根據一項新的研究 (Environ. Sci. Technol. Lett. 2016, DOI:10.1021/acs.estlett.6b00192),密歇根州弗林特市受汙染的水危機不僅導致兒童鉛中毒,還可能導致兩次退伍軍人病爆發。當弗林特市在 2014 年將其飲用水源從休倫湖切換到弗林特河時,腐蝕性的河水為致命的軍團菌創造了理想的生長條件。這項研究首次將管道腐蝕與社群範圍內的疾病風險聯絡起來,為許多未能解決老化水管腐蝕問題的城市敲響了警鐘。
退伍軍人病是一種致命的肺炎,由吸入潛伏在飲用水管道內壁有機物中的嗜肺軍團菌或其他種類的軍團菌引起。該病在美國的發病率正在上升,過去 10 年病例增加了四倍。引人注目的疫情爆發通常發生在醫院受汙染的通風或熱水系統中,監測和預防工作也主要集中在那裡。
然而,美國大多數退伍軍人病病例發生在私人住宅中,除了供水系統外沒有其他共同聯絡,這突顯了飲用水分配系統是疫情爆發的最終來源。“此外,實驗室規模型別的研究表明,飲用水管道中的腐蝕會刺激軍團菌的生長,”弗吉尼亞理工大學環境微生物學家兼該研究的作者Amy Pruden說。腐蝕性水溶解了管道中的保護性礦物質內襯,然後從舊鐵管中浸出鐵。鐵是一種微量營養素,可促進軍團菌繁殖。這種金屬還會與氯消毒劑發生反應並使其失效,否則氯消毒劑會殺死細菌。
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Pruden 說:“我們的團隊認識到,弗林特市的情況——老化供水系統中腐蝕性的新水源——非常適合軍團菌生長。”因此,在 2015 年 10 月該市切換回休倫湖水之前,科學家們決定對弗林特市的水進行軍團菌、鐵和遊離氯的取樣。在取樣時,弗林特市已經在 2014 年 6 月和 2015 年 5 月經歷了退伍軍人病爆發,但研究人員並不知情,因為公共衛生機構沒有向公眾通報疫情爆發情況。
由環境工程師 Marc A. Edwards 領導的弗吉尼亞理工大學團隊,從弗林特市及其周邊地區的家庭和醫院收集了自來水樣本,並透過使用定量聚合酶鏈反應方法計數軍團菌特有的基因複製數,確定了軍團菌濃度。他們將測量結果與他們和美國 EPA 在沒有疫情爆發的情況下進行的美國基線水質調查以及仍然使用休倫湖水的弗林特市建築物的測量結果進行了比較。
在使用弗林特河水的家庭中,科學家記錄的軍團菌濃度大約是基線調查中發現的濃度的七倍。研究人員在醫院中測得嗜肺軍團菌的平均濃度為 1,890 個基因複製/毫升,約為最近一項研究 (Mol. Cell. Probes 2015, DOI: 10.1016/j.mcp.2014.09.002) 建議的 4 個基因複製/毫升警戒閾值的 470 倍。在弗林特市超過一半的水樣中,研究人員無法檢測到任何氯,這在他們的預料之中,因為發生了腐蝕。該團隊報告說,在使用休倫湖水的基線調查和對照組建築物中未檢測到可測量的鐵,但在弗林特市的家庭和醫院中發現了 51 ppb 的高濃度鐵。在使用休倫湖水的建築物中未檢測到軍團菌。
特殊病原體實驗室匹茲堡分部的負責人 Janet E. Stout 說:“本文表明,弗林特市的水質中斷直接導致了軍團菌細菌的存在以及隨後發生的疾病病例。”她是美國領先的軍團菌檢測實驗室。她和 Pruden 都支援呼籲環境保護署要求在飲用水系統中檢測軍團菌。“供水運營商需要了解,當供水服務中斷時,退伍軍人病風險可能會上升,應該通知社群,”她總結道。
