大阪・关西世博会，通过每周一次的污水监测来控制传染病——首次在大型活动中实施“水足迹”监控体系的全貌

1. 引言——用“看不见的数据”保护世博会的安全

• 下水道流行病学（WBE）的概念及其在COVID-19中的进展

• 2025年世博会面临的三大卫生风险

  1. 高密度来访和多国病毒株

  2. 热带化×水景设施导致的军团菌繁殖空间

  3. 人工岛的封闭基础设施特性
     
     
     
     

2. 监测系统概述

2-1 每周1次×3地点的采水协议

• 在梦洲东北3公里的舞洲抽水站进行瓶装采水，并在24小时内进行PCR处理

• 采水日为每周三。为补正淡季（平日）和旺季（假日）的动线差异，引入流量补正系数kobe-np.co.jp

2-2 20病原体面板

• 麻疹、中东呼吸综合征、流感A/B、诺如病毒、肠出血性大肠杆菌、猴痘病毒等

• 标记基因符合国立感染症研究所的“下水病原体标准套件”

3. 数据联动流程

1. Laboratory → Dashboard

   • 通过OIPH内的LIMS每12小时推送Ct值
     
     

2. Dashboard → Expo 平时室

   • 通过机器学习模型，“连续3天上升趋势”被标记为红色信号
     
     

3. Expo 平时室 → 大阪市保健所

   • 集群应对小组与诊所就诊数据进行交叉统计

   • 同时自动发布到访日游客的母语SNS（英、中、韩）

4. 与东京2020奥运会的不同

东京2020村的WBE在临床发病前1.7天检测出阳性academic.oup.com。世博会由于来访者规模巨大，设计上加强了样本平滑算法，将虚假阳性率控制在1%以下。

5. 下水道监测带来的“四个安心”

1. 早期预警：在发热门诊出现患者之前发出信号。

2. 消除语言障碍：通过多语言应用程序以颜色区分显示风险等级。

3. 快速遏制：阳性信号时自动严格化周边馆的CO₂传感器阈值。

4. 城市遗产：世博会后继续在梦洲再开发地区进行常设监测。

6. 技术细节——从PCR到AI解析

• 24孔qPCR设备×2台，最短3小时计算Ct值

• 宏基因组使用Oxford Nanopore GridION进行，实时检测碱基突变

• 在Azure上的AutoML进行贝叶斯时间序列预测

7. 课题与展望

• 颗粒物质导致的RNA吸附⇒回收率波动

• 观测地点受海水潮汐影响稀释的问题

• 下一代将向现场循环（自主传感器+Edge AI）发展

8. 国际评价与波及效果

WHO的Mass Gathering Health Network计划将“世博模型”作为2026年米兰-科尔蒂纳冬季奥运会的参考案例。澳大利亚Brisbane2032将在海港型会场参考同一系统。

9. 总结

大阪·关西世博会的下水道流行病学是融合环境数据和行为数据的“水足迹”的实践。无论是来访者还是主办者，都通过倾听“看不见的水的声音”迈入保护自己免受传染病侵害的新时代。

参考文章列表

1. 神户新闻NEXT“通过世博会场周边的下水道进行传染病调查，预计麻疹等的扩散”（2025年6月29日）kobe-np.co.jp

2. 福井新闻ONLINE“通过世博会场周边的下水道进行传染病调查，预计麻疹等的扩散”（同）fukuishimbun.co.jp

3. AP News“日本大阪世博会因检测到高水平细菌暂时停止水上表演”（2025年6月9日）apnews.com

4. Kitajima M. et al. “COVID-19 wastewater surveillance implemented in the Tokyo 2020 Olympic and Paralympic Village.” Journal of Travel Medicine 29 (3), 2022. academic.oup.com