综述：中国基于废水的流行病学十年进展与挑战

这篇综述系统回顾了中国基于废水的流行病学（WBE）十年发展，涵盖其在毒品监测、公共卫生（如COVID-19预警）、环境污染物暴露评估等领域的应用，并探讨了方法学挑战与未来方向（如AI整合、农村覆盖）。文章强调WBE作为低成本、高覆盖的公共卫生工具潜力，尤其适合中国大规模人口监测需求。

　　

中国基于废水的流行病学：十年进展与挑战

摘要

基于废水的流行病学（Wastewater-based epidemiology, WBE）已成为全球公共卫生监测的重要工具，尤其在COVID-19大流行期间。中国自2010年代初将WBE用于毒品监测，并逐步扩展至化学品暴露评估，覆盖人口从350万增至3.82亿。然而，现有研究多聚焦化学物质，对病原微生物关注有限，且方法学准确性受多重因素影响。本文总结了中国WBE十年来的应用成果及未来发展方向。

1. 引言

中国庞大的人口规模使传统生物监测成本高昂，WBE通过分析废水中的生物标志物，为公共卫生提供了经济高效的解决方案。自2014年首次提出WBE在中国的应用潜力后，相关研究迅速增长，覆盖毒品、药品、环境污染物及病毒监测。

2. 材料与方法

通过PubMed、Web of Science和中国知网检索文献，筛选出162篇英文和24篇中文研究，排除非标准化样本（如未校正流量和人口的病原体研究）。

3. 结果与讨论

3.1 物质使用

• 传统毒品：甲基苯丙胺和氯胺酮是中国主要滥用物质，其消费量自2012年起持续下降，与严格禁毒政策相符。西南地区海洛因使用突出。
• 新型精神活性物质（NPS）：如合成卡西酮类物质检出率低，但2-氟去氯氯胺酮等新兴毒品需重点关注。
• 治疗药物：抗生素、抗糖尿病药等消费模式与疾病流行率高度相关，但多药治疗同一疾病增加了评估难度。

3.2 传染病监测

COVID-19期间，中国建立国家废水监测系统，通过SARS-CoV-2变异株追踪实现早期预警。此前，脊髓灰质炎病毒监测已通过废水开展数十年，但需改进复合采样和人口标准化方法。

3.3 生活方式与健康

• 烟草与酒精：北方消费量高于南方，校园控烟成效显著。
• 咖啡因：摄入量低于西方国家，建议改用稳定代谢物对氧嘌呤评估。
• 健康标志物：如氧化应激标志物异前列腺素可反映学生考试压力。

3.4 环境污染物暴露

邻苯二甲酸酯、PFASs等暴露存在地域差异，儿童风险更高。需开发代谢物标志物以提高评估准确性。

3.5 方法学挑战

• 采样：需优化时间/流量比例策略，上游采样可定位特定人群。
• 生物标志物稳定性：如美沙酮在污水管道中降解显著（6小时损失61%），需校正。
• 人口估算：铵态氮（6.9±0.4 g/人/天）和移动信号数据是可靠动态人口指标。

3.6 未来展望

短期优先覆盖农村地区、扩大NPS监测；中长期需整合AI、建立病原体预警系统及抗生素耐药性监测网络。高分辨质谱（HRMS）和废水样本库将助力回顾性研究。

4. 结论

WBE在中国毒品管控和COVID-19防控中成效显著，未来需提升方法标准化程度，结合多源数据推动精准公共卫生策略。

资助信息

国家自然科学基金（42307534）和澳大利亚研究理事会（DP220101790）支持本研究。