在底特律大都会地区，具有不同社会经济脆弱性的不同样本中，检测到的梅毒螺旋体（Treponema pallidum）、诺如病毒（Norovirus）和SARS-CoV-2的废水检测结果存在差异

《ACS ES&T Water》：Observed Differences in Wastewater Measurements of Treponema pallidum, Norovirus, and SARS-CoV-2 in Detroit Metropolitan Areas with Different Socioeconomic Vulnerabilities

社会脆弱性指数差异影响污水中的病毒和细菌病原体浓度分布，SARS-CoV-2和苍白螺旋体浓度在SVI较高区域显著更高，而诺如病毒浓度无差异。

　　本研究聚焦于污水监测在识别和追踪社会脆弱性社区中传染病传播模式方面的潜力，通过对比两种截污系统覆盖区域的污水中病毒和细菌病原体浓度差异，揭示了社会经济条件对疾病传播的显著影响。研究区域为美国密歇根州底特律都会区（Detroit Metropolitan Area, DMA）的两个大型截污系统，分别由Great Lakes Water Authority（GLWA）管理，即底特律河截污管道（Detroit River Interceptor, DRI）和北截污管道东臂（North Interceptor East Arm, NIEA）。这些截污系统所覆盖的社区在社会脆弱性指数（Social Vulnerability Index, SVI）上存在显著差异，且在人口密度、种族构成、住房类型和经济状况等方面也表现出不同的特征。

社会脆弱性指数（SVI）是由美国疾病控制与预防中心（CDC）制定的一种评估社区社会脆弱性的工具，其涵盖四个主题：社会经济状况、种族与民族少数群体状况、家庭特征以及住房类型和交通状况。通过将SVI应用于污水监测，研究者能够更精准地识别出在社会经济条件较差的地区中，某些传染病的传播情况可能与普通社区存在差异。这种差异不仅体现在病原体浓度的高低上，还可能反映在传播模式的广泛性和稳定性上。

研究结果显示，DRI覆盖的社区在多个SVI主题上均表现出更高的指数值。例如，总体SVI平均值为0.69，而NIEA覆盖的社区仅为0.41。社会经济状况SVI的平均值分别为0.73和0.40，种族与民族少数群体状况SVI分别为0.79和0.60。这些数值表明，DRI覆盖的社区在多个维度上表现出更高的社会脆弱性，而NIEA覆盖的社区则相对更为稳定和低脆弱性。此外，人口密度和面积的差异也反映了这两个区域在城市化程度和人口分布上的不同。DRI覆盖的区域面积较小，但人口密度较高，而NIEA覆盖的区域面积较大，人口密度较低。

在病原体浓度方面，研究团队对污水中的三种病原体进行了检测和分析，包括新冠病毒（SARS-CoV-2）、诺如病毒（norovirus）以及梅毒病原体（Treponema pallidum）。为了更准确地比较不同截污系统覆盖区域的病原体浓度，研究采用了辣椒轻斑病毒（PMMoV）作为标准化因子。PMMoV是一种在人类粪便中稳定存在的植物病毒，其浓度在污水中相对恒定，因此成为一种理想的标准化指标。

研究发现，PMMoV标准化后的梅毒病原体（T. pallidum）浓度在DRI覆盖的区域显著高于NIEA覆盖的区域。具体而言，DRI覆盖区域的平均浓度为1.56 × 10?3，而NIEA覆盖区域仅为7.08 × 10??。同时，DRI覆盖区域的最高浓度达到4.11 × 10?3，远高于NIEA覆盖区域的2.17 × 10?3。这些数据表明，DRI覆盖的社区中，梅毒病原体的传播可能更为广泛，其浓度也更具波动性，而NIEA覆盖区域则表现出相对较低且稳定的浓度水平。

相比之下，PMMoV标准化后的新冠病毒（SARS-CoV-2）浓度在DRI覆盖区域也显著高于NIEA覆盖区域。DRI覆盖区域的平均浓度为9.96 × 10?2，而NIEA覆盖区域仅为5.11 × 10?2。同样，DRI覆盖区域的最高浓度达到6.10 × 10?1，远高于NIEA覆盖区域的1.38 × 10?1。这些结果进一步支持了社会经济条件对传染病传播的深远影响，尤其是在高脆弱性社区中，新冠病毒和梅毒病原体的传播趋势更为明显。

然而，PMMoV标准化后的诺如病毒（norovirus）浓度在两个截污系统覆盖的区域之间没有显著差异。这可能意味着诺如病毒的传播模式在不同社会经济背景的社区中更为一致，其浓度变化较少受到社会脆弱性的影响。诺如病毒是一种常见的胃肠道病原体，通常在所有社会经济阶层中广泛传播，因此其浓度在不同区域之间的差异可能较小。

研究还通过统计分析方法，如Wilcoxon配对检验和卡方距离，对不同病原体浓度和SVI之间的关系进行了量化评估。结果显示，社会经济状况SVI与梅毒病原体和新冠病毒浓度之间存在显著的分布差异，而诺如病毒浓度与这些SVI指标之间则没有显著差异。这些统计结果进一步证实了社会经济条件对某些病原体传播的调控作用，而对其他病原体的影响则相对较小。

此外，研究还探讨了污水监测在公共卫生领域的应用前景。随着社会经济不平等的加剧，污水监测成为一种有效手段，可以填补临床检测在某些社区中的空白。特别是在医疗资源匮乏或人口流动性较高的区域，污水监测能够提供更为全面和实时的疾病流行数据。通过将社会脆弱性指数（SVI）纳入污水监测的选址标准，可以更有效地覆盖高脆弱性社区，从而推动公共卫生政策的公平性和针对性。

研究也指出了当前污水监测在实际应用中的一些局限性。例如，目前的污水监测数据通常以截污系统整体为单位进行分析，缺乏对具体人口普查区（census tract）层面的详细数据。这种数据缺失限制了对社会脆弱性与病原体浓度之间关系的深入理解。因此，未来的研究需要在更小的地理尺度上开展，以更好地识别局部区域的疾病传播模式。同时，人口流动对污水监测结果的影响也需要进一步研究，以提高数据的准确性和代表性。

总体而言，本研究不仅揭示了社会经济条件对病原体传播模式的影响，还强调了污水监测在公共卫生领域的潜力。通过将社会脆弱性指数与病原体浓度进行对比，研究为未来制定更具针对性的公共卫生干预措施提供了科学依据。同时，研究也指出了一些需要进一步探讨的方向，如如何更精确地评估不同病原体与社会脆弱性之间的关系，以及如何在不同社会经济背景下优化污水监测策略。这些发现对于提升公共卫生系统的公平性和有效性具有重要意义。