近源废水监测作为监狱疾病检测的一种无创工具

为何污水能揭示隐藏的健康风险

在COVID-19大流行期间，监狱成为感染的热点，但对所有在押人员进行检测既困难又昂贵，而且常常缺乏信任。该研究探索了一个出人意料却简单的思路：通过检测流出监狱的废水，我们可以在不对每个人进行拭子采样的情况下追踪暴发。研究者展示了污水如何像一种集体健康检查一样，揭示监狱内部病毒传播的情况，以及监狱暴发与周边社区感染之间的密切联系。

监狱：被忽视的震中

服刑人员面临的疾病风险远高于普通人群，这不仅体现在COVID-19上，也适用于许多传染病。拥挤、通风不良、医疗条件有限以及高发的基础疾病为病毒传播创造了理想环境。同时，监狱并非与外界隔绝：工作人员每天回家，囚犯出庭或就医，以及有人定期获释或转押。这些持续的流动意味着病毒可以在监狱内外双向流动，然而传统检测往往无法全面反映问题，因为它依赖个人主动就诊、同意检测并能获得医疗服务。

倾听污水的声音

基于废水的流行病学利用了这样一个事实：感染者会在尿液和粪便中排出微量的病毒遗传物质。通过从服务整个设施的一根下水管收集污水，科学家可以估算整个群体中病毒的含量。在这项研究中，团队在2021年6个月里从英格兰和威尔士的14所监狱收集了680份废水样本。利用敏感的实验室检测，他们测量了导致COVID-19的SARS‑CoV‑2病毒的含量，并将这些数据与每所监狱及其附近城镇的官方病例数进行了比较。

更早、更公平地发现暴发

废水信号与已知的监狱内COVID‑19暴发高度吻合。近一半的样本中检测到病毒RNA，且废水中浓度较高的周次通常与囚犯和工作人员病例数较多的周次相对应。在一些设施中，污水中的激增甚至促使进行了有针对性的群体检测，这揭示出的感染远多于以症状为导向的常规检测发现的数量——这表明常规临床检测漏检了大量病例。当研究者对官方病例数进行调整以考虑这种漏报后，废水水平与病例数之间的关联变得更强。这表明污水监测可以提供更完整、更少偏倚的感染图景，捕捉那些未检测、无症状或不愿接受拭子检测的人群。

追踪监狱与社区之间的流动

除了检测监狱内部的暴发外，研究还考察了监狱污水趋势与附近市政废水系统病毒水平的匹配情况。在一些地点，监狱信号的上升早于社区信号，提示监狱内部的暴发可能成为对周边地区的预警；而在其他地点，社区感染似乎引发了监狱内的暴发，监狱污水信号则出现滞后。这些领先—滞后模式因监狱类型而异：一些高安和训练型监狱往往跟随社区趋势，而某些本地监狱和女子监狱则常常领先。研究者还发现每所监狱的废水具有各自的化学指纹，反映出独特的日常、人口构成和管道系统，强化了每个机构作为独立监测单元运作的概念。

这对保护人群健康意味着什么

对于生活和工作在监狱中的人们——以及与之相关联的社区——这项工作表明定期检测废水可以成为一项强有力的、无创的公共卫生防护工具。它可以比单靠临床检测更早地提醒当局感染上升，帮助追踪新病毒变体，并指导有限的检测与隔离资源应集中在哪里。由于不依赖个人同意或医疗可及性，它还能在经常被忽视的场所帮助减少健康不平等。作者认为，近源废水监测应成为监狱和其他拥挤、高风险环境（如军营、宿舍和护理院）健康安全的常规组成部分，将我们冲走的排泄物转化为重要的早期预警来源。

引用: O’Mara, O., Hassard, F., Jobling, K. et al. Near-source wastewater surveillance as a non-invasive tool for disease detection in prisons. Sci Rep 16, 6815 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35801-1

关键词: 废水监测, 监狱健康, COVID-19, 疾病暴发, 公共卫生监测