1、什麼是氣溶膠
氣溶膠(aerosol)是懸浮在氣體介質中固態或液態微粒。
氣溶膠根據大小的不同可以分為飄塵和降塵。
降塵(粒徑大於等於10μm)在自身重力的作用下能夠很快沉降下來。
而飄塵則可在大氣中長期漂浮,因此它對人的健康影響最大。
由於粒徑小於10μm的飄塵容易被人體所吸入和吸收,所以又稱為可吸入顆粒物IPM (Inhalable Particulate Mater)。
為了方便,一般將粒徑小於10μm的顆粒記為PM10,小於2.5微米的記PM2.5。
![氣溶膠傳染冠狀病毒的科普](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
不同粒徑的顆粒物進入人體的深度不同:
PM10顆粒物可進入鼻腔,PM7微粒可進入咽喉,PM3顆粒物可到達支氣管,而PM1顆粒可深達肺泡。
對於普通氣溶膠而言,顆粒的粒徑小,粒子在室內空氣中不易沉降,也很難於捕捉,造成長期空氣汙染。
大粒徑粒子由於受到重力的作用則在室內傳播的距離有限。
實驗研究表明: 大直徑的氣溶膠可以被人的鼻腔、喉頭和氣管上呼吸道的纖毛和分泌的粘液所阻留 , 經過咳嗽、噴涕等保護性反射作用而排出。
微粒則深入和滯留在肺泡中(部分粒徑在0.4μm以下的微粒可以在呼氣時排出)。
此外, 由於微粒越小,單位重量微粒的總表面積越大,在體內的化學活性就會越強。
SARS病毒氣溶膠微粒具有較小粒徑的部分就會深入到肺泡,並在肺泡中積澱,對人體產生物理性質的危害,併為其化學和生物毒性發作起到不良的基礎性作用。
2、SARS病毒感染者咳嗽與空氣傳播
圖1:咳嗽產生飛沫的可視化效果
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圖2和圖3,即咳嗽到之後5秒時的氣流速度和飛沫濃度圖。
圖2:單次咳嗽氣流速度等值圖
圖3:單次咳嗽飛沫濃度等值圖
可以看出:擴散作用逐漸增大, 直到後來擴散作用和對流作用相當。
我們可以看到,氣流一方面由於慣性向前衝去, 另一方面由於分子的不規則運動向周圍環境擴散。
下面這張圖,是咳嗽後飛沫的傳播距離和時間的關係。
咳嗽一次,5秒後的傳播距離是1.4米左右。
如果是連續咳嗽,傳播更遠。
飛沫的距離是有限的,而風媒的氣溶膠傳播具有更大的危害性。
3、SARS病毒的氣溶膠傳播
在病人呼吸、咳嗽和打噴嚏時,飛沫(氣溶膠液滴)從人的口、鼻中釋放出來。
大部分足夠大的飛沫,可以沉降到地面上,而小的飛沫液滴迅速被幹燥並收縮形成飛沫核,或者再吸附至其他懸浮顆粒上,飛沫核的主要成分為生物顆粒物,其粒徑很小,可以在空氣中懸浮。
這就是帶著病毒的氣溶膠。
中國軍事醫學科學院微生物流行病研究所的樣品檢測表明:
SARS病毒在粗顆粒和細顆粒上有接近全譜的分佈特徵。
就是說:SARS的冠狀病毒在粒徑大小不等的懸浮顆粒上都有吸附現象。
採樣頭、採樣粒徑均在空氣汙染物氣溶膠範圍之內,主要在0.43-11μm間, 而SARS病毒直徑在0.08-0.15μm。
即採到的樣品中大部分顆粒物粒徑遠遠大於SARS病毒本身的直徑,說明SARS病毒被更大的顆粒吸附, 以這些較大直徑的顆粒為載體實施傳播。
SARS病毒氣溶膠的時間特性:
微粒越細,在空氣中停留時間越長,被吸入的機會也就越多。
SARS病毒微粒的生物學研究成果表明,其可以存活最長可達2天,又由於它為超細微粒,在此雙重作用下,會增加傳播和感染的幾率。
SARS病毒氣溶膠的分佈特點:
中國軍事醫學科學院的實驗證實:SARS病毒被更大的顆粒吸附, 以這些較大直徑的顆粒為載體實施傳播。
空氣中懸浮顆粒多的地方,也就是我們說的霧霾重的地方和時候,可能病毒氣溶膠分佈相對就多一點。
SARS病毒氣溶膠的氣溫與季節特點:
從吸附特性和熱斥冷吸特性可知,冷比熱容易吸附產生吸附現象。
從季節特性來看,城市的冬季懸浮顆粒最多,考慮到季節交換的氣象學條件,特別冬春換季北方大城市。
不要怕,冠狀病毒想要入侵人體需要過五關斬六將。
即便入侵,還需要分裂到相當的數量才算正式感染,在絕大多數情況下,在你不知道的時候,你的免疫系統已經手起刀落,幹掉它了。
參考文獻
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