Bioaerosols at wastewater treatment facilities: sources, composition, sanitary and epidemiological risks (review)
Authors: Кофман В.Я. , Вишневский М.В. , Баурина А.В. 
Published: December 2022

Внимание к проблеме эмиссии биоаэрозолей в процессе очистки сточных вод возросло в связи с сообщениями об аэрозолизации сточных вод в качестве потенциального источника поступления в воздушную среду вируса SARS-CoV-2 во время недавней пандемии COVID-19, но уже и раньше поступали сведения о воздействии биоаэрозолей на здоровье людей с ослабленным иммунитетом, персонала очистных сооружений и населения прилегающих территорий. Эмиссия биоаэрозолей происходит на различных стадиях технологического процесса (механическая обработка, биологическая очистка, обработка осадков сточных вод). Количество образующихся биоаэрозолей зависит от гидродинамических условий обработки сточной воды, типа очистных сооружений (закрытые или открытые), состава сточных вод, применяемой технологии очистки, технических характеристик оборудования, мощности очистных сооружений, условий эксплуатации, скорости и режима аэрации, концентрации биомассы и фазы роста микроорганизмов. В биоаэрозолях присутствуют патогенные бактерии, в том числе резистентные к антибиотикам, грибы, являющиеся потенциальными возбудителями микогенных заболеваний, а также вирусы, способные выживать в течение длительного периода времени в сточных водах и передаваться воздушно-капельным путем. Применяемые методы анализа биоаэрозолей позволяют получить данные о присутствии, размере и жизнеспособности аэрозольных микроорганизмов, однако стандартной методологии отбора проб биоаэрозолей до сих пор не существует. В числе способов предотвращения образования и распространения биоаэрозолей получили широкое применение термическая и ультрафиолетовая обработка, использование воздушных фильтров и вентиляции. Разнообразные исследования в данной области направлены на применение гранулированного активированного угля, плавающих пластиковых шариков для изоляции водной поверхности, вакуумирования поверхности реакторов, компостирования осадков сточных вод с помощью мембранного покрытия, использование биофильтров, а также устройство ветровых барьеров вдоль границ очистных сооружений и систем вертикального озеленения.

Attention to the issue of bioaerosol emissions in the process of wastewater treatment has increased with reports about wastewater aerosolization as a potential source of SARS-CoV-2 virus exposure to the air during the recent COVID-19 pandemic; however, the impact of exposure to bioaerosols on the health of the people with compromised immunity, personnel of treatment facilities and population of adjacent territories has been reported earlier. Emission of bioaerosols occurs at various stages of the technological process (mechanical treatment, biological treatment, wastewater sludge treatment). The amount of bioaerosols formed depends on the hydrodynamic conditions of wastewater treatment, type of treatment plant (closed or open), wastewater composition, treatment technology used, technical characteristics of the equipment, capacity of the treatment facilities, operating conditions, aeration rate and mode, concentration of biomass and growth phase of microorganisms. Bioaerosols contain pathogenic bacteria including those resistant to antibiotics, fungi that are potential pathogens of mycetogenic diseases, as well as viruses that can survive for a long period of time in wastewater and are spread by airborne transmission. The applied methods of bioaerosol analysis provide data on the presence, size and viability of aerosol microorganisms; however, until now no standard methodology for sampling bioaerosols has been available. Thermal treatment and ultraviolet irradiation, the use of air filters and ventilation have become widespread among the means of preventing the formation and spread of bioaerosols. Various research in this area has focused on the use of granular activated carbon, floating plastic balls for water surface isolation, reactor surface vacuum treatment, wastewater sludge composting using membrane coating, the use of biofilters, and installation of wind barriers along the boundaries of wastewater treatment facilities and vertical gardening systems.