气溶胶是比指南建议更大的冠状病毒威胁–这是您需要知道的

气溶胶是比指南建议更大的冠状病毒威胁–这是您需要知道的 气溶胶由悬浮在空气中的微小呼吸滴组成。 杰弗里·柯立芝通过Getty Images

当某人咳嗽,说话或什至呼吸时,他们会将微小的呼吸滴散发到周围的空气中。 这些液滴中最小的可以漂浮数小时,并且有很强的 证据 他们可以 携带活冠状病毒 如果该人被感染。

这些气雾剂的风险目前尚未纳入 世界卫生组织的正式指导 对于国家来说。 世界卫生组织建议,冠状病毒主要是通过咳嗽或打喷嚏将大飞沫传播到某人的脸上来传播的,而不是一种长期的威胁,可以在空中漂浮。

在科学家的压力下,这种情况可能很快就会改变。

本周,超过200位科学家发表了 给世界卫生组织的公开信 警告有关通过气溶胶在空中传播COVID-19的情况,并敦促组织意识到风险。 世卫组织自此 公认的证据不断增多 的传播途径,但它尚未改变其保护人们免受气溶胶感染COVID-19的建议。

As 教授 谁学习 流体动力学 和气雾剂,我们认为对于人们而言重要的是要了解其风险以及如何保护自己。

什么是气雾剂,它如何传播?

气溶胶是悬浮在空气中的颗粒。 当人类呼吸,说话,唱歌,咳嗽或打喷嚏时,散发出来的呼吸小滴在周围的空气中混合并形成气溶胶。 由于较大的液滴会迅速掉落到地面上,因此呼吸道气溶胶通常被描述为由小于5微米或人发宽度的十分之一的较小液滴组成。

通常,液滴会随着一片液体破裂而形成。 您可能通过吹肥皂泡来体验这种现象。 有时气泡没有完全形成,而是破裂成许多小滴。


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同样,在人类中,小片和几串液体(粘液)通常会在气道的各个部分伸展。 这通常发生在气道一遍又一遍打开和关闭的位置。 当讲话中细支气管和肺泡囊在呼吸过程中扩张和收缩时,这种现象会发生在肺部深处;在言语过程中,声带会发生振动,而在喉部则会发生;在舌头和嘴唇在交谈时也会发生动动。 呼吸,说话和咳嗽所产生的气流将这些粘液层分开,就像吹肥皂泡一样。

喷嚏的慢动作视图显示了悬浮的液滴。 图片来源:Lydia Bourouiba,通过JAMA Network获得。

液滴的大小根据其在气道内的产生方式和位置而变化。 虽然咳嗽会产生最多的飞沫, 研究表明 仅仅说话两到三分钟就可以产生与一次咳嗽一样多的飞沫。

小于5微米的液滴 可以悬浮在空中数分钟至数小时 因为空气相对于重力的阻力作用很大。 此外,携带病毒的飞沫在飞行时会蒸发掉水分,从而减小了大小。 即使大多数流体从载有病毒的液滴中蒸发掉,该液滴也不会消失。 它只是变得更小,液滴越小,悬浮在空中的时间就越长。 因为直径较小的液滴更多 能够有效地深入肺部,它们也带来更大的感染风险。

世卫组织准则 提示在大多数情况下,在小液滴中发现的病毒RNA都不可行。 但是,对SARS-CoV-2病毒的早期研究表明它是 可作为气雾剂长达3小时.

口罩能防止气溶胶传播吗?

面罩和口罩对于防止烟雾传播是绝对必要的。 它们具有双重目的。

首先,它们过滤个人排出的空气,捕获呼吸道飞沫,从而降低他人的暴露风险。 这一点特别重要,因为它们最有效地捕获更大的飞沫,而更大的飞沫更可能将大量病毒封装在其中。 这样可以防止较大的水滴直接影响某人,或蒸发成较小的尺寸并在空气中循环。

他们也 降低速度 打喷嚏,咳嗽或说话时产生的一团空气。 降低排出空气的速度会减小液滴最初被传送到人周围的距离。

但是,重要的是要认识到,面罩和面罩所提供的保护会根据其制造材料和装配状况而有所不同。 不过, 戴面罩 降低空气传播的风险至关重要。

保持6英尺远足以保持安全吗?

保持6英尺间距的建议基于 WF Wells在1934年研究 表示排出的水滴在大约2米或6英尺的距离内掉落到地面或蒸发了。 但是,该研究没有说明以下事实:在载有病毒的液滴中水分蒸发后,核仍然存在,因此仍然存在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,但可能并非在所有情况下都足够, 例如在封闭,通风不良的房间.

如何在室内保护自己免受喷雾剂侵害?

减少空气传播的策略类似于下雨时保持干燥的策略。 您在雨中停留的时间越长,下雨的时间就越多,则您会变得更湿。 同样,您暴露的液滴越多,并且在该环境中停留的时间越长,暴露的风险就越高。 因此,降低风险是基于降低气溶胶浓度水平和暴露时间。

可以通过增加通风来降低气溶胶浓度,尽管应避免再循环相同的空气,除非可以在重新使用之前对空气进行有效过滤。 如有可能,请打开门窗以增加新鲜空气流量。

减少空间中的排放源(人)的数量,并确保始终佩戴面罩可进一步降低浓度。

灭活病毒的方法,例如 杀菌紫外线,也可以使用。

最后,减少在通风不良,拥挤的地方花费的时间是减少空气传播的风险的好方法。

关于作者

克拉克森大学流体力学副教授Byron Erath; 克拉克森大学土木与环境工程教授Andrea Ferro,克拉克森大学机械工程教授Goodarz Ahmadi。 克拉克森大学机械工程研究助理Amir Mofakham对本文进行了贡献。谈话

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.


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