Association between Norovirus epidemics and school toilets design and management in Chengdu City
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摘要:
目的 分析成都市中小学校厕所设计及其卫生情况与诺如病毒感染疫情规模的关系，为学校厕所设计和诺如病毒感染防控提供科学参考。 方法 共纳入2019—2020年成都市78起诺如病毒感染疫情，分别发生在78所中小学校，发生原因为人传人，采用χ2检验和Mann-Whitney U检验分析各变量与疫情规模的关系，采用二元非条件Logistic回归进行多因素分析。 结果 78起疫情主要发生在2019年10—2020年3月(79.49%，62起)、小学(71.79%，56起)和主城区(52.56%，41起)。单起疫情涉及病例中位数为10例。在厕所冲水设计上，56所(71.79%)学校的厕所为独立冲水型，22所(28.21%)为统一冲水型。27所(34.62%)学校厕所水龙头数量设置不达标。多因素Logistic回归分析发现，相较于独立冲水的学校厕所，统一冲水的学校厕所其疫情规模更大(OR=5.53，95%CI=1.63~18.76，P < 0.05)。 结论 为更好地防控肠道传染病疫情，学校在改造或设计厕所时应尽量选择独立冲水式厕所，并配置充足的水龙头。 Abstract:Objective To analyze the relationship between the toilet design and sanitary condition of primary and secondary schools in Chengdu and the epidemic situation of Norovirus infection, so as to provide scientific references for school toilet design and Norovirus prevention and control. Methods A total of 78 cases of norovirus epidemics from 2019 to 2020 were included in this study. These epidemics happened in 78 schools and the causes were indicated as human-to-human transmission. The Chi-square and Mann-Whitney U-test were used to compare categorical and continuous data respectively. Unconditional binary Logistic regression was used to examine the multivariate associations. Results Most epidemics happened from October in 2019 to March in 2020(79.49%, 62 cases), in primary schools (71.79%, 56 cases) and in the center area (52.56%, 41 cases). The median of the case number in each epidemic was 10. Overall, 56 schools (71.79%) were equipped with toilets which were flushed independently, and 22 schools (28.21%) were equipped with toilets which were flushed uniformly. There were 27 schools (34.62%) that did not have enough water taps. Logistic regression analysis found that those with toilets flushed uniformly had a stronger epidemic, compared to the schools with toilets flushed independently(OR=5.53, 95%CI=1.63-18.76, P < 0.05). Conclusion In order to prevent intestinal infectious diseases, it is suggested that schools should design or reconstruct independent flushing toilets with adequate faucets. 1) 利益冲突声明 所有作者声明无利益冲突。 -
根据我国突发网监测数据显示，2014—2018年共报告906起诺如病毒感染突发疫情，小学和中学分别占38.85%和22.30%[1]。学校疫情中，病例在学校发生呕吐/腹泻是影响疫情规模的重要因素，呕吐物/排泄物产生的气溶胶可在短时间内导致疫情快速传播[2-3]。在中小学校，学生发生呕吐/腹泻的主要场所是公共厕所。因此，学校厕所设计及卫生管理可能对诺如病毒感染疫情防控具有重大意义；同时，对于其他肠道传染病和寄生虫病，厕所卫生也是学校防控的关键环节。
1. 对象与方法
1.1 对象
共纳入2019—2020年成都市中小学校诺如病毒感染疫情78起，包括75起聚集性疫情和3起暴发疫情。该78起疫情分别发生于78所学校，均有病例在学校厕所呕吐/腹泻，疫情发生的原因判定为人传人，主要为摄入粪便或呕吐物产生的气溶胶，排除食源性或经水传播。诺如病毒感染聚集性疫情和暴发疫情的定义见《诺如病毒感染暴发调查和预防控制技术指南(2015版)》[4]。
1.2 厕所设计及卫生管理
厕所设计及卫生管理主要从厕所冲水类型、厕所排风情况、坑位间挡板设置、水龙头数量、清洁、消毒频次等方面进行评估。其中厕所冲水类型分为统一冲水和独立冲水，统一冲水型厕所是指由一个较大水箱储水、待满足一定时间或者水量后集中进行一次冲水，独立冲水为可单独控制各个坑位的冲水开关。厕所水龙头数量根据《中小学校设计规范(GB 50099—2011)》[5]要求进行评价，平均每个洗手盆覆盖人数小于40人为达标。学校有多种厕所时，问卷中填写覆盖人数最多的厕所特征。
1.3 实验室检测
采集发病时间在3 d内的患者、重点人群(包括发病班级教师、食堂从业人员)的肛拭子或呕吐物标本进行诺如病毒检测，检测方法为荧光定量PT-PCR方法，并对诺如病毒的基因群进行分析[4]。
1.4 统计学方法
采用Microsoft Excel 2007进行数据录入和整理，采用SPSS 19.0软件进行统计分析。定量数据采用M(P25，P75)进行统计描述。定性资料采用χ2检验或Fisher确切概率法进行单因素检验，采用Mann-Whitney U检验比较不同疫情规模下学生人数的差异。对于单因素检验中P < 0.1的变量纳入多因素分析，采用二元非条件Logistic回归分析疫情规模的影响因素。检验水准α=0.05。
2. 结果
2.1 诺如病毒疫情基本情况
78起疫情主要发生在2019年10月—2020年3月(79.49%，62起)，主要分布在2020年(70.51%，55起)、小学(71.79%，56起)和主城区(52.56%，41起)，2019年、中学、郊区分别为23(29.49%)，22(28.21%)，37(47.44%)起。
2.2 厕所设计和卫生情况
从冲水类型上看，56所(71.79%)学校的厕所仅为独立冲水型，8所(10.26%)仅为统一冲水型，14(17.95%)所包含2种类型。由于仅有统一冲水型厕所的学校较少，本研究将后两种学校划分为一类。
22所(28.21%)含有统一冲水型厕所的学校，其建设年代较早，6所(27.27%)在主城区、16所(72.73%)在郊区。其中6所(27.27%)学校的厕所冲水时间间隔根据入厕人数自动感应，其余16所(72.73%)的冲水间隔时间在2~30 min，其中冲水间隔在10 min以上的占62.50%(10/16)；冲水水箱容量在6~50 L，水箱容量 < 30 L的有10所(45.45%)。
从厕所排风设置上看，98.72%(77所)的学校厕所有窗户，69.23%(54所)有排气扇，62.82%(49所)有门帘，24.36%(17所)的坑位有挡板。
从卫生情况上看，20所学校的厕所由物业公司负责清洁，45所学校由学校自聘人员负责，3所学校由学生负责，将后二者合并得到，61.54%(48所)的厕所卫生由学校聘用人员或学生负责。34.62%(27所)的学校厕所水龙头设置不达标，92.31%(72所)的厕所每天至少消毒1次。
2.3 诺如病毒疫情规模
78起疫情涉及病例数5~71例，中位数为10(7，13)例。将78起疫情按中位数分为小规模疫情(≤10例)43起和大规模疫情(>10例)35起。
2.4 诺如病毒疫情规模的单因素分析
结果发现，郊区学校的大规模疫情更多，占59.46%，高于主城区的31.71%；厕所类型为统一冲水型的学校，其大规模疫情占比(68.18%)高于厕所类型为独立冲水型的学校(35.71%)(P值均 < 0.05)，见表 1。学生总人数越多的学校，相应大规模疫情更多(P < 0.05)。
表 1 学校诺如病毒疫情规模分布的单因素分析Table 1. Single factor analysis of Norovirus epidemics size distribution in schools分类 疫情数 小规模 大规模 χ2值 P值 年份 2019 23 10(43.48) 13(56.52) 1.79 0.22 2020 55 33(60.00) 22(40.00) 月份 10—次年3月 62 33(53.23) 29(46.77) 0.44 0.58 4—9月 16 10(62.50) 6(37.50) 学段 小学 56 32(57.14) 24(42.86) 0.33 0.62 中学 22 11(50.00) 11(50.00) 地区 主城区 41 28(68.29) 13(31.71) 6.06 0.02 郊区 37 15(40.54) 22(59.46) 接报情况 主动报告 74 42(56.76) 32(43.24) 0.32* 其他 4 1(25.00) 3(75.00) 首发病例呕吐地点 家 28 17(60.71) 11(39.29) 0.55 0.49 学校 50 26(52.00) 24(48.00) 病毒类型 GⅡ 58 34(58.62) 24(41.38) 1.12 0.31 GⅠ或混合 20 9(45.00) 11(55.00) 厕所类型 独立冲水型 56 36(64.29) 20(35.71) 6.73 0.01 统一冲水型 22 7(31.82) 15(68.18) 厕所窗户 有 77 43(55.84) 34(44.16) 0.45* 无 1 0 1(100.00) 厕所排气扇 有 54 33(61.11) 21(38.89) 2.54 0.14 无 24 10(41.67) 14(58.33) 厕所门帘 有 49 27(55.10) 22(44.90) < 0.01 1.00 无 29 16(55.17) 13(44.83) 坑位间隔 有 19 12(63.16) 7(36.84) 0.65 0.44 无 59 31(52.54) 28(47.46) 每天消毒至少1次 是 72 42(58.33) 30(41.67) 0.08* 否 6 1(16.67) 5(83.33) 水龙头达标 是 51 32(62.75) 19(37.25) 3.46 0.09 否 27 11(40.74) 16(59.26) 厕所保洁人员 学生或学校聘用人员 48 23(47.92) 25(52.08) 2.62 0.16 物业公司 30 20(66.67) 10(33.33) 注：()内数字为构成比/%；*使用Fisher确切概率法。 2.5 诺如病毒疫情规模的多因素分析
以疫情规模为因变量，将地区、厕所类型、学生人数、厕所消毒情况、水龙头达标情况纳入Logistic回归分析模型，同时结合既往研究结果将首发病例呕吐地点、疫情接报类型、病毒类型也纳入模型中[2]。结果显示在控制其他因素的情况下，相较于独立冲水的厕所，统一冲水的厕所疫情规模更大(OR=5.53，95%CI=1.63~18.76)；相较于GⅡ型疫情，GⅠ或混合感染的疫情规模更大(OR=4.03，95%CI=1.17~13.93)(P值均 < 0.05)。
3. 讨论
学校的厕所管理与肠道传染病疫情防控密切相关。本研究发现，有28.21%的学校厕所为统一冲水式厕所，该类学校发生大规模诺如病毒疫情的可能性是设置独立冲水型厕所学校的5.53倍。既往研究发现，统一冲水型厕所往往是沟槽式厕所，这类厕所多无隔断或仅有半墙的隔断，冲水时间固定，由于其造价低、方便处理、节约用水优势明显的特点[6]，在早期建筑设计中应用较多[7-8]。
诺如病毒的重要传播途径之一是吸入或摄入了被病毒污染的气溶胶，当病例在该类沟槽式厕所中发生呕吐或腹泻后，如不能即刻冲水，携带病毒的污染源在一定时间内一直存在，导致如厕者持续暴露；另一方面，当水箱冲水时，过高的势能和压力在带走脏污的瞬时会产生大量的病毒气溶胶、以及携带病毒的水花污染厕所环境和空气；若水箱冲水压力不足，不能完全冲走脏污，则会导致病毒在反复的冲水过程中持续形成气溶胶污染环境。一起诺如病毒暴发疫情调查显示，研究者采集了老式沟槽式厕所蹲位墙面涂抹拭子，经检测显示诺如病毒核酸GⅡ型，与病例肛拭子检测结果一致[9]。独立冲水的厕所是单独的坑位，如厕者可自行控制冲水时机和时间，当病例发生呕吐或腹泻后可立即冲净污物，最大可能减少其他人群的暴露风险，保持厕所环境清洁。本研究中，设置统一冲水式厕所的学校建设年代较早，且多位于郊区，建议该类学校可结合实际情况进行厕所改造。学校或其他集体机构在进行厕所设计时，建议将传染病防控需求纳入考量，尽量选择建设独立冲水式厕所。另外，不管是统一冲水还是独立冲水的厕所，在疫情发生期间，可考虑设置专用坑位为病例或者疑似病例所用。
本研究还发现，相较于GⅡ型诺如疫情，GⅠ或混合感染的诺如疫情规模更大，可能与GⅠ型诺如病毒重组有关。有研究显示，近年来多地在本地区的监测中GⅠ型检出增加[10-11]，基因分型发现GⅠ型诺如型别多样，基因型重组现象明显，可能导致其感染力或致病力增强[12]。
洗手是防控肠道疫情的重要途径[13-14]，提供充足的水龙头可以提高手卫生的依从性[15-16]。虽然本研究暂未发现水龙头达标情况与疫情规模的统计学关系，但提示有34.62%的学校水龙头配置标准不达标。当病例发生呕吐或腹泻后，及时洗手可清除手上残留的病原体，防止病毒在人群中继续传播。根据《中小学校设计规范(GB 50099—2011)》要求[5]，每40~45人应设1个洗手盆，建议在新建中小学校时，要注意按照设计规范进行厕所水龙头设计，对于未能达标的学校，建议在现有基础上改造管网设施，保障水龙头数量设置充足。同时，配置充足的洗手液或肥皂、擦手纸等亦能有效促进手卫生[17]。
本研究存在一定的局限性：诺如病毒疫情的发生扩散与人群的卫生行为习惯有关，虽然研究调查了学校层面的水龙头配置情况，但缺乏学生个体的洗手习惯、洗手行为数据。另外，本次分析纳入的样本量较小，尚未开展环境卫生评价和采样检测。后续将在中小学校进一步开展多水平分析，为诺如病毒疫情防控和学校厕所设计提供更多的科学参考。
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表 1 学校诺如病毒疫情规模分布的单因素分析
Table 1. Single factor analysis of Norovirus epidemics size distribution in schools
分类 疫情数 小规模 大规模 χ2值 P值 年份 2019 23 10(43.48) 13(56.52) 1.79 0.22 2020 55 33(60.00) 22(40.00) 月份 10—次年3月 62 33(53.23) 29(46.77) 0.44 0.58 4—9月 16 10(62.50) 6(37.50) 学段 小学 56 32(57.14) 24(42.86) 0.33 0.62 中学 22 11(50.00) 11(50.00) 地区 主城区 41 28(68.29) 13(31.71) 6.06 0.02 郊区 37 15(40.54) 22(59.46) 接报情况 主动报告 74 42(56.76) 32(43.24) 0.32* 其他 4 1(25.00) 3(75.00) 首发病例呕吐地点 家 28 17(60.71) 11(39.29) 0.55 0.49 学校 50 26(52.00) 24(48.00) 病毒类型 GⅡ 58 34(58.62) 24(41.38) 1.12 0.31 GⅠ或混合 20 9(45.00) 11(55.00) 厕所类型 独立冲水型 56 36(64.29) 20(35.71) 6.73 0.01 统一冲水型 22 7(31.82) 15(68.18) 厕所窗户 有 77 43(55.84) 34(44.16) 0.45* 无 1 0 1(100.00) 厕所排气扇 有 54 33(61.11) 21(38.89) 2.54 0.14 无 24 10(41.67) 14(58.33) 厕所门帘 有 49 27(55.10) 22(44.90) < 0.01 1.00 无 29 16(55.17) 13(44.83) 坑位间隔 有 19 12(63.16) 7(36.84) 0.65 0.44 无 59 31(52.54) 28(47.46) 每天消毒至少1次 是 72 42(58.33) 30(41.67) 0.08* 否 6 1(16.67) 5(83.33) 水龙头达标 是 51 32(62.75) 19(37.25) 3.46 0.09 否 27 11(40.74) 16(59.26) 厕所保洁人员 学生或学校聘用人员 48 23(47.92) 25(52.08) 2.62 0.16 物业公司 30 20(66.67) 10(33.33) 注：()内数字为构成比/%；*使用Fisher确切概率法。 
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