打破常规:通过基于证据的风险评估方法和系统决策,将定量微生物风险评估(QMRA)的达标率从万分之一提升到更高水平

《Water Research》:Making Waves: Moving beyond the 1 in 10,000 benchmark in quantitative microbial risk assessment (QMRA) through evidence-informed risk approaches and systems decision-making

【字体: 时间:2025年11月06日 来源:Water Research 12.4

编辑推荐:

  微生物风险量化评估需整合基准方法与系统决策框架,重点考虑水再利用中的风险-风险权衡、可持续性及公平性。

  
Kerry A. Hamilton | Hunter Quon | Nicholas J. Ashbolt | Patrick L. Gurian | Eva Reynaert | Charles N. Haas | Eberhard Morgenroth | Amanda M. Wilson
亚利桑那州立大学可持续工程与建筑环境学院,美国亚利桑那州坦佩市

摘要

公共卫生决策在管理传染病时,通常会量化人类面临的风险,并根据不同脆弱性群体进行分类,以评估风险管理干预措施的效果。虽然有许多用于评估风险及其权衡的范式,但在实际应用中使用的却相对较少。许多领域(如水资源再利用)依赖于基于基准的风险评估方法,例如“每人每年感染率不超过万分之一”。随着定量微生物风险评估(QMRA)越来越多地考虑风险与收益之间的权衡,有必要扩大可接受性的标准范围,以涵盖更全面的决策因素,如可持续性、成本影响以及公平性。基于证据的基准可以纳入风险管理系统的框架中,为严格的政策一刀切目标提供更为综合的替代方案。本文指出了现有和未来可采用的微生物风险可接受性指标及替代方法方面的研究空白,其中水资源再利用是一个重点研究领域。

章节摘录

引言

“零风险”是一个吸引人的公共卫生目标,但它无法被量化,也无法实际实现(De Keuckelaere等人,2015年)。一些可行的公共卫生策略则是确定一个专家和公众都认为可接受的风险水平(即“基准值”),这一水平基于理论、实践或社区层面的考量。可接受的风险基准被定义为衡量和评估特定危害情景相关风险的参考点。

当前的定量微生物风险评估风险基准

在不同的定量微生物风险评估(QMRA)场景中,已经有一些常用的基准值,例如“每年每人感染率不超过万分之一”(Smeets,2019年)或“每百万伤残调整生命年(DALY)不超过1微DALY”(加拿大卫生部,2019年;Murray & Lopez,1996年;NRMMC-EPHC-AHMC,2008年;WHO,2004年)。这些基准值主要基于地方性疾病的推断,并假定与现有的最低化学风险基准一致(Peterson,2002年;Rosenthal, Alon;Gray, George M.;Graham, John D.,1992年)。

需要考虑替代方法

严格性与灵活性不足:现有的基准值并未考虑到公众用水者已经接受的风险水平。在直接饮用水再利用(DPR)等场景中,严格的病毒、贾第虫和隐孢子虫消除目标(例如加利福尼亚州规定的20/14/15 LRV标准,Gerrity等人,2023年;SWRCB,北达科他州)可能难以达到,且成本过高。即使是最先进的处理系统在正常运行条件下也可能存在变异性,这会影响风险管理的有效性。

迈向基于证据、考虑情境的系统化方法

除了基准值之外,还有多种替代方法可用于评估风险。表1对这些方法进行了比较总结,包括成本效益分析(CBA)、成本效果分析(CEA)、生命周期收益评估、风险-收益权衡分析、劳动力市场调查、避免风险的分析,以及使用伤残调整生命年(DALY)和质量调整生命年等健康指标。

支持QMRA中系统决策的研究方向

尽管QMRA模型已被用于确定基于风险的关键浓度并指导监测或处理目标(K. Hamilton等人,2019年;Rasheduzzaman等人,2019年),但未来的研究应纳入风险-收益权衡的因素,即减少一种风险可能会无意中增加另一种风险的情况(J. Graham & Baert Wiener,1995年)。例如,提高微生物安全性的干预措施可能会增加化学物质的暴露(Wilson等人,2025年)或能源消耗(Quon等人,2024年)。

结论与建议

尽管在微生物应用中评估公共卫生结果的方法存在差异,但定量框架对于制定稳健的基于证据的政策至关重要(J. D. Graham & Vaupel,1981年)。虽然没有一种“最佳”方法,但现在应该是时候改进基准值方法的稳健性,并将其与其他决策因素结合起来。这一观点强调了在决策过程中考虑风险权衡的必要性。

未引用的参考文献

Haller等人,2007a;Hamilton等人,2019年;SWRCB(北达科他州)

CRediT作者贡献声明

Kerry A. Hamilton:撰写——审稿与编辑;撰写——初稿;监督;资源协调;项目管理;方法论构建。 Hunter Quon:撰写——审稿与编辑;撰写——初稿。 Nicholas J. Ashbolt:撰写——审稿与编辑;撰写——初稿。 Patrick L. Gurian:撰写——审稿与编辑;撰写——初稿;概念框架构建。 Eva Reynaert:撰写——审稿与编辑;撰写——初稿。 Charles N. Haas:撰写——审稿与编辑。

利益冲突声明

作者声明以下可能的利益冲突: Nicholas Ashbolt表示得到了农业、食品和环境领域抗菌素耐药性解决合作研究中心的财政支持。Eberhard Morgenroth表示得到了瑞士国家科学基金的财政支持。如果还有其他作者,他们声明自己没有已知的利益冲突。

致谢

NJA项目由澳大利亚研究委员会(ARC)的Industry Laureate Fellowship以及农业、食品和环境领域抗菌素耐药性解决合作研究中心(SAAFECRC)资助,后者获得了澳大利亚联邦政府和南澳大利亚州政府的资金支持;ER则获得了瑞士国家科学基金的博士后流动资助(项目编号222308)。作者感谢美国的相关专家Jay Garland博士和Michael Jahne博士的帮助。
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