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科普 | 柳絮飞舞,“阳性楼串”,新冠病毒会随风传播吗?
2022-04-17 20:06:09  来源:今日健康网  作者:  分享:

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   图 2. 新冠病毒的传播途径 [1]   2020 年,我们团队发表在国际学术期刊 Nature 的论文报道了真实医院疫情环境下新冠病毒气溶胶的载量监测结果

  

 

作者:刘元、蓝柯

“大风起兮云飞扬”,我国春季大风天气比较多,经常出现柳絮漫天飞舞的情况。当前,上海疫情防控形势依然严峻,网上传言说,新冠病毒能够随风传播,柳絮也能携带新冠病毒;还有人说,开窗通风导致南北相对的楼栋出现成串感染的现象,即所谓“阳性楼串”(图1)。不少网友开始担心开窗后病毒能够通过窗户飘进家里。那么,新冠病毒真的能够随风传播吗?


1 阳性楼串 (来源 话匣子FM

 

1. 密闭环境下,新冠病毒能够通过气溶胶传播

 

新冠病毒顺风传播的科学本质实际上是气溶胶传播。在疫情爆发的初期,新冠病毒能否通过气溶胶传播曾经是一个备受争议的科学问题。在研究发现多种证据支持后,239名专家学者联名向世卫组织发出了公开信,呼吁深入研究和确认新冠病毒经空气传播的可能。世卫组织在越来越多的空气传播案例出现后,终于采纳了建议,在2021年底新冠防疫指南传播途径描述中加入了“airborne 一词。目前认为,在通风较差的密闭环境下,如果存在传染源也就是阳性患者,患者咳嗽、打喷嚏甚至是呼吸、说话都将产生高浓度的气溶胶,这时附近的健康人如果没有防护措施,很容易通过吸入气溶胶被感染(图2)。



2. 新冠病毒的传播途径[1]

 

2020年,我们团队发表在国际学术期刊Nature的论文报道了真实医院疫情环境下新冠病毒气溶胶的载量监测结果。我们的研究证实在医护办公室、通风不佳的病患厕所等密闭环境下,会积累高浓度的新冠病毒气溶胶而在室外开阔的居民区、超市外面等公共区域则几乎没有检测到病毒气溶胶[2]

 

高楼大厦中不同房间之间由通风系统、下水管道等互相连通,如果防范措施不到位,存在气溶胶传播的风险。当前备受关注的上海疫情,政府权威发布的溯源结果证实,病毒主要来源于隔离酒店华亭宾馆的管理疏漏导致的传播。被征用为入境人员隔离酒店的华亭宾馆使用的是大体量中央空调,病毒通过空气循环在公共空间内传播,导致多人交叉感染。而在03年香港淘大花园的SARS疫情案例中,病毒气溶胶通过厕所干涸的污水管在小区传播,造成了300多人集体感染(图3)。

 

3. 香港淘大花园SARS疫情案例(图片来自网络)

 

2. 室外环境下极少有新冠病毒气溶胶传播造成疫情的案例

 

气溶胶传播看似防不胜防,其实不然。病毒感染宿主需要满足一定的病毒数量,对于病毒气溶胶来说就是要达到一定浓度。而户外的开放环境中人与人之间一般距离较远,新冠病毒气溶胶的浓度被稀释到可以忽略不计。香港大学的研究者对国内深圳、重庆等地区的318次疫情进行了统计分析,结果发现所有7324个感染病例中,只有河南商丘某乡村的2人是在室外环境中交谈而感染,其余7322人的病例传播都是发生在室内环境。其中大多数又是家庭成员及亲属的聚集性疫情,少部分是乘坐交通工具或者在餐馆、超市等室内公共环境疫情,证实了室内共用空间是新冠病毒气溶胶传播的主要风险区域(图4[3]。此外,作者提出值得重视建筑物内的通风条件对病毒传播的影响,目前超市内等公共空间的通风标准是3.9L/S每人,作者认为要至少达到25L/S每人才可以起到疫情防控的作用。

 

4. 对国内318次疫情的统计分析证实室内传播是主要风险因素[3]

 

3.新冠病毒气溶胶在室外受到紫外线、温湿度的影响存活时间较短

 

除了浓度之外,病患呼出的气溶胶要感染健康人,在空气中传播时还需要保持病毒活力。病毒是寄生的非细胞生物,一旦离开人体,容易受到环境因素(阳光中的紫外线、温湿度、PH值等)的影响而迅速失活有研究在实验室模拟了自然光照下新冠病毒气溶胶的存活情况(图5),发现在黑暗中无论唾液还是培养基产生的气溶胶活力降低并不明显;而光照会大大降低新冠病毒气溶胶的存活,强光照环境下,每分钟病毒活力将最高下降38%[4]

 

5. 实验室模拟光照下新冠病毒气溶胶的存活情况[4]。其中灰色圆球代表培养基产生的新冠气溶胶,白色圆球代表唾液产生的气溶胶。纵轴代表每分钟感染力的降低值,越高代表感染力降低越多。

 

 

 

6. 实验室模拟温湿度对新冠病毒气溶胶存活的影响[5]

 

新冠气溶胶似乎对高温敏感,对寒冷不敏感。有研究显示,无论是否存在模拟阳光照射,高温下的病毒气溶胶活力下降显著加快(图6)。当没有阳光照射时,病毒气溶胶在70%的湿度比在20%湿度下活力损失更多;而有阳光照射时湿度的影响变得复杂,70%的湿度下病毒气溶胶活力反而保持相对稳定,推测是由于高湿度抵消了阳光带来的蒸发作用对气溶胶活力的影响[5]

 

综上所述,新冠病毒的气溶胶传播绝大多数发生在密闭的室内环境;室外空气不断流通,即使感染者排出了高浓度的气溶胶,也会很快被稀释掉。此外,室外环境中的阳光、温湿度都会影响病毒气溶胶的活力,病毒气溶胶在室外空气中流动一段时间后很快会失活,不再具有传播能力,因此在空气对流较好的环境下大可不必担心。回到本文开始的问题,室外空气中本来病毒气溶胶浓度就很低,与柳絮结合的可能性很小,柳絮飞扬不太可能造成新冠病毒的传播;对于“阳性楼串”,除非是间距很近的“握手楼”,如果正好同时开窗病毒气溶胶来不及被稀释可能导致传播,而正常楼间距下,新冠病毒气溶胶在室外被稀释同时很快失活,跨楼传播的可能性极小。即使小区存在阳性患者,常开窗通风增加空气对流,将会有效降低室内的病毒气溶胶浓度,可以最大限度地降低气溶胶传播的风险(图7)。

7. 开窗通风将显著降低室内的新冠病毒气溶胶浓度(图片来源美国CDC网站)

参考文献:

[1]. 胡克、叶柏新 (2021).《新型冠状病毒肺炎基础与临床》.

[2]. Liu, Y., et al. (2020). "Aerodynamic analysis of SARS-CoV-2 in two Wuhan hospitals." Nature 582(7813): 557-560.

[3]. Qian, H., et al. (2020). "Indoor transmission of SARS-CoV-2." Indoor Air. 2021;31:639–645.

[4]. Schuit, M., et al. (2020). "Airborne SARS-CoV-2 Is Rapidly Inactivated by Simulated Sunlight". Journal of Infectious Diseases. 2020;222:564–71

[5]. Dabisch, P., et al. (2020). "The influence of temperature, humidity, and simulated sunlight on the infectivity of SARS-CoV-2 in aerosols". Aerosol Science and Technology. 2021; 55: 142–153

 

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