“新冠病毒與顆粒”討論之一——?dú)馊苣z對(duì)病毒傳播的影響與防控

近，新型冠狀病毒的傳播和防護(hù)引起了大家的高度關(guān)注，尤其是病毒可以通過氣溶膠傳播的傳言，大家更是談“毒”色變。通過氣溶膠傳播是不是意味著口罩防護(hù)沒用了？雖然國(guó)家對(duì)于新型冠狀病毒的氣溶膠傳播沒有給出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論，但咱們還是可以通過一些類似病毒的研究和數(shù)據(jù)來做個(gè)技術(shù)探討。

        氣溶膠是指懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的分散系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)、成分和形態(tài)都異常復(fù)雜。常見的細(xì)顆粒、臭氧、硫化物、氮化物等形成的霧霾都屬于氣溶膠范疇，粒度一般在幾微米到幾納米之間。新型冠狀病毒直徑在80-120nm，這也就意味著它形成的氣溶膠粒徑一般在100nm左右。對(duì)于平均粒徑在100nm左右的氣溶膠顆粒，口罩到底有沒有阻隔作用呢？我們看看常用口罩的結(jié)構(gòu)。

        首先，口罩是由多層濾料分子構(gòu)成，從圖中的口罩表面顯微成像可以看到，口罩結(jié)構(gòu)中有大量棒狀的纖維結(jié)構(gòu)，這也就意味著氣溶膠顆粒在口罩里不是走直線的簡(jiǎn)單過程，而是在過濾層間擴(kuò)散、沉積、吸附的復(fù)雜過程。具體有如下幾種機(jī)制：這幾種過濾機(jī)制中，顆粒越小時(shí)，1、4沉積效應(yīng)越強(qiáng)，顆粒越大時(shí)，2、3效果越好。也就是說并不是顆粒越小攔截效果越差，也不是顆粒越大攔截就越容易，下圖是綜合4種過濾機(jī)制的協(xié)同作用下濾料穿透率和粒徑關(guān)系圖。

        由圖可以看到，對(duì)于從幾十納米到微米級(jí)的顆粒，其在口罩中的穿透率都是比較低的，并且顆粒越小或越大，穿透率更低。這就意味著即使含有新型冠狀病毒氣溶膠顆粒，口罩是可以有效攔截的。至于主要傳播途徑的飛沫，其顆粒直徑一般大于10μm，口罩的攔截效率幾乎能達(dá)到100%。所以，無論新型冠狀病毒是以氣溶膠形式傳播還是以飛沫形式傳播，帶口罩都能有效地防控。 

        那么，病毒在空氣中擴(kuò)散是什么樣子的呢？沙特阿拉伯的阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)的研究人員構(gòu)建了一個(gè)模型，模擬含病毒的氣溶膠擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：可以發(fā)現(xiàn)，隨著中心位置的拉大，病毒濃度迅速下降。這一點(diǎn)說明，在開放空間可能含有病毒的氣溶膠顆粒會(huì)迅速擴(kuò)散，只要保持良好的通風(fēng)狀態(tài)和做好防護(hù)措施，氣溶膠的感染風(fēng)險(xiǎn)極低。

        當(dāng)然關(guān)于氣溶膠傳播疫情概率較低的“假說”也要辯證的來看。對(duì)于一線的醫(yī)務(wù)工作者，由于所在區(qū)域病毒濃度可能較高，空間又是相對(duì)密閉，這時(shí)候氣溶膠的影響就會(huì)加大，應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)；對(duì)于常規(guī)人群，只要戴口罩、少聚集、勤通風(fēng)，在開放空間里的氣溶膠傳播新型冠狀病毒就可防可控。因此，我們既不要談“毒”色變、過度防護(hù)和消毒，也不要過度自信、麻痹大意，這才是我們?cè)撚械姆揽貞B(tài)度。