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关于气溶胶传播,我们追问了这个领域的资深专家




  2月9日,我们刊发了文章《气溶胶传播不是空气中飞舞着病毒,开窗通风挺好的!》对相关内容进行了报道。但发现仍有读者对气溶胶传播问题有所担忧。


  为更好地理解这个问题,我们通过电子邮件方式采访了长期从事大气化学尤其是气溶胶研究工作的复旦大学特聘教授、博导庄国顺,补充询问一些问题。没想到,10日一早就收到了他的回复。


  “收到你的来信,考虑到当前管控疫情的紧急需求,我在第一时间回复你的问题,希望我的答复能有助于对当前疫情的管控。我只有一个要求,因为管控疫情事关重大,我希望你能以问答的形式刊登此文,把我的答复全部表述出来而不是用你的话予以阐述,以避免我的表述被不全面理解或曲解。”按照庄教授的要求,现将了解到的信息原汁原味刊发出来,与读者分享。


  中国环境新闻:我看到您说“气溶胶是一种介质。我们熟悉的飞沫传播方式,飞沫是气溶胶的一种,也是通过气溶胶这个介质来传播的。气溶胶中存在的病毒、细菌形成了生物气溶胶。从传播介质来说,这些都属于气溶胶传播。”在此基础上,还想向您请教,气溶胶传播具体是指的什么?是飞沫吗?


  庄国顺:根据大气气溶胶的定义,“大气气溶胶是由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系”,其粒径从纳米级的超细颗粒物到小于100微米的沙尘颗粒物都属于大气气溶胶的范畴。飞沫是分散并悬浮在气体介质中的粒径较大的液体小质点,显然飞沫本身就是一种大气气溶胶。这本应该是常识,只不过没有普及。飞沫也是气溶胶的一种,病毒、细菌也都是气溶胶的一种,称为生物气溶胶。所以病毒的传播方式只有两种,那就是经由气溶胶传播和经由接触传播。大家公认的观点,病毒通过飞沫传播,在严格意义上,说的就是病毒是通过大气气溶胶传播。


  上海疾控中心有关人员说的目前认为病毒的传播方式有飞沫、气溶胶和接触传播(编者注:2月8日,上海市疫情防控新闻发布会上指出,卫生防疫专家强调,目前可以确定的新型冠状病毒感染的肺炎传播途径主要为直接传播、气溶胶传播和接触传播。其中“直接传播”解释为:患者喷嚏、咳嗽、说话的飞沫,呼出的气体近距离直接吸入导致的感染。),按照上面的逻辑分析,那么,病毒的传播方式就只有气溶胶传播和接触传播两种方式。


  当然,从上海疾控中心有关人员的说法看来,他们把飞沫传播作为独立于气溶胶传播的一种方式,也就说明了他们现在考虑的气溶胶传播方式是不同于飞沫的另一种方式。飞沫和他们现在考虑的气溶胶的区别就在于气溶胶颗粒的粒径。飞沫是粒径较大的悬浮在空气中的液体小质点,而其它气溶胶大都是肉眼不可见的诸如粒径小于2.5微米的PM2.5气溶胶。


  病毒离开宿主不能单独存活。病毒的传播一定是随着其宿主一起传播。生物气溶胶中有不少是具有生命特征的单细胞生物,如细菌之类。病毒如吸附在带有生命特征的单细胞上,也就是说它找到了它借以复制和存活的宿主。问题的核心在于带有病毒的气溶胶可以传播多远及其在传播过程中病毒密度的衰减。


  显而易见,气溶胶的传播距离是随着颗粒物的粒径从小到大而急剧减低的。如飞沫粒径大,它只能传播几米之远。如果病毒吸附在只有纳米级的单细胞生物上,那就可能传播到很远的地方


  所以我们要研究的是那种可以存活的单细胞生物,它的粒径能有多小?病毒的粒径就是在纳米数量级,如果有种单细胞粒径能小到纳米级,那么病毒在理论上的传播距离是可以达到很大的。


  当然,就传播概率而言,近距离的传播要比远距离的传播大得多,而且此概率是成指数函数衰减的。所以,大众担心的病毒通过气溶胶远距离传输的概率仍然是比较小的。传输距离越远,气溶胶密度越小,其中含有病毒的细胞等生命体颗粒的比例就很小了。因之,病毒远距离传播的概率也就小得多了。


  从这个角度看,目前此种新型冠状病毒的传播和一直为大众了解的致使发生流行性感冒的各种流感病毒,其存活时间、传播方式和致病范围应该是大同小异的。既然我们对致使发生流行性感冒的各种病毒不会感到恐慌,我们也就不必因气溶胶能传播此种新型冠状病毒过分恐慌了。


  但是,我要强调指出,从科学角度来说,提出气溶胶会传播病毒,这应该是常识性的问题。从防治新型冠状病毒的具体措施而言,并无需有直接的证据显示大气气溶胶会传播新型冠状病毒。气溶胶会传播各种各样的流感病毒,这已经是被无数病毒所证明,气溶胶会传播SARS病毒也为直接的证据所证实。2003年SARS时期,香港研究者就是从卫生间下水道排出的气溶胶中分离到SARS冠状病毒。根据目前官方公布的各地包括邮轮中的疫情数据,我们认为气溶胶传播新型冠状病毒的情况是存在的。


  中国环境新闻:气溶胶传播和空气传播的关系是什么?网络上有恐慌情绪认为“空气中都充满了病毒”,这种担忧有必要吗?


  庄国顺:以前的大气化学是不把空气中的灰尘当作空气的组成成分的。实际上,空气中的灰尘就是我们所说的大气气溶胶的俗称,换句话说,大气气溶胶这个科学上的学术名词就是我们通常所说的大气中的尘埃。从这个意义上来说,大气气溶胶就是大气的重要组成部分,应该认为大气气溶胶是空气的重要组分之一。


  所谓空气传播,其传播途径是经由空气中的气溶胶传播的。但是,以往所说的空气传播是不包括飞沫传播的。


  病毒是固体颗粒,它本身就是一种大气气溶胶。它不可能经由空气中的气体组分传播,只能附着在大气气溶胶中传播。尤其是病毒,它只能寄生在细胞里才能复制和存活,也才能传播。所以空气中病毒的量取决于空气中含有的可被病毒寄生的细胞这类生物气溶胶的量。并非空气中到处弥漫着病毒。大众熟悉的流感病毒的传播就是经由大气气溶胶传播的,也就是通常所说的空气传播。我们现在所说的新型冠状病毒经由气溶胶传播跟流感病毒的传播方式是一样的方式,我们可以不为流感的空气传播而恐慌,那么我们也大可不必为现在提出的新型冠状病毒的气溶胶传播而恐慌了。


  空气传播并不意味着空气中弥漫着病毒,因为病毒只有寄生在有生命特征的细胞里才能复制和存活。如上所说,病毒离开宿主不能单独存活。病毒只有寄生在在带有生命特征的细胞(宿主)上,它才能复制和存活。所以,网络上的恐慌情绪,认为“空气中都充满了病毒”,这是毫无根据的无知,这种担忧完全没有必要。


  中国环境新闻:病毒本身就是一种大气气溶胶。但是它不能依附自己传播(因为它自己没有细胞),也不可能依附任何没有细胞的气溶胶传播?


  庄国顺:病毒离开宿主就不能存活,也就是死了。它本身是大气气溶胶的一种,当然还可以继续传播,但是死了的病毒就是无生命的细颗粒物,与我们的疫情扩散无关了。


  中国环境新闻:最后一个是关于防护的问题。我看到您是支持开窗户的,那么如果小区或楼内有确诊患者,我们还可以开窗吗?您能否再给大家说几条防控的措施?


  庄国顺:基于现在的情况,建议疾控部门加强科研跟踪,从严指导防控措施,防范气溶胶传播风险。对于公众来说,目前正是高峰大爆发期间,最可靠以及最切实可行的办法就是坚持不出门,同时保持自己生活空间的通风良好。


  关于通风问题,平常通风主要是保持室内空气质量的优等,保证有足够的氧气浓度和减少二氧化碳浓度和细颗粒物浓度在室内的富集。当然,开窗,也不可避免会有室外空气的进入,如果恰遇户外有病毒的存在,那么病毒的进入也并不是绝对不可能的。


  现在,我们指出,有气溶胶传播方式,更应该引起我们的高度重视。以目前各种数据来看,前期武汉许多感染者不集中收冶而居家观察治疗,带来的巨大的家庭成员之间的互相感染,疫情久拖不降,在家庭、办公、商场、宾馆等密闭空间里,气溶胶传染肯定是一个重要传染途径,这一点,从那几艘邮轮爆出的超强传染率均已证明。



作者:胡秀芳



文章来源:中国环境网


文章链接:https://www.cenews.com.cn/opinion/202002/t20200211_927743.html




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