自來水為何檢測出“陽性”信號?清華大學環(huán)境學院學生試驗還原
近日,微信上一條題為“我家的自來水怎么陽了”的不實消息引起很多人關(guān)注,也引發(fā)了北京市自來水集團鄭重辟謠。辟謠通知先后被北青網(wǎng)、光明網(wǎng)等主流媒體轉(zhuǎn)發(fā)。
所謂的“陽性”信號到底是如何造成的?抗原檢測的原理究竟是什么?清華大學環(huán)境學院的研究生嘗試還原了一下這個過程,并對此進行了探討。
用抗原試劑盒“檢測”自來水
分別在安徽家中、北京某高校宿舍的兩名“陽康”的研究生同學利用手頭剩余的新冠抗原檢測試劑盒,試圖還原某公眾號中提到的測試過程?!跋扔每乖噭┳詭У牡喂苎b入自來水,然后再將其滴入抗原測試板上”。同學們嘗試類似操作,發(fā)現(xiàn)滴管中不加洗脫液或者直接用棉簽蘸取自來水到采樣口時,確實有些水樣會出現(xiàn)所謂的“兩道杠”(下圖右側(cè))。
不過,同學們參照抗原檢測的標準流程,用棉簽浸滿同樣的自來水,放入試劑盒自帶的滴管中,用其中的樣本洗脫液處理一下,然后再滴四滴到試劑盒窗口,等待10分鐘后并沒有顯示陽性信號(下圖左側(cè))。
實驗檢測結(jié)果
抗原試劑盒及自來水被“陽性”背后的原理
那么,新冠病毒抗原測試的原理是什么,又為何會出現(xiàn)自來水被檢出“陽性”信號的情況呢?
原來,新冠病毒抗原試劑盒是以新冠病毒本身含有的一些特征蛋白(抗原)為測試對象,依據(jù)雙抗夾心原理實現(xiàn)檢測的。簡單地說,抗體對(兩種抗體)均能與病毒抗原發(fā)生特異性親和反應(yīng),其中一種抗體修飾在納米金表面,另一種抗體固定在試劑盒的T線上。當待測液中存在病毒抗原時,修飾了納米金的抗體首先結(jié)合抗原,并通過液相層析流過T線,進一步被T線上固定的抗體結(jié)合,這樣使得納米金聚集,就產(chǎn)生了顏色變化(如下圖所示)。
膠體金試紙檢測原理
抗原與抗體親和反應(yīng)結(jié)合力包括氫鍵、疏水作用力、靜電引力等,結(jié)合過程容易受到待測溶液pH值以及離子強度的影響。為了減少這個影響,采集鼻拭子或咽拭子等人體樣本后,需要將棉簽放入到抗原試劑盒自帶的滴管中。滴管中的溶液包含磷酸鹽緩沖液,可以調(diào)整檢測體系的pH值、離子強度為理想條件。如果將自來水、酸性飲料等液體直接滴在試劑盒的進樣口,將會破壞最佳的檢測條件,可能產(chǎn)生膠體金團聚或抗原抗體的非特異性結(jié)合,從而導致“假陽性”。好了,試驗做到這里,相信大家了解自來水被“陽性”的科學原理了,應(yīng)該不會對自來水產(chǎn)生“抗原焦慮”了。
自來水消毒的必要性和安全性
北京市自來水集團的通報中也強調(diào)了加氯消毒處理的必要性和安全性。相信很多人都注意到,在2020年疫情發(fā)生后,微信朋友圈中時不時有人煞有介事地提示,“非常時期,自來水處理過程中加大了氯氣的注入……要將自來水靜置兩小時再使用”。其實國內(nèi)外的飲用水水質(zhì)標準中都要求自來水中要含有一定的余氯。我國現(xiàn)行的《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2006)要求,龍頭水余氯不低于0.05mg/L,出廠水余氯最高不超過4mg/L;如果采用臭氧或者二氧化氯消毒,剩余消毒劑濃度不低于0.02mg/L。2023年4月1日后,我國將執(zhí)行新修訂的水質(zhì)標準——《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749-2022),余氯的最高要求調(diào)整為2mg/L,最低濃度要求保持不變。所以說,北京市自來水集團供應(yīng)的自來水中所含余氯都在安全范圍之內(nèi),大家不必產(chǎn)生“余氯焦慮”。
值得強調(diào)的是,各地自來水公司和衛(wèi)生監(jiān)督部門每天都會采樣檢測出廠水和自來水中的余氯、大腸菌群等衛(wèi)生學指標,自來水廠的出水管道上大都安裝有實時檢測的在線余氯儀、在線濁度儀等先進儀表,發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常后會及時進行處理,大家不用為此過分擔心,如果發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異??梢缘谝粫r間向?qū)I(yè)部門反饋,比如撥打各地供水熱線,才能真正解決問題。
供稿:清華大學