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探讨封控小区内新冠病毒隐匿性传播
探讨封控小区内新冠病毒隐匿性传播
录入时间:2022/12/2 17:21:36

                                探讨封控小区内新冠病毒隐匿性传播

 

摘要:小区疫情封控,仍不断出现阳性感染者。除了已知的原因外,也许还存在着隐匿性传播。既不应该用经典的传播理论简单否认,也不应忽视它的存在,应予以更多的探索和客观的分析。本文提出一种小概率事件却可能发生的气云传播方式,希望能提供一条探索隐匿性传播的新思路

 1.   引言  

 上海疫情封控管理期间,小区严格落实人员“人不流动,足不出户”。足不出户就是不出家门,就连走出家门到楼道都不行,更不要说到小区露天区域、地下车库等户外空间活动。但疫情不见减轻,每天感染人数依旧居高不下。小区封控已久,还不断出现阳性感染者。除了已知的原因外,也许还存在着隐匿性传播,有的居家不出却被感染。疫情期间国内外还出现极个别难以用经典理论解释的传播案例。

 有传新冠病毒会顺着风向传播,使不同楼栋出现感染的现象。也有报道同楼不同单元间通过各种通道传播(见图1)等等。在疫情中能对疫情发生的各种事件进行理性分析,而不是那些哗众取宠,无论流传是否正确,都值得肯定。随后,复旦大学附属华山医院感染科副主任医师王新宇接受采访表示:“因为新冠肺炎除了飞沫传播和接触传播两种途径之外,还可以通过空气传播。而空气传播最重要的要素就是高浓度病毒颗粒的气溶胶”。目前医学界尚无明确新冠病毒能够跨楼宇传播的研究结论,仅存在理论上微小的可能性。“这种微小的可能性不应被夸大,造成恐慌。”“开窗通风始终是切断空气传播这条传播途径的有效措施,无论是世界卫生组织还是我国的防疫政策,都一直建议大家多开窗、多通风。”这些心平气和的解释与探讨更值得称赞。

 

1  同楼不同居室间的传播

 在目前防控形势下,居家不接触外人,直接飞沫传播几乎没有可能。居民无论接触外来物品,还是楼内建筑通道表面,都戴口罩,回家立即洗手消毒,对物表的接触感染也基本无可能。那么只有病毒的空气传播了,其最大困惑在于病毒远距离传播还能维持足够感染剂量与活性。如去年发生异楼窗户对窗户之间的跨楼传播;西安机场、华亭宾馆热点传播事件,发生在不同功能区域之间的远距离传播,尽管两区域的独立通风空调系统互不相关;同楼不同居室间传播案例也有不少报道等等。这种隐匿性、甚至诡异的传播,不应简单地去否认,也许是给人们思维启迪或探索机遇,更应值得关注与探索。

  2.探讨小区病毒隐匿性传播  

 对呼吸道传播病菌而言,空气传输途径总是存在的。无论建筑内楼道还是水、电、风管道及其安装缝隙,无论沿大楼外墙传输还是楼间传输都是传输途径。关键在于病毒在空气传输过程“远距离飘移及维持感染剂量与活性”。即使居室内感染者呼出病毒,只要通风换气合理有效,室内病毒浓度通常不会高,除非在通风较差、空间狭小且感染患者多的居室。理应向楼内外传输的室内病毒浓度,而不是感染者的直接呼气,况且飞沫也传不远,要么感染者故意对着通道吼叫传毒。即使在通道内病毒随气流传播,但因其扩散性能好,而会很快被四周空气不断稀释,浓度很快下降;如病毒飘向室外,在空气环境中受到温度、湿度、阳光(紫外线)等因素影响,活力会很快衰竭。即使有可能发生异楼对窗跨楼传播,但传播几率很低。因此按经典的病毒飞沫与空气传播理论,这种“非此即彼”的思维方法来探讨是无法解决隐匿性传播问题的。

 新冠病毒疫情中,确有极少数的隐匿的感染案例是由病毒气溶胶通过建筑空间远距离传播。集中式通风空调系统几乎不可能传播病毒,但大楼浴厕下水道与排风管路却有可能,如香港的淘大花园。这是因为浴厕的下水道有可能成为病毒的富集地,大楼的下水道连通各居住单元的浴厕,某浴厕的下水道存水弯的水封干涸,病毒有可能会从下水道逃窜。厕所排风气流有可能把污水管内带病毒的水滴进入室内引发感染(见图2),这是病毒借水雾的作用所致。如大楼配置集中排风管路又没有末端排风机(所谓自然排风),某浴厕的排风会倒灌到未开排风机的另一浴厕内,引起传播。这类似于大楼厨房集中排烟气通道会产生所谓“串烟”的问题,但未见大楼厨房集中排烟气通道因“串烟”引起病毒传播的报导。

  

 2  香港淘大花园SARS病毒散播示意图

 如果举一个不恰当例子,沙尘暴来势汹汹但传输距离不大,扩散较快,持续时间不长。而雾霾却可横跨千里传输,久久飘浮在上空。就是因为伴随着霾的发生同时雾产生。细尘被大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶所裹挟,雾霾这种颗粒聚集体才有可能随着气流飘移千里很难扩散,造成的危害更大。说明颗粒与水雾聚合会使传输能力大大增强。

  3. 气云——新的传播方式  

 感染者呼出的病毒总是被裹在唾液或粘液液滴中,呼出飞沫与微粒的粒径范围很大从小于1μm至大于100 μm,在空气中保持悬浮的能力不仅取决于粒径大小与形态,还取决于被呼出速度以及周围的空气状态。来自肺部温暖、潮湿的呼气在较冷的环境内容易形成雾气,国外称之为气体云(gas cloud),是多相体(multiphase)并得到实验的验证。一旦形成气体云(见图3),由于云中所含液滴的蒸发的时间比孤粒液滴的时间长得多,液滴的寿命可以大大延长1000倍,从几分之一秒延长到几分钟。与孤粒呼气液滴相比,,由于浮游在空中的云被同样动量的气流推进的距离要远得多,且不容易沉降。气体云的形成取决于患者个体生理(如呼气量大,频率高,呼出速度大,讲话飞沫多等)和环境条件的各种组合(如温度、湿度和气流)。而飞沫中不同粒径的液滴沉降或蒸发的速率不仅取决于自身的大小,还取决于气流的湍流程度和速度,以及周围环境的特性。这气体云还会捕获呼气而扩大。

  

3  气云模拟及传播特性

 气体云(Gas cloud)强调的是以个人呼气成分为主。气溶胶云(Aerosol cloud,简称气云)与气体云不同,是个人呼气与环境内液粒、尘埃和气体形成了多相体,有时可见,有时不可见。气云是在特定的环境中形成,如室内人员多,通风较差,空气中含有人的呼出物和体表分泌物(如汗味)多,相对湿度大等因素,容易局部聚集形成气云。新冠病毒是RNA病毒,有脂质外膜,如果厨房排烟不佳,高脂肪高蛋白的菜肴多,室内油脂与蛋白含量高(油腻气味)。只要含有脂肪颗粒形成的气云就很难短时消除,新型冠状病毒很难死亡。这也许是为什么疫情中聚集性传播总是与高级海鲜与肉类有关,室内传播常常会发生在餐厅。

 总之,气云也许是尚未观察到的新的传播方式。有可能在空间局部较长时间内保持最低感染剂量与活性,不像飞沫传播不远,又不像空气传播扩散性好方向性差。气云跟随气流性能好,且随气流传播的途径与方向性清晰,即使微风也可飘移很远。

 1反映了飞沫传播、气云传播与空气传播三种传播方式的不同特性。

 

1   三种传播方式与特性

 如果依照“新冠病毒会顺着风向传播,使不同楼栋出现感染”的思路分析,很明显病毒随主导风气流传播,方向性很强,而且传播距离那么远还能维持感染剂量与活性。由于飞沫传播不远,空气传播因扩散使得病毒也很快被稀释,传播面会很广,不可能有明显的传播方向。如假设在室内形成的气云被飘到室外,气云局部聚集起病毒感染剂量,不易蒸发,随风飘移,呈现出很强方向性。在特定的气象条件下如阴天、低气压、微风、早晚、是有可能发生传播的。

 同样形成气云的病毒,只要有合适的气流就气云(而不是感染患者居室的浓度)会通过建筑内各种空间、缝隙(见图1)远距离传播,这种隐匿性传播值得注意,且发生多次。如果病毒空气传播,无论楼内风道,还是风、水、电管道及其缝隙,距离稍远就不可能维持病毒感染剂量与活性。疫情期间各国对病毒感染发生地的通排风管道进行大量的检测,大多无果而终。即使有的在通排风的风口表面上,甚至在空气中检测出病毒基因材料(核糖核酸或RNA),并不等于含有活病毒,更不意味着病毒载量可以使人致病,难以得出明确的结论,最后也不了了之。

 现在居住建筑大多是大开口窗户(见图1),常常在自然状态下会形成窗户的下部进风、上部排风(见图4)。如大楼低层有感染者的住户浴厕排风扇外墙排风,有可能沿着外墙经上层或附近住户的外窗进入室内引起传播。在特定的气象条件下,感染者住户外窗也有可能发生如图1的传播。

 

4  在自然状态下通风(左图是风压作用,右图是热压作用)

 4.   结语与建议  

 除了已知原因外,对于疫情期间封控小区发生新冠病毒隐匿性传播,应客观分析。各国在疫情中也有类似隐匿性、甚至诡异的传播的报道,不应该用经典的理论简单地否认,或忽视它的存在。这也许是给予我们思维启迪或探索机遇,更应值得我们关注与探索。

 气云是在特定的条件下形成,气云传播在建筑空间内可能出现,毕竟是小概率事件,尤其是在楼间的远距离传播几率更低,但有可能发生。气云只是我们提出一种假设,至少可以解释空气传播难以聚集起感染剂量;飞沫无法长时间悬浮、远距离传播,以及一些传染的方向性强且随机性大的诡异传播案例。尽管气云已得到国外实验验证,但还需要大量的实地调研与检测。希望有关部门能重视开展病毒气云传播研究课题。

 小概率事件不必引起恐慌,就像怕有交通事故而不出门。疫情已经发生一段时间,我们已经积累了许多相关数据,要让人们了解奥密克戎病毒真实的特点、毒性及其对人体影响,消除不必要的恐慌。开窗通风依然是防控的最佳手段。而对于有感染患者的居室,应该要求感染者自觉在居室内戴口罩,以有效防止病毒散发与积累,也可开启室内净化器或家用空调器除湿模式,避免室内形成气云,且居室内尽量少开窗。而不是去要求整个小区都关窗,即使以防万一,也只需在阴天、低气压、微风、早晚关闭主导风方向的窗户。大晴天、强对流天气是不可能出现小区楼间的传播。除非这病毒真正是以空气传播为主,且感染剂量很低,类似麻疹,那现有的管控措施都无效,唯有依靠个人防护和接种有效疫苗了。

                (同济大学教授  沈晋明 刘燕敏)

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