2020年10月,在COVID-19大流行最糟糕的时段中,全国各地大专院校为保学生健康并开放门而乱动。科罗拉多学院科罗拉多斯普林斯自由艺术学院数学教授Andrea Bruder通过滑入生物危险西装爬过新人宿舍下方的隧道而尽自己的一份力量

路口黑暗拥挤空间中,Bruder在开口下水道附近举起塑料拉子和咖啡杯,等待有人冲水

"你祈祷有人上洗手间?"询问NPR记者带她进隧道

布鲁德用轻笑回答20分钟后,他们听到马桶软噪声回荡管道

水流很好 需要点时间才能到并加注卫生纸碎片采样流出

采集液带入实验室测试显示它没有冠状病毒迹但在其他学校类似操作发现感染证据亚利桑那大学于2020年8月出现正废水结果后,学校测试宿舍所有311名居民官方发现两位无症状受感染学生 快速隔离

测试废水比抽取数千个学生鼻子并逐个分析所有样本便宜和侵扰性也可以几乎连续完成至2020年底,至少有五打学院设置污水测试程序

数以百计的地方政府和下水道管理机构也接受测试,疾病控制中心创建国家废水监视系统收集并发布全国COVID-19级数据机构正计划扩展程序以监控流感、呼吸道同步病毒、经食物传播的疾病、天花和传染真菌康迪达aris.

Emory大学微生物学家Marlene Wolfe讲道美国医学院协会.Wolfe帮助设计了旧金山湾早期COVID-19废水测试程序

污水监控在极短时间前所未有地增长现场正经历快速变换 从一个研究者所讲的“Fringe科学”, 转变为公共卫生和数亿元产业的支柱

但它几乎不从天而降废水流行病学或WBE历史悠久,一再证明技术有用性及其潜在风险科学家从头开始理解从追踪废水中的疾病生物返回无症状载体后可能同时产生的利益和危害历史虚举例子

Christopher Reimer不列颠哥伦比亚大学研究生研究WBE历史

工作帮助抑制杀手病传播时,她的生活几乎全毁了禁止她处理食物工作,显然阻塞取出胆囊并公开表示难堪研究者谁追踪到表示对载体的毁灭性效果 她的状态调用从宁静受人尊敬的公民起,

WBE拓展和科学家开发日益精密的分析方法后,人们对于潜在侵犯其废物被监视者的隐私和自主问题更加关注。

科学家使用废水数据跟踪使用毒品模式,观察邻里居民喝多少咖啡和酒,并通过分析DNA显示城市中各种民族艺事在澳大利亚,执法机构检查污水以确定是否镇压芬太尼和甲基安非他明贩运影响消费率华府中山市 警方使用废水分析搜捕制造非法毒品

有污名和禁忌, 和它不谈论很多...建立起来前你不会真正知道哪里出错

WBE几乎不受规范,使人们不清楚人民对污水拥有哪些权利,以及其他人如何使用。房东可以驱赶下水道检验阴性非法药物的房客吗?公司能强迫工人告发同事吗?

废水分析是保护公众健康的有力工具由科学家、法律分析师和隐私专家组成的声学组警告不要允许它默默无闻而无充分的监督,很多像脸部识别和互联网跟踪等其他监视技术一样,已经或威胁做表示政府制定避免不必要的伤害指南、确保数据适当使用并咨询受影响社区至关重要

令我们感到恐惧的是 废水监控系统 因为它有问题 污名禁忌 少说闲话 地理学家Mohammed Rafi Arefin说生物安全与城市治理研究集体和Reimer等

Arefin预测,不改革,“我们将看到技术缓慢爬入日常生活和我们如何受管并不会真正知道哪里出错 直到它被确定为正常规范的公众健康工具

意外发现

污水系统是关键的公共卫生工具,因此与科学家理解传染病的努力密不可分十九世纪中叶罗伯特科奇,路易巴斯德并开始识别引起诸如霍乱和炭疽等疾病的具体微生物污水工程师很快注意到

波士顿北部劳伦斯实验站建于1887年,目的是提高新生污水处理技术生物学家Edwin约旦牛排水样本 布尔隆水样本 煮马铃薯和牛奶 寻找细菌水质量指标

某些物种被发现为污水特征, 且从未发现未受污染源中,某些他所识别的细菌以前从未描述过

台风研究者最先使用废水分析来阻止流行病台风热肆虐大不列颠19世纪,每年杀千人至1920年代,卫生改善将每年死亡人数减到数百人但疾病持久存在 科学家费尽心思去判断原因

可能,他们想知道,曾经历轻度或无症状感染的人 正在不自觉地长期传播引起疾病的沙门氏菌

证明感染者看似健康是一个艰难过程调查员必须追踪每个人潜在的疾病联系人,并多次收集分析对象的尿和粪研究发现极少隐藏载波

爱丁堡大学细菌学R.S.贝比和H.J.Gibson决定尝试新方法-快速、少入侵性或少疑方法取最近发明的捕捉和识别细菌方法,测试多排水线中的沙门氏菌废水,目的是识别密度不自知排出病原体的邻里从爱丁堡主下水道提取58个样本,培养这些样本,染色这些样本,并诱导各种生化反应识别菌株

实验没有真正成功发现慢性病载体没有产生bacilli检测伤寒所需的“大规模卸载”。科学家得出结论,他们只从主动表示或最近恢复的人中发现Salmonella

贝比和吉布森研究泄漏出意想不到的东西无意中发现社区社会经济差异居民聚居区产生比人民多得多的细菌 住在“住宅郊外现代建设区”,他们在1930年的论文中观察到上层住宅区人们习惯之类 从这些foci传播不产生

与未来许多废水研究者一样,细菌学家不关心从污水中抓取人类数据的社会后果

少数科学家之一从早起注意到与WBE关联的道德挑战是Brendan Moore,他是英格兰西南卫生官员,发明了 "摩尔sp收集下水道细菌的方法 至今仍在使用

1940年代,他在一个小海滨度假村试试发明,该度假村看到一系列寄生虫感染,这是Salmonella引起的另一种疾病。细菌被隔离并最终寻回冰淇淋货车驱动器的房子男人的妻子证明是一个慢性载波 既污染冰淇淋 直接感染其他人

摩尔带方法到大城镇 发现多户家庭前所未疑感染然而,尽管它显然有用,但他警告不要使用新技术识别或联系受感染者,除非确实有必要使用新技术。

经验显示莫尔1948年写道:“除突发事件外,把感染发回个人载体可能是不明智的。”正像他在别处指出的那样, “我们留有问题 方法是否值,如果值,何时应用问题讨论经验

摩尔所关注问题异常,大多数科学家对此兴趣不大,他们可能更注重单纯理解废水是否在传播其他疾病方面起任何作用。澄清问题并非小任务

与未来许多废水研究者一样,细菌学家不关心从污水中抓取人类数据的社会后果

脊髓灰质炎暴发于1930年代袭击费城、新黑文市、查尔斯顿市和美国其他城市受挫当地卫生官调用流行病学专家寻找病毒通过污水传播的证据任务慢重比隔离伤寒

工作需要大宗猴子供应稀有高价 每人六八元研究者会用废水样本注入动物,等待数周让他们生病,然后取出他们的脑和脊髓检查显微镜下组织变形

科学家确定Polio没有通过废水传播但他们发现下水道病毒负载与已知感染相关:更多受感染者等同下水道病毒99%的脊髓灰质炎病例很少或完全没有症状,卫生官员认识到废水监控可跳出暴发并帮助他们在多人生病前响应-特别是如果他们能加速检测过程的话。在随后的几十年里 细胞培养方法的进步 使研究者能够更快地检测样本中的病毒 免得等待数周猴子生病

1980年代,基于废水的流行病学和生物研究大都随着聚合物链反射脱氧核糖核酸分析的到来而发生革命,使近实时监测脊髓灰质炎和其他疾病成为可能。污水监视自那以来一直是救生器2013年和2014年,以色列检测到静默小儿麻痹爆发,并启动疫苗接种运动,免得任何人瘫痪2022年纽约州启动追踪污水中的脊髓灰质炎与纽约附近数县传播感染抗争

函数克里普

废水分析逐步完善,但基本上不考虑使用废水的法律或道德框架

Christopher Reimer不列颠哥伦比亚大学研究者从1950年代到1970年代审查污水研究并只发现短义论问题研究者多半提供简要评论,如1959年伤寒调查,只侧重于确定为疾病载体的个人隐私他发现,他们大都回避讨论更广泛的社会影响

科学家们常不自在地说 : “哦, 可能有些事我们做时应该谨慎处理 。 ”通常是两句句子或一段段子, Reimer在访问中表示 。`我们做了这些酷事,也许我们应该想一想' 并像什么都没发生一样向前推进

Reimer Arefin及其同事Carolyn Prouse的研究发现更多实例,道德可疑并可能麻烦方式

1962年,耶鲁传教士测试康涅狄格州Middellown受监少女下水道观察小儿麻痹疫苗接种运动如何影响下水道病毒群

或关心数据公正 或生物信息不道德采样人不多”,Arefin说

当这类技术在危机中展开时, 快速解决问题时, 往往少有公共辩论或道德监督

1973年南非政府和金矿公司创建霍乱监视系统保证廉价移民劳工池稳定程序卫生官监听工军营污水并强迫新招聘人员穿插直肠

Reimer表示:「做测试的人与给他们住房的人相同,令工人们接受WBE治疗在道德上是值得怀疑的,

Arifin描述废水监控为“滚动技术 ” 。 从历史角度讲,它在需要时突然冒出并再次消失,而不是成为建构规范控件的既定实践WBE前所未有地上扬,

等这些技术在危机中展开时, 快速解决问题时, 往往少有公共辩论或道德监督,如果这些技术证明成功 极有可能未来与我们同舟共济 并拓展范围分析

Arefin指出,废水监视有时包括“近源”采样采集,该采样采集可狭义指向疾病载体位置可以是单楼下水道管,而不是主下水道或污水处理厂但由于WBE研究不涉及对病人的医学处理,结果被认为无法追溯到个人身上,它们不触发标准生物医学伦理审查,审查工作的潜在利弊并可能需要修改学习协议

官方对WBE道德和隐私的关注直到20世纪20年代初才开始浮出水面,因为美国长途禁毒战范围扩展至意想不到的科学领域。

EPA环境化学主管Christian Dauhton请求污水处理设施“非侵入性药物监控”,以更好地了解非法药物对植物和动物的影响EPA测试程序两年后JenniferField,俄勒冈州立大学环境化学家社区尿解程序分析城市污水处理厂的水 并透露所有非法药物

时间Field项目启动时 她声明目标变换而不是环境保护,她投送程序作为一种方法评估日益严重的问题甲基安非他明在她的状态使用.引起注意力大众科学中,纽约时报和药管局 以及民权律师 和学术研究隐私

Christopher Hering写道2009年法律复读文章优先探索污水监控的潜在危害

Hering当时是亚利桑那大学的法学院学生,审查问题,例如谁合法拥有废水和采样采集是否需要搜索令抗药测试邻里下水道可能导致反应波及许多无辜者,

Hering总结说,需要新的法律法规管理所谓的社区尿解

废水测试扩散后法院、决策人和律师需要处理其对隐私的影响,....人民将任由先进技术支配

COVID-19轴

到2010年代,更多WBE推介者为建立大规模污水监控的理由积极投注

麻省理工学院研究者建议分析污水消除流行病,然后冲出一家名为Biobot分析公司,目的是监测类阿片滥用模式亚利桑那州立大学环境工程师Rolf Halden是WBE长期倡导者,测量Tempe类阿片水平,获得NIH赠款跟踪流感暴发,并启动项目监测全国有毒化学品的使用

肯塔基州Louisville官员加入Halden类阿片跟踪程序,连我们最具攻击性估计都达不到现实需要新数据源才能做出更好的响应 早些时候,Louisville民间创新技术主管Grace Simrall讲解科学美.

一组科学家和学者开始解析广度监控所涉法律和伦理问题之后大流行

生物机器人 Halden实验室 和许多其他群 快速注入COVID-19检测WBE大增,政府、学校、监狱、医院和企业忙于解决临床测试短缺问题,绘制病毒传播图,隔离新变异物,并在某些情况下识别受感染者

2020年8月CDC创建国家废水监视系统上头华盛顿邮报37个州170多个废水设施计数测试工作以及新加坡、中国、西班牙、加拿大、新西兰、英国和荷兰程序至2022年底调查点数目已超过70个国家的3 500.

废水测试新显赫性带来了对技术潜在使用和随之而来道德挑战的兴趣大增。

哈尔登合编论文,呼吁指导尊重研究对象自主性、无损作用、防止歧视、正确使用数据以及其他基本原则工程师、社会学和法学教授发表了一流关于类似题目的文章:“废水数据化”;COVID-19污水测试局和“从污水流出真实性:我们把隐私冲下排水沟吗?”

一组科学家和学者开始解析广度监控所涉法律和伦理问题之后大流行

更深入地制定废水监控规则的工作正在加拿大展开,环境科学家Steve HrudeHudey带领加拿大水网板发布废水监控道德指南2021年6月COVID-19

指导环境科学家和工程师为SARS-COV-2执行废水监视的伦理问题必须解决考虑共同利益、公平、尊重人和良好治理等总目标,需要开诚布公对话以显示对个体利益的合理关注 可能与监控冲突

Arifin表示,他不太关心孤立监视事件,比起各种行为主体可能静默使用实时废水数据以获取经济优势或隐含为未知人权侵犯

保险公司可增加保费或根据污水提取的健康数据保留保费如果监狱衡量高水平非法毒品,可以想象它禁止家属访问,以努力阻止毒品进入,伤害所有囚犯并剥夺他们见亲属的基本特权,他说。

许多道德讨论侧重于新监控和警务技术对边缘社区影响最大趋势Begbie和Gibson实验显示在污水中很容易检测到社会经济差异,本世纪中叶研究Arefin和Reimer以令人不安的方式多次从穷弱个人中发现WBE数据

Claire Duvallet 生物机器人分析学数据科学家博客文章中争吵下水道数据可用于测量和保护全社区的健康,包括常被忽视或无法获得保健的人的健康同时,她承认废水流行病学为“潜在压迫工具 ” 。 和Arefin一样,她对卫生承保人表示担忧,他们可以争辩说,基于污水的“客观”度量证明健康差邻里提高溢价有理,从而强化现有的不平等性。雇主可以引用下水道低COVID-19级来证明安全返回策略和推翻工人恐惧是正当的

废水流行病学将提供更多具体证据以激励变化和可操作性指标量化改进最坏时,它会无思想部署方式进一步巩固现有差异,Duvallet写道

由WBE技术领袖和创业者来预防最坏效果Arifin Reimer表示设计操作废水分析技术的工程师通常没有隐私或数据安全经验,

我们不反对废水监控Arefin表示:「我们只是认为它需要服从原则,求生存风险巨大, 但也 — 特别是在公众健康危机中 — 某些实惠, 问题在于确保计算不单由科学家和公共卫生官员来决定

文章更新以澄清Marlene Wolfe引文源