DETECTION OF SARS-COV-2 IN DOMESTIC EFFLUENTS
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/cl10202507311220
Jéssica Tamara da Silva Ladeia1
Luana Silva Cardoso2
Gabriel Cotrim de Souza3
Resumo
O SARS-CoV-2 é o vírus responsável pela pandemia da COVID-19, o qual pode ser eliminado pelas fezes dos pacientes, sendo encaminhado para os esgotos municipais. Portanto, este estudo busca analisar bibliograficamente os impactos que a carga viral de SARS-CoV-2 pode causar ao meio ambiente, avaliando a possibilidade de transmissão do vírus para os seres humanos na rota fecal-oral, a sobrevivência do vírus no esgoto e em águas tratadas, e a causa da sobrevivência mesmo após o tratamento. Assim, foram selecionados artigos entre os anos de 2019 a 2025 nas bases de dados PubMed, Science Direct e Scielo, a partir de combinações de palavras-chaves, onde os artigos foram selecionados e contabilizados em uma tabela de acordo com a quantidade encontrada por ano. Diante disso, foram encontrados um total de 1540 artigos, porém ao excluir aqueles que se repetiam, restaram apenas 292 artigos, visto que a maior parte pertencia ao ano de 2022 e a base de dados Science Direct (79,9%), sendo selecionados mais artigos em combinações de palavras-chaves específicas para elucidar as buscas. Diversos estudos foram realizados em vários países a fim de detectar a presença de RNA de SARS-CoV-2 em esgoto, dentre eles alguns estudos obtiveram resultados positivos, inclusive em águas tratadas, enquanto que outros apresentaram resultados negativos para a detecção do RNA viral em esgoto. Portanto, esse trabalho, a partir de achados na literatura, analisou a infectividade do SARS-CoV-2 quando presente em esgoto e a sua possível transmissão, levando em conta o fato de exposição da população de uma forma geral; além de discutir a respeito da persistência do vírus nestes corpos d’água.
Palavras-chave: Águas residuais. Esgoto. Persistência. SARS-CoV-2. Transmissão.
1. INTRODUÇÃO
O coronavírus é um vírus envelopado responsável pela pandemia do Coronavírus 19 (COVID-19) que iniciou em Wuhan na província de Hubei na China em dezembro de 2019, intitulado de Síndrome Respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2), responsável por desencadear a doença. Em 30 de janeiro de 2020, a Organização Mundial de Saúde (OMS) declarou que esta enfermidade consistia em uma Emergência de Saúde Pública de Preocupação Internacional (PHEIC), e logo em 11 de março de 2020 a OMS caracterizou a COVID-19 como uma pandemia global (IZDA, JEFFRIES & SAWALHA, 2021; ADELODUN et al., 2021; OMS (a), 2020).
A COVID-19 pode-se manifestar tanto de forma assintomática como sintomática, apresentando neste último caso quadros de febre, mialgia, tosse seca, fadiga, dispneia e sintomas gastrointestinais, o que possibilita a transmissão viral através da inalação de aerossóis transmitidos de pessoa/pessoa e por contaminação de fômites/objetos e mãos. Todavia, tanto o vírus quanto o seu RNA são eliminados e podem ser identificados em excrementos corporais, como saliva, expectoração e fezes, levantando a questão de uma possível transmissão fecal-oral (KITAJIMA et al., 2020).
Diante disso, torna-se preocupante sua subsistência em águas residuais, tendo em vista que após ser eliminado pela via fecal, o vírus se dilui na água do banheiro, e se espalha para os esgotos municipais, viabilizando a aplicação da Epidemiologia baseada em águas residuais (WBE). Esta ferramenta, por sua vez, prevê futuros surtos epidemiológicos através da vigilância de esgotos, principalmente em locais onde os diagnósticos clínicos são limitados, além de acionar sistemas de preparação e respostas a emergências, por meio da utilização de dados coletados (BALDOVIN et al., 2021; GWENZI, 2021; KITAJIMA et al., 2020).
Partindo desse pressuposto, muitos estudos identificaram RNA de SARS-CoV-2 em águas residuais em locais, como Holanda (MEDEMA et al., 2020), Austrália (AHMED et al., 2020), Estados Unidos (WU et al., 2020), Japão (HARAMOTO et al., 2020), Espanha (RANDAZZO et al., 2020), Brasil (MOTA et al., 2021), Argentina (IGLESIAS et al., 2021) entre outros países, de forma a detectar surtos precoces e prever taxas de infecções incluindo indivíduos sintomáticos e assintomáticos, promovendo a vigilância de águas residuais nessas regiões (BALDOVIN et al., 2020; TAKHUR et al., 2021).
Portanto, este estudo busca analisar bibliograficamente os impactos que a carga viral de SARS-CoV-2 pode causar ao meio ambiente, avaliando a possibilidade de transmissão do vírus para os seres humanos na rota fecal-oral, a sobrevivência do vírus no esgoto e em águas tratadas, e a causa da sobrevivência mesmo após o tratamento.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
Este estudo trata-se de uma pesquisa bibliográfica com finalidade descritiva, de caráter quantitativo, tendo como tema central “Detecção de SARS-CoV-2 em esgotos”. Dessa forma, foram selecionados artigos de pesquisa, revisão de literatura, capítulos de livros e comunicações curtas entre os anos de 2019 a 2025 nas seguintes bases de dados: Scielo (Scientific Electronic Library Online), Science Direct e PubMed. Para isso, foram pesquisadas 28 combinações de palavras-chaves, sendo elas: SARS-CoV-2 AND water, Covid-19 AND water, coronavírus AND water, SARS-CoV-2 AND sewage, Covid-19 AND sewage, coronavírus AND sewage, SARS-CoV-2 AND potable water , Covid- 19 AND potable water, coronavírus AND potable water, SARS-CoV-2 AND wastewater, Covid-19 AND wastewater, coronavírus AND wastewater, SARS-CoV-2 AND environment, Covid-19 AND environment, coronavírus AND environment, SARS-CoV-2 AND surveillance, Covid-19 AND surveillance, coronavírus AND surveillance, SARS-CoV-2 AND aquatic biota, covid-19 AND aquatic biota, coronavirus AND aquatic biota, SARS-CoV-2 AND terrestrial biota, Covid-19 AND terrestrial biota, coronavírus AND terrestrial biota, SARS-CoV-2 AND food chain, coronavirus AND food chain, QMRA (quantitative assessmente of microbial risk), e WBE (watewater-based epidemiology).
Para a seleção dos artigos, foram avaliados os títulos, os resumos e o conteúdo dos mesmos, sendo selecionados aqueles que continham informações a respeito da ocorrência, persistência e transmissão de SARS-CoV-2 em esgotos, e seus possíveis impactos ambientais.
As buscas se iniciaram na base de dados Scielo e em seguida no Science Direct. Nesta última, para descartar artigos fora da área de interesse devido ao grande número de trabalhos publicados, foram aplicados filtros quanto a área de assunto que variaram de acordo com a palavra-chave pesquisada, e na palavra-chave QMRA (quantitative assessmente of microbial risk) foi feito a combinação: QMRA (quantitative assessmente of microbial risk) AND SARS-CoV-2 de forma a refinar as buscas.
Na base de dados PubMed, foram feitas combinações como: SARS-CoV-2 AND surveillance AND sewage, covid-19 AND surveillance AND sewage, coronavirus AND surveillance AND sewage, a fim de refinar as buscas, devido ao fato da palavra “surveillance” abranger diversas áreas de conhecimento.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os resultados das buscas nas bases de dados estão dispostos na Tabela 1, Tabela 2 e Tabela 3, as quais apresentam a quantidade de artigos encontrados por ano e o total de publicações encontradas e selecionadas para cada combinação de palavras-chave.
Todavia, na base de dados PubMed a contabilização dos artigos encontrados não se correlacionou com a soma do número de artigos por ano, como observado na Tabela 3, tendo em vista que há artigos que estão disponíveis em dois anos distintos.
Em geral, foram selecionados 40 artigos no Scielo, 709 no Science Direct e 791 no PubMed, totalizando 1540 artigos selecionados nas três bases de dados, porém ao excluir aqueles que se repetiam entre as combinações de palavras-chaves e entre as bases de dados, restaram apenas 292 artigos.
Conforme mostrado na Figura 1, a base de dados Science Direct foi aquela que forneceu um maior número de resultados quando se comparada com as outras bases de dados utilizadas para esta pesquisa, representando 79,9% do total de artigos encontrados. Dessa forma, é visto que há uma maior probabilidade de encontrar e selecionar artigos da área de interesse no Science Direct.
Figura 1 – Relação do total de artigos encontrados (%) nas bases de dados Scielo, Science Direct e PubMed.
Fonte: ELABORADA PELOS AUTORES
Diante disso, a partir de uma análise feita nesta base de dados quanto a quantidade de artigos encontrados por ano, pode-se observar que houve um aumento no número de publicações do ano de 2019 a 2022, como mostrado na Figura 2, onde este último representou 20,68% das buscas realizadas no Science Direct, configurando um total de 109773 artigos. No entanto, percebe-se uma pequena queda no quantitativo de artigos publicados a partir do ano de 2023 até o ano de 2025, o que pode ser justificado pelo decaimento da relevância do tema, diante da estabilização do cenário pandêmico; ou até mesmo pelo fato de que existem artigos que podem ser ainda publicados até o final do ano de 2025. No entanto, se as buscas continuassem até o final do ano de 2025, há uma estimativa de que o total de artigos fornecidos na base de dados seria de aproximadamente 130695.
Figura 2 – Total de artigos encontrados no Science Direct em relação ao ano.
Fonte: ELABORADA PELOS AUTORES
A partir da análise feita dos artigos selecionados, pode se observar que há uma maior tendência de encontrar publicações da área de interesse quando se utiliza combinações de palavras-chaves que contenham termos mais específicos, como sewage (esgoto), wastewater (águas residuais) e wastewater-based epidemiology (epidemiologia baseada em águas residuais). Em contrapartida, percebe-se que há termos mais gerais, que apresentam uma maior quantidade de artigos, porém poucos que abordem o tema de interesse, como food chain (cadeia de alimentação), environment (ambiente) e water (água), como demonstrado na Figura 3.
Figura 3 – Relação de artigos encontrados e selecionados no Science Direct.
Fonte: ELABORADA PELOS AUTORES
Tabela 1 – Quantitativo de artigos encontrados na base de dados Scielo.
Tabela 2 – Quantitativo de artigos encontrados na base de dados Science Direct.
Tabela 3 – Quantitativo de artigos encontrados na base de dados PubMed.
3.1 OCORRÊNCIA DE SARS-CoV-2 EM ÁGUAS RESIDUAIS
Devido ao fato de que os pacientes portadores da COVID-19 poderem eliminar vírus e RNA pelas fezes, torna-se preocupante a persistência dos mesmos em águas residuais, tendo em vista que após ser eliminado pela via fecal, o vírus se dilui na água do banheiro, e se espalha para os esgotos municipais, viabilizando sua detecção nestes ambientes (BALDOVIN et al., 2021). Diante disso, diversos estudos demonstraram a presença de SARS-CoV-2 em águas residuais em várias partes do mundo, como na Holanda (MEDEMA et al., 2020; IZQUIERDO-LARA et al., 2021), Austrália (AHMED et al., 2020), Estados Unidos (WU et al., 2020; SHERCHAN et al., 2020), Japão (HARAMOTO et al., 2020; HATA et al., 2021), Espanha (RANDAZZO et al., 2020; FERNÁDEZZ-DE-MERA et al., 2020; LASTRA et al., 2022), Brasil (FONGARO et al., 20211; PRADO et al., 2021; CLARO et al., 2021; FONGARO et al., 20212), Alemanha (WESTHAUS et al., 2021; AGRAWAL, ORSCHLER & LACKNER, 2021), Itália (BALDOVIN et al., 2021; MAIDA et al., 2022; LA ROSA et al., 2020), Finlândia (TIWARI et al., 2021), Emirados Árabes Unidos (HASAN et al., 2020; ALBASTAKI et al., 2020), Índia (CHAKRABORTY et al., 2021; ARORA et al., 2020), México (CARRILLO-REYES, BARRAGÁN-TRINIDAD & BUITRÓN, 2021), Taiwan (HUANG et al., 2021), Argentina (IGLESIAS et al., 2021) entre outros países.
Na Holanda foi realizado um estudo com o intuito de identificar RNA de SARS-CoV-2 em esgotos domésticos de seis cidades e em um aeroporto principal do país durante o início da pandemia. Os resultados mostraram que não houve nenhuma detecção antes do primeiro caso no país (em fevereiro), porém já em março foi possível identificar fragmentos de gene nas águas residuais de três locais. Ressalta-se que na cidade de Amersfoort, as amostras produziram sinais positivos antes mesmo do primeiro caso ser notificado, o que demonstra a importância da vigilância em águas residuais na prevenção de possíveis surtos (MEDEMA et al., 2020).
Além disso, resultados equivalentes foram demonstrados em Santa Catarina, Brasil (FONGARO et al., 20211) e na Espanha (RANDAZZO et al., 2020), tendo em vista, que no Brasil, o estudo sucedeu com a detecção positiva do RNA de SARS-CoV-2 em amostras de esgotos entre outubro de 2019 a março de 2020, sendo que o primeiro caso foi notificado em 21 de janeiro de 2020 (FOGARO et al., 20211). Já o estudo conduzido na Espanha avaliou a presença de RNA de SARS-CoV-2 em águas residuais não tratadas e a eficácia do tratamento terciário, mostrando que apenas as amostras de efluentes terciários foram negativas para RNA de SARS-CoV-2 (RANDAZZO et al., 2020). Resultados semelhantes também foram apresentados por Sherchan et al. (2020) que detectaram carga viral apenas em efluentes não tratados em Louisiana, Estados Unidos. Em contrapartida, foi possível detectar RNA viral em amostras de água tratadas terciárias em uma análise realizada na cidade de Pádua, no nordeste da Itália, uma vez que o RNA de SARS-CoV-2 estava presente em 4 das 9 amostras de água não tratadas e em 2 das 2 amostras de água tratadas (BALDOVIN et al., 2021).
Outro estudo foi realizado na Austrália por Ahmed et al. (2020) que procedeu com a primeira detecção de RNA de SARS-CoV-2 em águas residuais não tratadas, em que de nove amostras coletadas, duas produziram sinais positivos para SARS-CoV-2, sendo confirmado através do sequenciamento dos produtos de RT-qPCR. Todavia, os resultados mostraram-se inconsistentes quanto aos métodos de concentração aplicados, pois enquanto a extração de RNA de membrana eletronegativa gerou sinal positivo para uma determinada amostra, a ultrafiltração produziu sinal negativo para a mesma amostra, destacando a importância do desenvolvimento e identificação de técnicas eficazes para a concentração viral.
Haramoto et al. (2020) também aplicou dois métodos de concentração para a detecção de RNA de SARS-CoV-2 em águas residuais e águas de rio em Yamanashi, no Japão, sendo estes o método de vórtice de membrana eletronegativa (EMV) e o método de extração de RNA direto por adsorção, onde o primeiro demonstrou melhor desempenho. Os resultados mostraram que 20% das amostras de efluentes tratadas secundárias apresentaram sinal positivo, enquanto todas amostras de afluente e de rio exibiu sinal negativo para RNA de SARS-CoV-2, tal discrepância foi justificada pelo autor diante da diferença de volumes, tendo em vista que o volume das amostras de afluentes era menor.
Além disso, foi realizado um estudo em Massachusetts, EUA, com o intuito de detectar e quantificar RNA de SARS-CoV-2 em águas residuais de uma estação de tratamento, onde os resultados demonstraram sinais positivos para as 10 amostras analisadas, o que foi confirmado pelo sequenciamento Sanger, e os títulos médios de SARS-CoV-2 variaram de 57 a 303 cópias/mL de esgoto (WU et al., 2020).
Um outro estudo foi realizado em Niterói, Rio de Janeiro, Brasil, onde foram avaliadas 223 amostras de esgoto coletadas em estações de tratamento (ETE) e tubulações de bairros e favelas, sendo que 84,3% destas produziram sinais positivos para SARS-CoV-2, destacando a importância da detecção em ETE para monitorar a evolução da curva de COVID-19 e a detecção em tubulações de esgoto para intervenções públicas de saúde na comunidade (PRADO et al., 2021). Tal importância é vista no estudo de Hasan et al. (2021) que observou uma correlação entre as medidas implementadas pelo governo, como restrição de atividades sociais e limitação de pessoas em alguns locais, com a redução da carga viral nas amostras de águas residuais nos Emirados Árabes Unidos.
Apesar das metodologias de análises sendo diversas e alguns momentos críticas, a detecção de SARS-CoV-2 em águas residuais é uma ferramenta importante para medir a prevalência de casos de uma determinada comunidade, para prever e alertar possíveis surtos da COVID-19, auxiliando na tomada de decisões e aplicação de políticas de restrições, além de servir como monitoramento da eficácia de medidas aplicadas para a contenção da doença (WU et al., 2020; BALDOVIN et al., 2021).
3.2 AVALIAÇÃO DA TRANSMISSÃO VIRAL A PARTIR DO ESGOTO
Um paciente portador da COVID-19 é capaz de transmitir o vírus três dias após o início dos sintomas, e esta transmissão se dá por contato direto, indireto ou próximo a pessoas infectadas; por gotículas respiratórias, aerossóis e fômites (superfícies/objetos contaminados). Neste último caso, estudos apontam que o vírus pode sobreviver em diferentes superfícies por um determinado período de tempo, podendo permanecer ativo por até 4 horas no cobre, 24 horas no papelão e por até 72 horas no aço e no plástico (SOUTO, 2020; OPAS, 2021). No entanto, apesar da presença de SARS-CoV-2 em objetos, ainda não há relatos da transmissão direta por fômites, uma vez que, é provável que a pessoa que teve contato com o objeto contaminado, também esteja próxima da pessoa infectada, podendo se contaminar por gotículas respiratórias (OPAS, 2021). Vale ressaltar, que existe uma possibilidade de transmissão fecal-oral, tendo em vista que o SARS-CoV-2 pode ser eliminado pelas fezes em um período de até 30 dias, e sua disseminação pode ser aumentada pela água contaminada (FREITAS, KUWAJIMA & SANTOS, 2020; BALDOVIN et al., 2020), visto que vírus morfologicamente semelhantes ao SARS-CoV-2, como SARS-CoV-1, pode ser transmitido para outras pessoas através do sistema de encanamento inadequado, onde o vírus se fixou em partículas de fezes e se espalhou através de aerossóis no sistema de ventilação (ASLAN, XU & EL-DIN, 2020).
Estudos sugerem que a eliminação do RNA viral pode ser maior no trato digestivo quando comparado com o trato respiratório, uma vez que foi constatado em um paciente a eliminação por até 47 dias desde o primeiro dia do aparecimento dos sintomas (ASLAN, XU & EL-DIN, 2020 apud WU et al., 2020), sendo possível encontrar uma carga viral variando de 1,7 x 106 a 4,1 x 107 cópias do genoma de SARS-CoV-2 (HAN et al., 2020). Uma vez eliminado nas fezes, o vírus pode sobreviver por até 7 dias em uma temperatura igual a 25°C, perdendo seu poder infeccioso em temperaturas acima de 37°C, enquanto em fezes aquosas o vírus fica viável de 1 a 2 dias em temperatura ambiente. Ademais, este torna-se inapto a sobreviver entre pH 2 e 3 e pode perder sua capacidade de infectividade em um faixa de pH de 5 a 9 (ELSAMADONY et al., 2021 apud CHAN et al., 2020).
No entanto, apesar da sobrevivência do SARS-CoV-2 nas fezes e da transmissão por esse meio de outros vírus semelhantes a ele, ainda não há relatos a respeito da transmissão fecal-oral deste, o que destaca a importância da realização de estudos mais detalhados sobre essa rota de transmissão (ASLAN, XU & EL-DIN, 2020; ELSAMADONY et al., 2021).
Além da possível transmissão via fecal-oral, existe a possibilidade da transmissão através das águas residuais, tendo em vista que uma vez eliminados nas fezes, estas se diluem na água do banheiro e destinam-se para os esgotos municipais (BISHAI, 2021). De maneira geral, a persistência de um vírus em águas residuais está ligada a fatores como, tempo de liberação, diluição nestes meios, condições de desinfecção e composição destas águas. Todavia, o SARS-CoV-2 consiste em um vírus envelopado e, devido a isso, são menos resistentes no ambiente (LIU et al., 2020).
Diante do relato de detecção do RNA de SARS-CoV-2 em águas residuais em vários locais do mundo, inclusive em estações de tratamento que são ambientes produtores de aerossóis devido a intensa movimentação das águas, há um provável risco de exposição através do contato direto ou de aerossóis lançados por esses meios, uma vez que já foi relatado a transmissão aérea em um restaurante de Guangzhou na China, onde os clientes se contaminaram quase não havendo contato direto entre eles (ZHANG et al., 2021; SAAWARN & HAIT, 2020).
Dessa forma, Dada e Gywali (2021) avaliaram o risco de exposição a aerossóis lançados pelas águas residuais em trabalhadores de estações de tratamento através da estrutura Avaliação Quantitativa de Risco Microbiano (QRMA), demonstrando que o risco de exposição a SARS-CoV-2 por inalação nas ETE é relativamente baixo, onde, em condições de surtos, os riscos individuais também se apresentaram em grau moderado e baixo.
Um estudo semelhante foi realizado por Zaneti et al. (2021) que avaliaram o risco em três cenários (extremo, agressivo e moderado) de acordo com o número de pessoas infectadas através do QRMA. Os cenários agressivos e moderados apresentaram valores de riscos iguais a 2,6 x 10-3 e 1,3 x 10-2, respectivamente, sendo maior que o valor determinado para risco de infecção tolerável derivado para SARS-CoV-2 (5,5 x 10-4), demonstrando a necessidade de medidas emergenciais para estes trabalhadores, uma vez que estudos mostram que o SARS-CoV-2 permanece infeccioso em aerossóis por um período de até 16 horas (FEARS et al., 2020).
Já Wang et al. (2022) estimaram o risco de transmissão em bacias hidrográficas que recebem a descarga de águas residuais domésticas, as quais são responsáveis por 95% da carga viral dessas águas superficiais, constatando que as probabilidades de infecção pela ingestão da água foram menores que os níveis de risco de referência (10-4 e 10-5), mostrando que as vias de navegação não apresentam um risco significativo para a transmissão do SARS-CoV-2 através da ingestão.
Ademais, a Organização Mundial de Saúde (OMS), não considera que o vírus responsável pela COVID-19 seja transmissível através de águas residuais, tendo em vista que a exposição viral ao fluido do trato gastrointestinal e as condições ambientais, torna-o menos viável (OMS, 2022b). Dessa forma, há necessidade da realização de mais estudos que possam elucidar a viabilidade desta rota de transmissão.
3.3 PERSISTÊNCIA DO SARS-CoV-2 EM EFLUENTES TRATADOS E NÃO TRATADOS
A sobrevivência do SARS-CoV2 em águas residuais pode ser afetada não só pela estrutura viral, como também por fatores relacionados a condições ambientais, tais como composição das águas, pH e temperatura. A composição pode afetar a recuperação, a concentração e a infectividade do vírus, enquanto o pH influencia em sua sobrevivência, uma vez que o pH alcalino pode comprometer a análise, devido a possibilidade de hidrólise alcalina do RNA. Assim como o pH, a temperatura também influenciará na sobrevivência do vírus, o qual não sofrerá inativação em baixas temperaturas, como 4°C, contudo, em altas temperaturas, o vírus terá sua persistência reduzida, tendo em vista que seu RNA e proteínas sofrerão desnaturação e terá sua atividade enzimática extracelular diminuída (ADELODUN et al., 2021; SAPULA et al., 2021; BISHAI, 2021).
Em uma análise feita por Baldovin et al. (2021), foi evidenciado o efeito que a temperatura tem sobre a persistência viral, em que o vírus permaneceu ativo em amostras por 24 horas após a coleta quando armazenadas a temperaturas mais baixas (4°C), enquanto amostras que estavam a temperatura ambiente (20°C) não produziram sinais positivos após o mesmo período. O mesmo foi constatado por Yang et al. (2022), que avaliou o efeito de dois valores de temperatura, 4°C e 26°C, sobre a carga viral de SARS-CoV-2 em águas residuais, obtendo uma taxa de decaimento de primeira ordem (k) igual a 0,134/dia a 4°C e 0,274/dia a 26°C, sugerindo o maior decaimento em temperaturas mais altas.
Além disso, cabe destacar o efeito que o tratamento das águas residuais terá sobre a persistência do RNA viral, uma vez que estudos demonstraram sinais negativos para SARS-CoV-2 em efluentes tratados terciários (RANDAZZO et al., 2020), enquanto outros elencaram resultados positivos para esses (BALDOVIN et al., 2021). Um estudo realizado na Espanha verificou que 83% das amostras de águas residuais não tratadas forneceram resultados positivos com títulos de 5,4 ± 0,2 log10 cópias genômicas/ L em média, 11% das amostras de água tratadas secundárias também apresentaram sinais positivos, enquanto todas as amostras de efluentes terciários foram negativas para RNA de SARS-CoV-2 (RANDAZZO et al., 2020). Enquanto um estudo realizado em Pádua, na região de Veneto, na Itália, demonstrou positividade nas duas amostras de águas tratadas analisadas (BALDOVIN et al., 2021).
Nasseri et al. (2021) também avaliou a presença de RNA de SARS-CoV-2 em águas residuais brutas e tratadas em ETE de 3 cidades do Irã, onde as amostras tratadas com cloro produziram sinais negativos. No entanto, as amostras da ETE do Sul de Teerã, produziu sinais positivos para aquelas tratadas com cloro e sinais negativos para aquelas tratadas com desinfecção ultravioleta, destacando a eficiência deste último meio para tratamento de águas residuais hospitalares, uma vez que a energia da radiação ultravioleta destrói a membrana do vírus.
Diante disso, a positividade das amostras tratadas com cloro pode ser decorrente da deficiência na operação e manutenção, podendo-se aumentar a quantidade do mesmo para levar um tratamento mais eficaz, tendo em vista que ao aplicar uma concentração entre 10mg/L a 20mg/L, este é capaz de inativar o vírus em poucos minutos (NASSERI et al., 2021; GARCIA-ÁVILA et al., 2020). Isso pode ser constatado no estudo feito por Wang et al. (2005), após inativar 100% do SARS-CoV em 10 minutos utilizando uma concentração de 10mg/L de cloro.
Nesse contexto, Zhang et al. (2020) avaliou desinfecção de fossas sépticas por hipoclorito de sódio e observou que as amostras produziram sinais negativos mesmo após o tratamento, o que pode ser justificado pela incorporação do RNA em partículas de fezes, necessitando, assim, de uma dosagem mais alta.
De maneira geral, a OMS sugeriu em um resumo técnico que não há evidências a respeito da sobrevivência do SARS-CoV-2 em águas potáveis e residuais, diante da sua instabilidade no ambiente e susceptibilidade a ações de temperatura, desinfecção, pH e do cloro. Dessa forma, considera-se que a aplicação dos processos de tratamentos convencionais é suficiente para a remoção viral a níveis de baixo risco (OMS, 2020c; KITAJIMA et al., 2020). No entanto, como visto em alguns estudos, o vírus pode persistir nas águas residuais mesmo após o tratamento, devido a fatores ambientais favoráveis e a ineficiência de alguns métodos de desinfecção.
3.4 IMPACTOS DA CARGA VIRAL AO MEIO AMBIENTE
Diante da presença de SARS-CoV-2 em águas residuais, deve se considerar o risco de exposição a esses corpos d’água, principalmente para países de baixa renda, onde o saneamento básico e os sistemas de água são deficiente, além da possibilidade de lançamentos de dejetos a céu aberto (PANDA, CHIDAMBARAM & MALAKAR, 2021).
Alguns estudos sugeriram que o SARS-CoV-2 pode se replicar e infectar animais secundários semiaquáticos, podendo levar a uma endemia no hospedeiro secundário, diante da possibilidade da descarga de esgoto não tratado ou mal tratamento de águas residuais (FASKAS et al., 2020). Isso pode ser visto em um estudo feito por Polo et al. (2021) que detectaram sinais positivos em 4 das 9 amostras de moluscos, ressaltando a relevância de contaminação marinha por SARS-CoV-2 e o impacto que pode gerar ao habitat.
Sendo assim, a partir da descarga de esgoto em ambientes aquáticos, também é possível detectar RNA de SARS-CoV-2 em águas de rios, como mostrado nos estudos de Tandukar et al. (2022) e Rimoldi et al. (2020), representando um risco para as cidades ali próximas diante da possibilidade de transbordamento dos rios (YANG et al., 2020).
Ademais, o estudo de Jones et al. (2020) também demonstrou que há a possibilidade de contaminação do ambiente aquático devido a saliva liberada pelos nadadores, o que representa um risco de exposição de 2,4 x102 gc/pessoa em 20 mL de água. Todavia, o risco do ser humano se infectar por essas águas e pela ingestão de alimentos aquáticos é relativamente baixo, diante da baixa estabilidade do vírus a esse ambiente e a diluição em águas residuais (FARKAS et al., 2020).
4. CONCLUSÃO
Ainda existe uma grande limitação de estudos envolvendo a provável infecção de SARS-CoV-2 através de águas residuais, mesmo havendo um controle nas estações de tratamento através da desinfecção que em muitas vezes se mostrou eficiente. Nesse sentido, torna-se importante o monitoramento da presença viral nesses locais, não só para prever prováveis surtos para comunidade, como também para avaliar a eficácia do tratamento que está sendo aplicado, a fim de realizar possíveis ajustes e as devidas orientações para os órgãos responsáveis pelo tratamento de esgoto e abastecimento de água.
Aqui abordamos sobre a ocorrência, persistência e possível transmissão do SARS-CoV-2 em águas residuais. No entanto, é visto que há necessidade de futuras pesquisas de forma a elucidar a dinâmica viral e verificar se a descarga de esgoto e a presença do SARS-CoV-2 em ETE representa um risco para saúde pública.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ADELODUN, B. et al. Chapter 4 – Presence, detection, and persistence of SARS-CoV-2 in wastewater and the sustainable remedial measures. Environmental and Health Management of Novel Coronavirus Disease (COVID-19 ), 2021. p.91-114.
AGRAWAL, S., ORSCHLER, L., LACKNER, S. Long-term monitoring of SARS-CoV-2 RNA in wastewater of the Frankfurt metropolitan area in Southern Germany. Sci Rep. 11(1):5372, 2021
AHMED, W. et al. First confirmed detection of SARSCoV-2 in untreated wastewater in Australia: a proof of concept for the wastewater surveillance of COVID-19 in the community. Sci. Total Environ, 2020.
ALBASTAKI, A. et al. First confirmed detection of SARS-COV-2 in untreated municipal and aircraft wastewater in Dubai, UAE: The use of wastewater based epidemiology as an early warning tool to monitor the prevalence of COVID-19. Sci Total Environ. 760:143350, 2021.
ARORA, S. et al. Sewage surveillance for the presence of SARS-CoV-2 genome as a useful wastewater based epidemiology (WBE) tracking tool in India. Water Sci Technol. 82(12):2823-2836, 2020.
ARSLAN, M., XU, B., EL-DIN, M. G. Transmission of SARS-CoV-2 via fecal-oral and aerosols-borne routes: Environmental dynamics and implications for wastewater management in underprivileged societies. The Science of the total environment, 743, 140709, 2020.
BALDOVIN, T. et al. SARS-CoV-2 RNA detection and persistence in wastewater samples: An experimental network for COVID-19 environmental surveillance in Padua, Veneto Region (NE Italy). Sci Total Environ, 2021.
CARRILLO-REYES, J., BARRAGÁN-TRINIDAD, M., BUITRÓN, G. Surveillance of SARS-CoV-2 in sewage and wastewater treatment plants in Mexico. Journal of Water Process Engineering. 40:101815, 2021.
CHAKRABORTY, P. et al. First surveillance of SARS-CoV-2 and organic tracers in community wastewater during post lockdown in Chennai, South India: Methods, occurrence and concurrence. Sci Total Environ. 778:146252, 2021.
CLARO, I. C.M. et al. Long-term monitoring of SARS-COV-2 RNA in wastewater in Brazil: A more responsive and economical approach. Water Res. 2021.
DADA, A. C., GYAWALI, P. Quantitative microbial risk assessment (QMRA) of occupational exposure to SARS-CoV-2 in wastewater treatment plants. The Science of the total environment, 763, 142989, 2021.
ELSAMADONY, M. et al. Possible transmission of viruses from contaminated human feces and sewage: Implications for SARS-CoV-2. The Science of the total environment, 755(Pt 1), 142575, 2021.
FARKAS, K. et al. Wastewater and public health: the potential of wastewater surveillance for monitoring COVID-19, Current Opinion in Environmental Science & Health, Volume 17, 2020.
FEARS, A. C. et al. Comparative dynamic aerosol efficiencies of three emergent coronaviruses and the unusual persistence of SARS-CoV-2 in aerosol suspensions. medRxiv [Preprint]. 18:2020.04.13.20063784, 2020.
FERNÁNDEZ-DE-MERA, I. G. et al. Detection of environmental SARS-CoV-2 RNA in a high prevalence setting in Spain. Transbound Emerg Dis. 68(3):1487-1492, 2021.
FONGARO, G. et al. The presence of SARS-CoV-2 RNA in human sewage in Santa Catarina, Brazil, November 2019. Sci Total Environ. 778:146198, 2021.1
FONGARO, G. et al. SARS-CoV-2 in Human Sewage and River Water from a Remote and Vulnerable Area as a Surveillance Tool in Brazil. Food Environ Virol. 8:1–4, 2021. 2
FREITAS, D. A. F., KUWAJIMA, J. I., SANTOS, G. R. Water resources, public policies and the COVID-19 pandemic. Taubaté: Rev. Ambient. Água, vol. 15, n. 5, 2020.
GARCÍA-ÁVILA, F. et al. Considerations on water quality and the use of chlorine in times of SARS-CoV-2 (COVID-19) pandemic in the community, Case Studies in Chemical and Environmental Engineering,Volume 2, ,100049,ISSN 2666-0164, 2020.
GWENZI W. Leaving no stone unturned in light of the COVID-19 faecal-oral hypothesis? A water, sanitation and hygiene (WASH) perspective targeting low-income countries. Sci Total Environ. 753:141751, 2021.
HAN, M. S. et al. Sequential Analysis of Viral Load in a Neonate and Her Mother Infected With Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2, Clinical Infectious Diseases, Volume 71, Issue 16, 15, 2020.
HASAN, S. W. et al. Detection and quantification of SARS-CoV-2 RNA in wastewater and treated effluents: Surveillance of COVID-19 epidemic in the United Arab Emirates. Sci Total Environ. 764:142929, 2021.
HATA, A. et al. Detection of SARS-CoV-2 in wastewater in Japan during a COVID-19 outbreak. Sci Total Environ. 758:143578, 2021.
HUANG, W. L. et al. Surveillance of SARS-CoV-2 in Sewage Treatment Plants between January 2020 and July 2021 in Taiwan. Pathogens. 10(12):1611. 2021.
IGLESIAS, N. G. et al. SARS-CoV-2 surveillance in untreated wastewater: detection of viral RNA in a low-resource community in Buenos Aires, Argentina. Rev Panam Salud Publica. 2021.
IZDA, V., JEFFRIES M. A., SAWALHA A. H. COVID-19: A review of therapeutic strategies and vaccine candidates. Clin Immunol. 2021.
IZQUIERDO-LARA, R. et al. Monitoring SARS-CoV-2 Circulation and Diversity through Community Wastewater Sequencing, the Netherlands and Belgium. Emerg Infect Dis. 27(5):1405-1415, 2021.
JONES, D. L. et al. Shedding of SARS-CoV-2 in feces and urine and its potential role in person-to-person transmission and the environment-based spread of COVID-19. Sci Total Environ. 749:141364, 2020.
KITAJIMA, M. et al. SARS-CoV-2 in wastewater: State of the knowledge and research needs, Science of the Total Environment, 2020.
LA ROSA, G. et al. First detection of SARS-CoV-2 in untreated wastewaters in Italy. Sci Total Environ. 736:139652, 2020.
LASTRA, A. et al. SARS-CoV-2 detection in wastewater as an early warning indicator for COVID-19 pandemic. Madrid region case study. Environ Res. 203:111852, 2022.
LIU, D. et al. Potential secondary transmission of SARS-CoV-2 via wastewater. Sci Total Environ. 20;749:142358, 2020.
MAIDA, C.M. et al. Wastewater-based epidemiology for early warning of SARS-COV-2 circulation: A pilot study conducted in Sicily, Italy. Int J Hyg Environ Health. 242:113948, 2022.
MEDEMA, G. et al. Presence of SARS Coronavirus-2 RNA in sewage and correlation with reported COVID-19 prevalence in the early stage of the epidemic in the Netherlands. Environ. Sci. Technol. Lett, 2020.
MOTA, C. R. et al. Assessing spatial distribution of COVID-19 prevalence in Brazil using decentralised sewage monitoring. Water Res. 2021.
NASSERI, S. et al. The presence of SARS-CoV-2 in raw and treated wastewater in 3 cities of Iran: Tehran, Qom and Anzali during coronavirus disease 2019 (COVID-19) outbreak. Journal of environmental health science & engineering, 19(1), 573–584, 2021.
OMS (a). COVID-19 – China, 2020. Disponível em: <https://www.who.int/emergencies/disease-outbreak-news/item/2020-DON229>. Acesso em: setembro/2021.
OMS (b). Wastewater surveillance of SARS-CoV-2: questions and answers (Q&A). National Institute for Public Health and the Enviroment, 2022. Disponível em: <https://www.euro.who.int/en/health-topics/environment-and-health/water-and-sanitation/publications/2022/wastewater-surveillance-of-sars-cov-2-questions-and-answers-q-and-a-2022>. Acesso em: junho/2022.
OMS (c). Água, saneamento, higiene e gestão de resíduos para o vírus da COVID-19: orientações provisórias. Unicef, 2020. Disponível em: <https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/331846/WHO-2019-nCoV-IPC_WASH-2020.3-por.pdf?sequence=10&isAllowed=y>. Acesso em: junho/2022.
OPAS (b). Transmissão do SARS-CoV-2: implicações para as precauções de prevenção de infecção. Resumo científico, 2020. Disponível em: <https://iris.paho.org/bitstream/handle/10665.2/52472/OPASWBRACOVID-1920089_por.pdf?sequence=1&isAllowed=y>. Acesso em: setembro/2021.
POLO, D. et al. Detection of SARS-CoV-2 RNA in bivalve mollusks and marine sediments. Science of the Total Environment, 786, 2021.
PANDA, B., CHIDAMBARAM, S., MALAKAR, A. Sobrevivência do SARS-COV-2 em águas residuais não tratadas e tratadas – uma revisão. Resiliência e Transformação Ambiental em Tempos de COVID-19, 89–9, 2021.
PRADO, T. et al. Wastewater-based epidemiology as a useful tool to track SARS-CoV-2 and support public health policies at municipal level in Brazil. Water Research, v. 191, p. 1-12, 2021.
RANDAZZO, W. et al. SARS-CoV-2 RNA in wastewater anticipated COVID-19 occurrence in a low prevalence área. Water Research, v. 181, 2020.
RIMOLDI, S. G. et al. Presence and infectivity of SARS-CoV-2 virus in wastewaters and rivers, Science of The Total Environment, Volume 744, 2020.
SAAWARN, B.; HAIT, S. Occurrence, fate and removal of SARS-CoV-2 in wastewater: Current knowledge and future perspectives. Journal of Environmental Chemical Engineering, v. 9, n. 1, p. 104870, 2021.
SAPULA SA, et al. An optimized and robust PEG precipitation method for detection of SARS-CoV-2 in wastewater. Sci Total Environ. 1; 785:147270, 2021.
SHERCHAN, S. P. et al. First detection of SARS-CoV-2 RNA in wastewater in North America: A study in Louisiana, USA. Sci Total Environ. 743:140621, 2020.
SOUTO, X. M. COVID-19: Aspectos gerais e implicações globais. Revista de Educação, Ciência e Tecnologia de Almenara, v. 2, n. 1, jan./abr. 2020.
TAKHUR, A. K. et al. Chapter 9- Wastewater discharge and surface water contamination pre- and post- COVID 19 – global case studies. Environmental Resilience and Transformation in times of COVID-19, 2021.
TANDUKAR, S. et al. Detecção de RNA SARS-CoV-2 em águas residuais, águas de rios e águas residuais hospitalares do Nepal. A ciência do ambiente total, 824, 153816, 2022.
TIWARI, A. et al. Detection and quantification of SARS-CoV-2 RNA in wastewater influent in relation to reported COVID-19 incidence in Finland. Water Res. 215:118220, 2022.
WANG, X. W. et al. Study on the resistance of severe acute respiratory syndrome-associated coronavirus. Journal of virological methods, 126(1-2), 171–177, 2005.
WANG, Z. et al. Transmission risk of SARS-CoV-2 in the watershed triggered by domestic wastewater discharge. The Science of the total environment, 806(Pt 4), 150888, 2022.
WESTHAUS, S. et al. Detection of SARS-CoV-2 in raw and treated wastewater in Germany – Suitability for COVID-19 surveillance and potential transmission risks. Sci Total Environ. 751:141750. 2021.
WU, F. et al. SARS-CoV-2 titers in wastewater are higher than expected from clinically confirmed cases. mSystems 5, 1–9, 2020.
YANG, S. et al. Persistence of SARS-CoV-2 RNA in wastewater after the end of the COVID-19 epidemics. Journal of hazardous materials, 429, 128358, 2022.
YANG, B. et al. Estimation of the potential spread risk of COVID-19: Occurrence assessment along the Yangtze, Han, and Fu River basins in Hubei, China, Science of The Total Environment, Volume 746, 2020.
ZANETI, R. N. et al. Quantitative microbial risk assessment of SARS-CoV-2 for workers in wastewater treatment plants, Science of The Total Environment, Volume 754, 2021.
ZHANG, D. et al. Potential spreading risks and disinfection challenges of medical wastewater by the presence of Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) viral RNA in septic tanks of Fangcang Hospital. The Science of the total environment, 741, 140445, 2020.
ZHANG, N. et al. Evidence for lack of transmission by close contact and surface touch in a restaurant outbreak of COVID-19. Journal of infection, v.83, ed.2, 2021.
1Farmacêutica, e-mail: tamaraladeia20@hotmail.com
2Farmacêutica, e-mail: luanasilvacardoso10@gmail.com
3Docente dos Cursos Superiores de Engenharia de Minas e Biologia da Universidade do Estado da Bahia (UNEB). Doutor em Ciências, Energia e Ambiente (PGEnAm /UFBA), e-mail: gabrielsouza@uneb.br