после первого зафиксированного случая заболевания. Тогда исследователи сделали шокирующее заявление — вирус можно было выявить с помощью образцов сточных вод гораздо раньше, чем была заявлена официальная вспышка заболевания.
Поскольку болезнь новая, всё ещё неясно, когда именно человек становится источником вирусных геномов и в течение какого времени после его заражения и выздоровления можно определить наличие в его отходах следов SARS-CoV-2. С другой стороны, коронавирус напоминает полиомиелит — он также проходит бессимптомно, и также до появления симптомов заболевания человек является заразным. Поэтому невозможно определить точное количество больных до того, как это подтвердит тест. Это напрямую говорит о том, что данные, собранные после анализа сточных вод, позволят сократить срок обнаружения коронавируса практически в два раза. К тому же, такой метод диагностики гораздо проще и дешевле, чем использование тестов с помощью систем ПЦР.
