Estudis sobre la contaminació i desinfecció de virus entèrics en contexts d'ajuda humanitària

Abstract

L’objectiu general plantejat en aquesta tesi és contribuir a millorar el control de la qualitat de l’aigua de beguda per reduir el risc de malalties infeccioses especialment en els contexts d’ajuda humanitària. Inclou una part on s'avaluen els nivells de contaminació fecal en aigües utilitzades com a fonts d’aigua potable en contexts d'ajuda humanitària: a l’àrea metropolitana de Port-au Prince, Haití, després del terratrèmol 2010 i en els camps de refugiats de Maban, Sudan del Sud, durant l’epidèmia causada pel Virus de l'Hepatitis E (VHE) l’any 2013. Els resultats del estudi a Haití reflecteixen com les aigües superficials i fonts de beguda de l’àrea metropolitana de Port-au-Prince, Haití, després del terratrèmol l'any 2010, presenten altes concentracions de virus transmesos per l'aigua. Es detecten adenovirus i norovirus humans, importants patògens causants de gastroenteritis. En el cas dels camps del Sudan del Sud afectats per l'epidèmia causada pel VHE els resultats indicaven que tot i que les fonts d'aigua eren negatives, les mostres d’aigua i aliments de les llars presentaven contaminació per adenovirus humans, identificant d'una possible ruta de transmissió viral intradomiciliar.

Una segona part de la tesi consta del desenvolupament de nous filtres d’aigua ceràmics, com a tecnologia de potabilització de baix cost, per la reducció de virus contaminants. Aquest nou prototip de Filtre d’Aigua Ceràmic proposat, cuit en atmosfera reductora, millora l'eficiència d'eliminació de virus fins a 3 logaritmes, en compliment dels requisits de l'OMS per a aquestes tecnologies sense incrementar el cost del producte.

I finalment, s'inclouen estudis sobre la reducció del VHE, com a virus emergent causant d'epidèmies, davant processos de desinfecció d'aigua de beguda com la radiació UV i els sobres de floculació-cloració utilitzats en crisis humanitàries. Les dades experimentals obtingudes en els experiments d’inactivació del VHE per radiació UV indiquen que una reducció de 99,99% es pot aconseguir utilitzant radiacions relativament baixes que oscil·len entre 195-269 J/m2. Aquestes radiacions són inferiors a les normalment utilitzades en els sistemes de tractament per radiació UV (400 J/m2). Pel que fa als sobres de floculació-cloració els resultats indiquen que les reduccions pel VHE són entre 0.8 i 1.6 logaritmes tot i que són dades només basades en quantificació genòmica. El bacteriòfag MS2 avaluat per a la infectivitat va mostrar reduccions logarítmiques entre 2.3 a 3.5. Aquests nivells d’eliminació viral estan per sota dels suggerits per l’OMS (4.5 logaritmes) per aquests tipus de tractaments.

The overall objective raised in this doctoral thesis is to help improving the quality control of drinking water to reduce the risk of infectious diseases especially in the context of humanitarian crisis. The first part consists on the evaluation of faecal contamination in drinking water on humanitarian contexts: in the metropolitan area of Port au Prince, Haiti, after the earthquake in 2010 and in the refugee camps of Maban, South Sudan, during the epidemic in 2013 caused by Hepatitis E Virus. Secondly, a new prototype of Ceramic Water Filter was developed to reduce viral contaminants in drinking water. Finally, the reduction of hepatitis E virus in water was studied in front of disinfection processes such UV radiation and Flocculation-Chlorination sachets.