ABSTRACT Climate change may impact human health through the influence of weather on environmental transmission of diarrhea. Previous studies have found that high temperatures and heavy precipitation are associated with increased diarrhea prevalence, but the underlying causal mechanisms are not clear. We linked measurements of Escherichia coli in source water (n=1,673), stored drinking water (n=8,924), and hand rinses from children <2 years old (n=2,660) with publicly available gridded temperature and precipitation data (at ≤0.2 degree spatial resolution and daily temporal resolution) by the GPS coordinates and date of sample collection. Measurements were collected over a 3-year period across a 2500 km 2 area in rural Kenya. In drinking water sources, high 7-day temperature was associated with a 0.16 increase in log 10 E. coli levels (p<0.001), while heavy 7-day total precipitation was associated with a 0.29 increase in log 10 E. coli levels (p<0.001). In household stored drinking water, heavy 7-day precipitation was associated with a 0.079 increase in log 10 E. coli levels (p=0.042). On child hands, high 7-day temperature was associated with a 0.39 decrease in log 10 E. coli levels (p<0.001). Our findings provide insight on how climate change could impact environmental transmission of bacterial pathogens in Kenya, and suggest water treatment could be a mitigation strategy.

Combined water, sanitation, and handwashing (WSH) interventions have the potential to reduce fecal pathogens along more transmission pathways than single interventions alone. We measured Escherichia coli levels in 3909 drinking water samples, 2691 child hand rinses, and 2422 toy ball rinses collected from households enrolled in a two-year cluster-randomized controlled trial evaluating single and combined WSH interventions. Water treatment alone reduced E. coli in drinking water, while a combined WSH intervention improved water quality by the same magnitude but did not affect levels of fecal indicator bacteria on child hands or toy balls. The failure of the WSH interventions to reduce E. coli along important child exposure pathways is consistent with the lack of a protective effect from the interventions on child diarrhea or child growth during the trial. Our results have important implications for WSH program design; the sanitation and handwashing interventions implemented in this trial should not be expected to reduce child exposure to fecal contamination in other similar settings.