冠状病毒如何通过微观液滴在空中漂移

冠状病毒如何通过微观液滴在空中漂移 气溶胶从肺部进入周围的空气,携带冠状病毒。 彼得·达兹利(Peter Dazeley)/通过Getty Images提供的图片库

在1970年代,当我在南加州长大时, 空气太污染了 定期将我从高中送回家到“庇护所”。 由于空气污染而呆在家里和抵抗冠状病毒大流行之间的居所似乎并没有太多共同之处,但从根本上讲,两者都与气溶胶有很大关系。

气溶胶是漂浮的微小污染物,构成洛杉矶著名的烟雾,是您看到的漂浮在阳光中的尘埃粒子,也是当您讲话,咳嗽或呼吸时从嘴里溢出的小液滴。 这些小块的漂浮液体可能含有冠状病毒,可能是其传播的主要因素。

如果您现在走到外面,很有可能您会看到人们戴着口罩并进行社交疏远。 这些行动很大程度上是为了防止人们 散布或吸入气溶胶.

我是机械工程教授 并研究气溶胶和空气污染。 人们越了解气溶胶的工作原理,人们越能避免获得或传播冠状病毒。


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空降无处

冠状病毒如何通过微观液滴在空中漂移 气溶胶无处不在。 slobo / E +通过Getty Images

气雾剂是一团漂浮在空气中的液体或固体小颗粒。 它们在环境中无处不在,可以用任何足以漂浮的东西制成,例如烟,水或携带冠状病毒的唾液。

当一个人咳嗽,说话或呼吸时,他们会扔在 900至300,000液体颗粒 从他们的嘴里。 这些颗粒 大小范围 从微观的角度(头发的宽度的千分之一)到细小的沙滩沙的大小。 咳嗽会使他们以高速行驶 最高60 mph.

粒子的大小和气流会影响它们在空气中停留的时间。 在静止的房间里,烟雾等细小颗粒会在空气中停留 长达八个小时。 较大的颗粒会更快地从空气中掉落,并在几分钟后降落在表面上。

通过简单地靠近其他人,您就不断与他们嘴中的气溶胶接触。 在大流行期间,这比平常要担心的多。 但是重要的问题不是呼出的气溶胶是否存在,而是它们的传染性如何?

冠状病毒如何通过微观液滴在空中漂移 冠状病毒很小,容易被唾液中的空气传播颗粒运输。 摄影/通过Getty Images的瞬间

气溶胶作为病毒传递系统

新的冠状病毒SARS-CoV-2很小,直径约为0.1微米-大约四分之一英寸。 人们呼吸,说话和咳嗽时产生的气溶胶通常介于 0.7微米 到周围 10微米 –肉眼完全看不见,并且容易漂浮在空气中。 这些颗粒大部分是人嘴和肺部的生物液体, 可能包含一些病毒遗传物质.

研究人员还不知道被感染者咳嗽产生的气溶胶可能会携带多少SARS-CoV-2。 但是在一项预印本研究中(这意味着目前正在同行评审中),研究人员使用一种模型来估算一个人在房间里站立和讲话可能会释放出 每小时114感染剂量。 研究人员预测,如果这些雾化的唾液碎片发生在银行,饭店或药房等公共室内空间中,很容易感染其他人。

要考虑的另一件事是这些颗粒的吸入有多容易。 在最近的计算机模型研究中,研究人员发现,人们很可能会从坐着说话和咳嗽的另一个人中吸入气雾剂 少于6英尺远.

尽管这似乎很糟糕,但从暴露到感染的实际过程是 复数游戏。 通常,气溶胶中发现的病毒颗粒会受到破坏。 一项研究流感病毒的研究发现,只有 0.1%的病毒 一个人呼出的气体实际上是传染性的。 冠状病毒离开身体后也开始死亡,并在空气中保持存活 长达三个小时。 当然,并非每个来自感染者的气溶胶都含有冠状病毒。 涉及很多机会。

公共卫生官员仍然不知道直接接触,通过表面间接接触或气溶胶是主要的 传播途径 用于冠状病毒。 但是像我这样的专家都对气溶胶的了解表明,它们可能是主要的传播途径。

冠状病毒如何通过微观液滴在空中漂移 由气溶胶引起的暴发已与餐馆,商店和许多其他公共场所相关。 美联社照片/ Vincent Yu

气溶胶传播的证据

实时研究病毒传播几乎是不可能的,因此研究人员已转向环境采样和接触者追踪来研究冠状病毒在气溶胶中的传播。 这项研究的进行速度非常快,并且大多数研究仍在同行评审中,但是这些研究提供了非常有趣的信息,即使是初步的信息。

为了测试环境,研究人员只需对空气进行采样。 在内布拉斯加州,科学家发现 医院中的机载SARS-CoV-2。 在中国,科学家还发现了 多家医院以及百货公司.

但是,仅凭环境采样并不能证明烟雾传播。 这需要联系人跟踪。

23月XNUMX日,中国广州的一家餐馆是一次小规模爆发的地点,提供了气溶胶传播的直接证据。 研究人员 相信在餐厅的桌子旁坐着一个被感染但没有症状的人。 由于空调导致房间内空气流通,坐在另外两张桌子旁的人被感染, 可能是因为气溶胶.

总体而言,有证据表明这是很多 进屋比较冒险 比外面 原因是气流不足。 它需要之间 15分钟XNUMX小时 气雾剂被吸到外面 通过通风系统 或飘出一个打开的窗口。

另一项有关日本疫情暴发的预印本研究表明,直接传播的机会几乎 室内的20倍 到户外。 在新加坡,研究人员将前三起疫情直接追溯到一次 几家商店,宴会晚餐和教堂.

一旦进入室外,这些可能具有传染性的气溶胶就会在大气层中消失,而不必担心。 如果您与病人密切接触,当然可以将病毒捕获到室外,但这似乎非常罕见。 中国的研究人员发现,只有 314次爆发之一 他们检查的原因可以追溯到室外接触。

最近有人担心 跑步和骑行过程中的气溶胶传输。 尽管科学仍在发展,但为其他骑自行车的人或跑步者提供比平常更多的空间可能是明智的。

冠状病毒如何通过微观液滴在空中漂移 戴着口罩和远离社交场所可减少散播或吸入气溶胶的风险。 美联社照片/杰拉尔德赫伯特

如何减少气溶胶传播

有了关于气溶胶的产生方式,它们如何运动以及在大流行中扮演的角色的所有这些知识,出现了一个明显的问题:口罩怎么办?

疾病控制与预防中心建议在 任何公共场合 很难做到社会隔离的地方。 这是因为自制口罩可能在阻止气溶胶离开您的口腔方面做了合理的工作。 证据 通常支持其使用 越来越多的研究表明,口罩在 减少空气中的SARS-CoV-2。 口罩并不完美,目前正在进行更多研究以了解口罩的实际效果, 这个小小的预防措施 可以帮助减缓大流行。

除了戴着口罩,还应遵循常识和 公共卫生官员的指导。 尽可能避免拥挤的室内空间。 在室内和室外练习社交疏离。 经常洗手。 所有这些事情都可以防止冠状病毒的传播,并可以帮助您防止其传播。 有大量证据表明,COVID-19是通过吸入空气中的颗粒物传播的,但是通过认真听从专家的建议,个人可以将其构成的风险降到最低。

关于作者

雪莉·米勒(Shelly Miller),机械与环境工程教授, 科罗拉多大学博尔德分校

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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