流域管理のための人口動勢と地理情報を考慮した水系感染症の伝播予測モデルの開発

考虑人口趋势和流域管理地理信息的水传播疾病传播预测模型的开发

基本信息

批准号：
12750492
负责人：
渡部徹
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、地理情報システム(GIS)の技術を利用して流域の人口動勢や土地利用等の情報を取り入れることにより、流域都市群内での水系感染症の流行伝播を予測するためのモデルを開発することにある。本年度は以下の研究を行った。1.各種環境水からの病原微生物の定量検出:阿武隈川中流域の郡山市、二本松市、福島市において河川水および下水処理放流水からの指標微生物、病原微生物の定量検出を数回行った。福島市において水道原水として取水している阿武隈川は、上流部で郡山市、二本松市からの下水処理放流水を受容しており、これらの都市群間での感染症伝播が懸念され、実際に福島市の水道水源付近の河川水からは高い大腸菌群数が確認されたケースもあった。2.下水汚泥コンポストからの病原微生物の定量検出:下水汚泥を原料とするコンポストは、汚泥由来の病原微生物に汚染されている可能性が高く、その緑農地還元が流域の感染リスクの増大につながる危険性がある。数種類のコンポストからサルモネラ、大腸菌O157、腸管系ウイルスの検出を行ったが、重量1gのコンポストからはいずれの病原微生物も検出されなかった。3.二次感染を考慮した感染症流行のモデル化:流域の感染流行を議論する場合、水利用による直接的な感染とともに、感染者と接触することによる二次感染も重要である。福島市周辺の人口分布(1km四方のメッシュ単位)をもとにして、感染者との接触機会をメッシュ間の距離で表現することで、この二次感染を考慮した感染症流行をモデル化し、感染者から排出された病原微生物が下水に混入するまでの過程を表現できるようになった。4.下水処理水再利用に伴う感染リスク評価:福島市を対象とした下水処理水再利用システムを仮想的に構築し、感染リスク評価を行った。その結果、塩素処理を施した処理水を水道水源の一部として利用する場合、現状の感染リスク(10^<-3>種皮)と比較して明確なリスク増加は見られなかった。

本研究的目的是利用地理信息系统（GIS）技术结合流域内的人口趋势和土地利用等信息来预测流域内水传播疾病的流行蔓延。今年，我们进行了以下研究。 1、各类环境水体中病原微生物的定量检测：在阿武隈中游的郡山市、二本松市、福岛市多次对河水和污水处理出水中的指示微生物和病原微生物进行定量检测河。福岛市用作原水的阿武隈川接收来自上游地区郡山市和二本松市的处理后的污水，人们担心这些城市群体之间传染病的传播，在某些情况下，大肠菌群数量很高。在福岛市自来水源附近的河水中得到证实。 2.污水污泥堆肥中病原微生物的定量检测：污水污泥制成的堆肥很可能受到污泥来源的病原微生物的污染，其返回绿色农田会增加流域感染的风险。多种堆肥中检出沙门氏菌、大肠杆菌O157和肠道病毒，但1克堆肥中未检出病原微生物。 3.考虑继发感染的传染病暴发建模：在讨论流域传染病流行时，不仅要考虑用水引起的直接感染，还要考虑与感染者接触引起的继发感染。根据福岛市周边的人口分布（以1平方公里的网格为单位），我们通过网格之间的距离来表达与感染者接触的机会，并考虑到这种二次感染，从而对传染病的流行进行了建模。表达感染者排出的病原微生物进入污水的过程。 4.与污水处理水回用相关的感染风险评估：我们为福岛市建设了虚拟污水处理水回用系统，并进行了感染风险评估。结果，当使用氯化水作为自来水源的一部分时，与当前的感染风险(10^-3种皮)相比，感染风险没有明显增加。