原理
污水流行病学（WBE）通过检测城市污水中的病毒核酸，无需个体采样即可评估社区感染趋势。但病毒在污水中的浓度极低（通常1-10^3 copies/L），必须先行浓缩富集。PEG沉淀法利用聚乙二醇8000的高亲水性，竞争性剥夺病毒颗粒表面的水化层，使病毒与杂质共沉淀，NaCl提供离子强度促进沉淀形成。
步骤
1. 水样采集与预处理
在污水厂进水口用自动采样器收集24 h复合水样，取500 mL。先用0.45 μm滤膜过滤去除细菌和悬浮颗粒，保留滤液——病毒可穿过滤膜。
2. PEG沉淀
向500 mL滤液中加入PEG 8000（终浓度10% w/v）和NaCl（终浓度2.25% w/v），搅拌至完全溶解。4℃静置沉淀过夜（≥12 h），可见白色絮状沉淀。
3. 回收沉淀
10000 g、4℃离心30 min。弃上清，沉淀用5 mL PBS缓冲液重悬——此时体积浓缩100倍。
4. 二次纯化（可选）
若重悬液仍有颗粒物，3000 g离心5 min去杂质。用0.22 μm针式过滤器除菌后直接提取核酸，或-80℃保存浓缩液。
关键试剂与条件
| 试剂/耗材 | 规格 | 用量 | 作用 |
|---|---|---|---|
| PEG 8000 | Sigma 89510, 平均分子量8000 | 50 g/500 mL水样 | 病毒沉淀剂 |
| NaCl | 分析纯 | 11.25 g/500 mL水样 | 提供离子强度 |
| PBS缓冲液 | 1×, pH 7.4, 无菌 | 5 mL/样本 | 重悬病毒沉淀 |
FAQ
Q：PEG沉淀和超滤浓缩怎么选？
A：PEG沉淀成本低、通量大，适合大规模污水监测。超滤回收率更高（~80% vs ~50%），但滤膜成本高且易堵。日常监测优先PEG沉淀，精准定量选超滤。
Q：污水中有PCR抑制剂怎么办？
A：腐殖酸、重金属等抑制剂会共沉淀。对策：① 用含PVPP的裂解液捕获腐殖酸；② 选耐受抑制剂的PCR预混液；③ 加MS2噬菌体做内参监控回收率。
Q：采样点选哪里最合适？
A：污水厂进水口代表城市面源，适合大规模监测。社区泵站定位更精准。溯源特定暴发优先选医疗机构的排污口。
参考文献
- Ahmed W, Angel N, Edson J, et al. First confirmed detection of SARS-CoV-2 in untreated wastewater in Australia. Sci Total Environ. 2020;728:138764. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.138764
- Wu F, Zhang J, Xiao A, et al. SARS-CoV-2 Titers in Wastewater Are Higher than Expected from Clinically Confirmed Cases. mSystems. 2020;5(4):e00614-20. DOI: 10.1128/mSystems.00614-20