導 讀
新型冠狀病毒肆虐！土壤不是病毒的天然儲存庫，但外界汙染到土壤的病毒（至少13種）可能影響到你（包括手足口病、腹瀉、肝炎、小兒麻痺症等）。但除了兩個人畜共患病外，都是透過人類汙染土壤而致。傳播途徑大都是糞便-土壤-口腔。因此接觸土壤後，潔淨洗手是最好的防護。
編譯/陳能場（廣東省生態環境技術研究所研究員、中國科協環境生態領域首席傳播專家）
原文：Bultman M.W., Fisher F.S., Pappagianis D. (2013) The Ecology of Soil-Borne Human Pathogens. In: Selinus O. (eds) Essentials of Medical Geology. Springer, Dordrecht. pp 491-497
關於人類病毒
人類糞便中有超過140種類型的致病性腸病毒從人類傳播到環境。對於某些人（例如Norwalk病毒和輪狀病毒），免疫是短期的；從感染中恢復後，沒有終身保護。病毒是最小的病原體，大多數病原體的最大尺寸小於30奈米（Coyne 1999）。病毒是無細胞生物，沒有細胞膜，並以多種形狀出現，包括立方、螺旋體和廿面體。大多數病毒具有兩個基本結構成分：可以幫助病毒在環境中生存的蛋白質塗層和核酸中心。病毒非常小，以至於其遺傳物質（核酸核心）僅包含10-200個基因（Coyne 1999）。有些病毒會感染動物、植物、真菌、原生動物、藻類和細菌。它們始終有特定的宿主。。
病毒是寄生的，必須利用宿主細胞的化學機制和新陳代謝來繁殖。在宿主中，病毒附著在細胞上，利用酶突破細胞壁，並將其核酸中心注入細胞中。進入細胞後，來自病毒的遺傳物質開始產生三種類型的蛋白質。它複製自己的遺傳物質，構建蛋白質塗層，並組裝有助於其脫離細胞的蛋白質。這些部分偶然結合在一起，形成並釋放了原始病毒的單個或多個新副本。在宿主外部，病毒是惰性的。它們不生長或繁殖。具有防護塗層的人類致病病毒可在環境中保持感染長達6個月。
土壤中的病毒
土壤不是病毒的天然儲存庫。病毒只能在休眠狀態下持久存在於土壤中，而在此狀態下仍可以保持感染力。植物病毒很少能在土壤中長期生存。然而，有些昆蟲病毒仍然具有感染力多年（Coyne 1999）。已知病毒還會感染許多土壤蠕蟲和微生物。
有許多因素會影響病毒在不飽和土壤中存活和移動的能力。由於病毒是作為人為廢棄物而新增到土壤中的，因此目的是將病毒從地下水位保持下來，而通常涼爽的水溫可以使病毒長時間存活。影響生存的因素包括：溫度、土壤溼度、土壤微生物活性、土壤型別、病毒型別、土壤有機質以及病毒對粘土礦物的吸附（Sobsey and Shields 1987）。病毒通常在微生物活性較低的較冷、潮溼、pH中性土壤中存活更長的時間。胡敏酸和富里酸的有機物質可能導致傳染性的可逆損失，但是，某些其他有機物質可能與病毒複合，並透過防止吸附到土壤顆粒來防止其失活（Sobsey和Shields 1987）。特定種類的病毒具有不同的生存能力。而且，病毒聚集在一起時往往可以存活更長的時間。
土壤質地對於病毒在非飽和土壤中的存活也非常重要。細粒土壤中的黏土礦物質透過將病毒吸附到這些礦物質上來延長病毒的生存能力。黏土礦物的吸附可以延長病毒的存活時間，因為吸附可以提供保護以防止失活（Gerba 1987）。它們實際上已從水膜中去除，並受到粘土礦物的物理保護，但是它們可以在大雨中解吸回水中，然後在土壤中被動移動。 Matson等。（1987年）表明，在距化糞池水平距離超過90 m，垂直距離高達67 m的土壤中病毒得到復活，總結了病毒在土壤中的存活率。這些結果表明，已經表明病毒可以在土壤中存活11至180天，存活時間取決於土壤型別、溼度、土壤溼度和土壤溫度。
Sim和Chrysikopoulos（2000）對非飽和土壤中的病毒吸附進行了很好的綜述。土壤吸附病毒的能力與土壤溼度密切相關。降低水分含量會迫使病毒進入土壤顆粒周圍的水薄膜，從而增強病毒對固體基質的吸附。
病毒在液-固介面的吸附主要來自靜電雙層相互作用和範德華力。而且，由於病毒吸附在空氣-水介面以及水-礦物質（固體）介面上，因此在土壤溼度較低的情況下，可以更有效地去除病毒。氣-液介面處的吸附可以大於氣-固介面。氣液介面的吸附主要受病毒表面疏水性，溶液離子強度和顆粒電荷控制。即使吸附在液-固介面處的病毒可以保持感染性，吸附在氣液中的病毒也會由於介面張力而變形，從而破壞了病毒的蛋白質外殼並使其失活。
儘管病毒在土壤中的粘土礦物質和水膜上的吸附可以阻止其移動甚至殺死它們，但是病毒從粘土礦物質中的潛在解吸意味著病毒可以到達人類可能使用的地下水和地表水。除了可以直接從受汙染的土壤中攝入病毒外，這還表明土壤傳播的病毒是重要的人類病原體。表20。5列出了某些病毒的名稱及其引起的疾病。
表1。 土壤傳播的人類致病性病毒及其特性
表內資料來自： CDC （2002）； Health Canada （2002）， Rusin and others （2000），Toranzos and Marcos （2000）， World Health Organization （1996）
參考文獻
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Coyne MS （1999） Soil microbiology： anexploratory approach。 Delmar Publishers， Albany/New York
Sobsey MD， Shields PA （1987） Survival andtransport of viruses in soils： model studies。 In： Rao VC， Melnick JL （eds）Human viruses in sediments， sludges， and soils。 CRC Press， Boca Raton， pp155–177
Gerba CP （1987） Transport and fate ofviruses in soils： field studies。 In： Rao VC， Melnick JL （eds） Human viruses insediments， sludges， and soils。 CRC Press， Boca Raton， pp 141–154
Matson JV， Lowry CL， Yee MC， Whitworth ME（1987） Physical and chemical characteristics of sediments， sludges， and soils。In： Rao VC， Menick JL （eds） Human viruses in sediments， sludges， and soils。 CRCPress， Boca Raton
Sim Y， Chrysikopoulos CV （2000） Virustransport in unsaturated porous media。 Water Resour Res 36（1）：173–179
Rusin P， Enriquez CE， Johnson D， Gerba CP（2000） Environmentally transmitted pathogens。 In： Maier RM， Pepper IL， Gerba CP（eds） Environmental microbiology。 Academic， London， pp 447–489
World Health Organization （1996） Foodborne，waterborne， and soilborne diseases。 World Health Report， Fighting DiseaseFostering Development， World Health Organization， Geneva。
