氣溶膠是比指南建議更大的冠狀病毒威脅–這是您需要知道的

氣溶膠是比指南建議更大的冠狀病毒威脅–這是您需要知道的 氣溶膠由懸浮在空氣中的微小呼吸滴組成。 杰弗裡·柯立芝通過Getty Images

當某人咳嗽,說話或什至呼吸時,他們會將微小的呼吸滴散發到周圍的空氣中。 這些液滴中最小的可以漂浮數小時,並且有很強的 證據 他們可以 攜帶活冠狀病毒 如果該人被感染。

這些氣霧劑的風險目前尚未納入 世界衛生組織的正式指導 對於國家來說。 世界衛生組織建議,冠狀病毒主要是通過咳嗽或打噴嚏將大飛沫傳播到某人的臉上來傳播的,而不是一種長期的威脅,它可以漂浮在空中。

在科學家的壓力下,這種情況可能很快就會改變。

本週,超過200位科學家發表了 給世界衛生組織的公開信 警告有關通過氣溶膠在空中傳播COVID-19的情況,並敦促組織意識到風險。 世衛組織自此 公認的證據不斷增多 的傳播途徑,但它尚未改變其保護人們免受氣溶膠感染COVID-19的建議。

As 教授 誰學習 流體動力學 和氣霧劑,我們認為對於人們而言重要的是要了解其風險以及如何保護自己。

什麼是氣霧劑,它如何傳播?

氣溶膠是懸浮在空氣中的顆粒。 當人類呼吸,說話,唱歌,咳嗽或打噴嚏時,散發出來的呼吸小滴在周圍的空氣中混合併形成氣溶膠。 由於較大的液滴會迅速掉落到地面,因此呼吸道氣溶膠通常被描述為由小於5微米或人發寬度的十分之一的較小液滴組成。

通常,液滴會隨著一片液體破裂而形成。 您可能通過吹肥皂泡來體驗這種現象。 有時氣泡沒有完全形成,而是破裂成許多小滴。


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同樣,在人類中,小片和幾串液體(粘液)通常會在氣道的各個部分伸展。 這通常發生在氣道一遍又一遍打開和關閉的位置。 當講話中細支氣管和肺泡囊在呼吸過程中擴張和收縮時,這種現象會發生在肺部深處;在言語過程中,聲帶會發生振動,而在喉部則會發生;在舌頭和嘴唇在交談時也會發生動動。 呼吸,說話和咳嗽所產生的氣流將這些粘液層分開,就像吹肥皂泡一樣。

噴嚏的慢動作視圖顯示了懸浮的液滴。 圖片來源:Lydia Bourouiba,通過JAMA Network獲得。

液滴的大小根據其在氣道內的產生方式和位置而變化。 雖然咳嗽會產生最多的飛沫, 研究表明 僅僅說話兩到三分鐘就可以產生與一次咳嗽一樣多的飛沫。

小於5微米的液滴 可以懸浮在空中數分鐘至數小時 因為空氣相對於重力的阻力作用很大。 此外,攜帶病毒的飛沫在飛行時會蒸發掉水分,從而減小了大小。 即使大多數流體從載有病毒的液滴中蒸發掉,該液滴也不會消失。 它只是變得更小,液滴越小,懸浮在空中的時間就越長。 因為直徑較小的液滴更多 能夠有效地深入肺部,它們也帶來更大的感染風險。

世衛組織準則 提示在大多數情況下,在小液滴中發現的病毒RNA都不可行。 但是,對SARS-CoV-2病毒的早期研究表明它是 可作為氣霧劑長達3小時.

口罩能防止氣溶膠傳播嗎?

面罩和口罩對於防止煙霧傳播是絕對必要的。 它們具有雙重目的。

首先,它們過濾個人排出的空氣,捕獲呼吸道飛沫,從而降低他人的暴露風險。 這一點特別重要,因為它們最有效地捕獲更大的飛沫,而更大的飛沫更可能將大量病毒封裝在其中。 這樣可以防止較大的水滴直接影響某人,或蒸發成較小的尺寸並在空氣中循環。

他們也 降低速度 打噴嚏,咳嗽或說話時產生的一團空氣。 降低排出空氣的速度會減小液滴最初被傳送到人周圍的距離。

但是,重要的是要認識到,面罩和麵罩所提供的保護會根據其製造材料和裝配狀況而有所不同。 不過, 戴面罩 降低空氣傳播的風險至關重要。

保持6英尺遠足以保持安全嗎?

保持6英尺間距的建議基於 WF Wells在1934年研究 表示排出的水滴在大約2米或6英尺的距離內掉落到地面或蒸發了。 但是,該研究沒有考慮到以下事實:在載有病毒的小滴中的水分蒸發後,核仍然存在,從而仍然存在空氣傳播感染的風險。

因此,雖然與他人保持6英尺的距離可以減少接觸,但可能並非在所有情況下都足夠, 例如在封閉,通風不良的房間.

如何在室內保護自己免受噴霧劑侵害?

減少空氣傳播的策略類似於下雨時保持乾燥的策略。 您在雨中停留的時間越長,下雨的時間就越多,則您會變得更濕。 同樣,您暴露的液滴越多,並且在該環境中停留的時間越長,暴露的風險就越高。 因此,降低風險是基於降低氣溶膠濃度水平和暴露時間。

可以通過增加通風來降低氣溶膠濃度,儘管應避免再循環相同的空氣,除非可以在重新使用之前對空氣進行有效過濾。 如有可能,請打開門窗以增加新鮮空氣流量。

減少空間中的排放源(人)的數量,並確保始終佩戴面罩可進一步降低濃度。

滅活病毒的方法,例如 殺菌紫外線,也可以使用。

最後,減少在通風不良,擁擠的地方花費的時間是減少空氣傳播的風險的好方法。

關於作者

克拉克森大學流體力學副教授Byron Erath; 克拉克森大學土木與環境工程教授Andrea Ferro,克拉克森大學機械工程教授Goodarz Ahmadi。 克拉克森大學機械工程研究助理Amir Mofakham對本文進行了貢獻。談話

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.


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