Impact de la quantité de drainage sur la concentration virale du SARS-CoV-2
Impact of drainage quantity on SARS-CoV-2 viral concentration
- Auteurs
- Hannes Schenk, Wolfgang Rauch
- Résumé court
- L'épidémiologie basée sur les eaux usées est une stratégie de surveillance essentielle pour la pandémie de SARS CoV 2 et a débuté en Autriche dès le printemps 2020. La surveillance des concentrations virales dans les stations d'épuration a permis de mieux comprendre le développement de la pandémie et son mécanisme de propagation au fil du temps. L'abondance de l'ARN viral dans les eaux usées suit une variété de processus complexes et dépend de la prévalence des cas, de la distribution de la charge d'excrétion, de la dégradation dans les égouts et de la quantité de drainage, pour n'en citer que quelques-uns. Dans ce travail, nous étudions l'interaction entre les composés surveillés (tels que la concentration de SARS CoV 2 et les biomarqueurs ammonium et COD - demande d'oxygène chimique) et la quantité de drainage dans différentes stations de traitement des eaux usées en Autriche. Les précipitations diluent les eaux de drainage, en particulier dans les systèmes d'égouts combinés. En outre, en cas de fortes précipitations, le matériel viral est partiellement perdu dans les débordements des égouts unitaires. Des analyses statistiques sont effectuées, quantifiant cette corrélation inverse, ainsi que la prise en compte des caractéristiques hydrologiques en étudiant le débit par temps sec et le débit de surface, résultant des événements de précipitation. Nos résultats montrent une forte dépendance de la quantité de drainage sur le SARS CoV 2 du SARS et sur les concentrations de divers biomarqueurs, indiquant la nécessité d'incorporer la quantité de drainage dans les approches de modélisation.
- Summary
- Wastewater based epidemiology is an essential surveillance strategy for the SARS-CoV-2 pandemic and started in Austria as early as spring 2020. Monitoring viral concentrations in wastewater treatment plants provided insight to the development of the pandemic and its spreading mechanism over time. The abundance of viral RNA in wastewater follows a variety of complex processes and is dependent on case prevalence, shedding load distribution, in-sewer degradation and drainage quantity, to name a few. In this work we investigate the interplay between monitored compounds (such as SARS-CoV-2 concentration and biomarkers NH4 and COD) and the drainage quantity in different wastewater treatment plants in Austria. Precipitation dilutes the drainage water, especially in combined sewer systems. Furthermore, in case of high precipitation, viral material is partly lost in combined sewer overflows. Statistical analyses are performed, quantifying this inverse correlation, as well as considering hydrological characteristics by investigating dry weather flow and surface flow, resulting from precipitation events. Our results display a strong dependency of drainage quantity on SARS CoV 2 and various biomarker concentrations, indicating the necessity to incorporate drainage quantity into modelling approaches.
- Mots-clés
- débit de drainage, débit par temps sec ou humide, épidémiologie basée sur les eaux usées, SRAS-CoV-2