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技术文章
“新冠病毒与颗粒”讨论之一——气溶胶对病毒传播的影响与防控

丹东百特仪器有限公司  2020-02-18  点击447次

樱桃短视频未满十八最近,新型冠状病毒的传播和防护引起了大家的高度关注,尤其是病毒可以通过气溶胶传播的传言,大家更是谈“毒”色变。通过气溶胶传播是不是意味着口罩防护没用了?虽然国家对于新型冠状病毒的气溶胶传播没有给出严谨的结论,但咱们还是可以通过一些类似病毒的研究和数据来做个技术探讨。

樱桃短视频未满十八气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的分散系统,其结构、成分和形态都异常复杂。常见的细颗粒、臭氧、硫化物、氮化物等形成的雾霾都属于气溶胶范畴,粒度一般在几微米到几纳米之间。新型冠状病毒直径在80-120nm,这也就意味着它形成的气溶胶粒径一般在100nm左右。对于平均粒径在100nm左右的气溶胶颗粒,口罩到底有没有阻隔作用呢?我们看看常用口罩的结构。

首先,口罩是由多层滤料分子构成,从图中的口罩表面显微成像可以看到,口罩结构中有大量棒状的纤维结构,这也就意味着气溶胶颗粒在口罩里不是走直线的简单过程,而是在过滤层间扩散、沉积、吸附的复杂过程。具体有如下几种机制:



这几种过滤机制中,颗粒越小时,1、4沉积效应越强,颗粒越大时,2、3效果越好。也就是说并不是颗粒越小拦截效果越差,也不是颗粒越大拦截就越容易,下图是综合4种过滤机制的协同作用下滤料穿透率和粒径关系图。



由图可以看到,对于从几十纳米到微米级的颗粒,其在口罩中的穿透率都是比较低的,并且颗粒越小或越大,穿透率更低。这就意味着即使含有新型冠状病毒气溶胶颗粒,口罩是可以有效拦截的。至于主要传播途径的飞沫,其颗粒直径一般大于10μm,口罩的拦截效率几乎能达到100%。所以,无论新型冠状病毒是以气溶胶形式传播还是以飞沫形式传播,带口罩都能有效地防控。


樱桃短视频未满十八那么,病毒在空气中扩散是什么样子的呢?沙特阿拉伯的阿卜杜拉国王科技大学的研究人员构建了一个模型,模拟含病毒的气溶胶扩散实验,结果如下:


可以发现,随着中心位置的拉大,病毒浓度迅速下降。这一点说明,在开放空间可能含有病毒的气溶胶颗粒会迅速扩散,只要保持良好的通风状态和做好防护措施,气溶胶的感染风险极低。


当然关于气溶胶传播疫情概率较低的“假说”也要辩证的来看。对于一线的医务工作者,由于所在区域病毒浓度可能较高,空间又是相对密闭,这时候气溶胶的影响就会加大,应加强防护;对于常规人群,只要戴口罩、少聚集、勤通风,在开放空间里的气溶胶传播新型冠状病毒就可防可控。因此,我们既不要谈“毒”色变、过度防护和消毒,也不要过度自信、麻痹大意,这才是我们该有的防控态度。