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警惕!冠状病毒通过气溶胶传播的风险远大于我们目前的认知!

来源:本站原创 2020-07-20 23:28

2020年7月21日讯 /生物谷BIOON /——当一个人咳嗽、说话甚至呼吸时,他们会将微小的飞沫送到周围的空气中。这些液滴中最少的可以漂浮数小时,有强有力的证据表明,如果人被感染,它们可以携带活冠状病毒。

不过,这些气溶胶的风险目前还没有纳入世界卫生组织对各国的正式指南中。世卫组织认为,冠状病毒主要通过咳嗽或打喷嚏时飞沫传播,而不是漂浮在空气中的长期威胁。在科学家的压力下,这种情况可能很快就会改变。

本周,200多名科学家向世卫组织发表了一封公开信,警告COVID-19通过气溶胶在空中传播,并敦促世卫组织认识到风险。自那以来,世卫组织承认,有越来越多的证据表明该疾病通过空气传播,但它尚未改变保护人们免受气溶胶感染COVID-19的建议。

作为研究流体动力学和气溶胶的教授,我们认为,人们了解其中的风险以及如何保护自己是很重要的。

图片来源:https://cn.bing.com

什么是气溶胶?它如何扩散?

气溶胶是悬浮在空气中的微粒。当人类呼吸、说话、唱歌、咳嗽或打喷嚏时,喷出的飞沫与周围空气混合,形成气溶胶。由于较大的雾滴会迅速落到地面上,因此呼吸气溶胶通常被描述为由小于5微米的小雾滴组成,大约是人类头发宽度的十分之一。

一般来说,液滴是在一片液体破裂时形成的。你可能在吹肥皂泡的时候经历过这种现象。有时气泡没有完全形成,而是分裂成许多小水滴。

类似地,人体内存在小片和小股的液体黏液--经常伸展穿过气道的一部分。这通常发生在气道反复打开和关闭的地方。呼吸时细支气管和肺泡囊扩张和收缩发生在肺部深处,说话时声带振动发生在喉部,说话时舌头和嘴唇运动发生在嘴部。呼吸、说话和咳嗽产生的气流会分解这些粘液,就像吹肥皂泡一样。

液滴的大小取决于它们在气道内产生的方式和地点。咳嗽时产生的飞沫最多,研究表明,仅仅两到三分钟的交谈产生的飞沫就和一次咳嗽产生的飞沫一样多。

小于5微米的水滴可以在空气中悬浮数分钟到数小时,因为空气阻力相对于重力的影响很大。此外,携带病毒的水滴在空气中蒸发,减小了水滴的体积。即使大部分液体从带有病毒的液滴中蒸发,该液滴也不会消失;它变得越来越小,水滴越小,它在空气中悬浮的时间就越长。因为直径更小的飞沫能更有效地穿透肺部系统,它们也会带来更大的感染风险。

世卫组织的指导方针表明,在小液滴中发现的病毒RNA在大多数情况下是不可存活的。然而,对SARS-CoV-2病毒的早期研究表明,它作为气溶胶可存活长达3小时。

口罩能防止气溶胶传播吗?

面罩和口罩对于防止气溶胶传播是绝对必要的。它们有双重作用。

首先,它们过滤个人排出的空气,捕获呼吸飞沫,从而减少其他人接触的风险。这一点尤为重要,因为它们能最有效地捕获更大的液滴,液滴中更有可能包含大量的病毒。这可以防止较大的液滴直接影响到人,或者蒸发成较小的液滴在空气中循环。

它们还能降低打喷嚏、咳嗽或说话时喷出的空气的速度。减少排出空气的速度,减少雾滴最初运输到人的周围环境的距离。

然而,重要的是要认识到,口罩和面罩所提供的保护作用取决于它们是由什么材料制成的以及它们的贴合程度。然而,穿戴面罩以减少空气传播的风险是至关重要的。

保持6英尺的距离足够安全吗?

保持6英尺距离的建议是基于W. F. Wells 1934年的一项研究。该研究显示,排出的水滴要么落到地面,要么在大约2米或6英尺的距离内蒸发。然而,这项研究并没有解释这样一个事实,即在含有病毒的液滴中蒸发水分后,核仍然存在,因此仍然有空气传播感染的风险。

因此,虽然与他人保持6英尺的距离可以减少接触,但这可能在所有情况下都不够,比如在封闭、通风不良的房间里。

图片来源:https://cn.bing.com

如何保护自己免受室内气溶胶的伤害?

减少空气暴露的策略与在下雨时保持干燥的策略类似。你在雨里呆的时间越长,雨越大,你就会越湿。同样,你接触的飞沫越多,你在那个环境中呆的时间越长,接触的风险就越高。因此,降低风险的基础是减少气溶胶浓度水平和暴露时间。

可通过增加通风来减少气溶胶浓度,但应避免将相同的空气再循环,除非空气在再使用前能得到有效过滤。尽可能打开门窗,增加新鲜空气的流通。

在一个空间内减少排放源(人)的数量,并确保一直戴着面罩,可进一步降低浓度水平。

也可以使用灭活病毒的方法,如杀菌紫外光。

最后,减少在通风不良、拥挤的地方呆的时间是减少空气传播风险的好方法。(生物谷Bioon.com)

参考资料:








Asadi, S., Wexler, A.S., Cappa, C.D. et al. Aerosol emission and superemission during human speech increase with voice loudness. Sci Rep 9, 2348 (2019). https://doi.org/10.1038/s41598-019-38808-z


Liu, Y., Ning, Z., Chen, Y. et al. Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan hospitals. Nature 582, 557-560 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2271-3


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