气溶胶传播病毒，开窗通风会“引毒入室”吗？

天天开窗通风的壹读君 | 彤 子

2020年2月8日的上海卫健委新闻发布会上，有卫生防疫专家强调，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、接触传播和气溶胶传播。

直接传播指患者打喷嚏、咳嗽、说话时产生的飞沫，通过呼出的气体近距离直接被他人吸入而导致的“飞沫感染”； 接触传播是飞沫沉积在物品表面，被手接触后，再触摸污染口腔、鼻腔、眼睛等黏膜，导致“手口感染”； 气溶胶传播是指飞沫混合在空气中，形成气溶胶，再被他人吸入，导致感染，相当于“空气感染”。

在传染病的所有传播途径中，空气传播可算是最难预防、控制且危害严重的传播方式之一。空气传播被定义为气溶胶(≤5微米)传播或扩散距离大于1米，而飞沫传播指大颗粒液滴(>5微米)扩散范围较近。

很多人早就担心新型冠状病毒能通过气溶胶传播，如今一有专家官宣，就更慌了。

也有不少人对气溶胶这个词不太了解。

想了解气溶胶传播就要先认识一下气溶胶。

气溶胶是什么？

气溶胶（Aerosol）是由空气中液态、固态、固液混合微粒构成的悬浮体系。由于气溶胶在气体介质中分散并悬浮，形成了胶体分散体系，又称气体分散体系。

自然气溶胶

人工气溶胶：烟囱里冒出的是气溶胶，炸毁的粉尘也是气溶胶

气溶胶的微粒大小从0.001微米到100微米不等，雾、烟、霾、霭、微尘等都是天然生成或人为制造的大气气溶胶。当气溶胶的浓度过高时，就会对人类健康造成威胁，特别是哮喘病人和有其它呼吸道疾病的人群，更何况气溶胶还是细菌、病毒等病原微生物重要的“出行”工具。

现在有多项研究指出，病原微生物能够经由空气或空气中的气溶胶进行传播扩散。包含病原体的大颗粒物质大于6 微米的，主要影响人上呼吸道；中性颗粒在2~6微米间的主要集中至呼吸道中部；而颗粒小于2微米，就会侵袭患者肺部的肺泡区域。

一些地区传染性疾病的流行和暴发，都有它们的“功劳”。2018年2月，世界卫生组织（WHO)提出了需优先研究的10种人兽共患病病毒中，有8种病毒是经气溶胶或密切接触在人群中传播的。

当然这8种病毒中绝对没有2019-nCoV，因为那时它还没“出生”。

面对气溶胶凶猛的传播势头，人类也不是没有办法，“气溶胶滤除百分比”早就成了医用口罩检验的核心标准，专治气溶胶传播。

口罩滤除气溶胶测试

图中排气管内的黑色物质为“气溶胶”，在规定流速下，口罩滤除“气溶胶”的百分数大于95%，为合格产品。

患者在正确佩戴口罩的前提下，只有不到5%的病毒散播出去，经过大气的分散体系“稀释”，和健康人的口罩防御，足以遏制大部分气溶胶传播的效能。有朋友说了，我们的口罩不是医用外科口罩或N95口罩，那不是很危险？

其实任何种类的口罩都具有一定的气溶胶过滤功能，只要人人都佩戴好口罩，气溶胶传播就没那么可怕。但大家在家里时，是不戴口罩的，有些朋友慌了，觉得开窗通风都充满了危险。

不然......您闭气抗病毒？

抛开病毒浓度、个体免疫力不谈。开窗通风确实可能飞进来一些不明微粒，但更大作用是淡化房间内气溶胶的浓度（重度空气污染状况除外）。而且房间外的空气，可是经“免费巨型消毒装置”太阳长时间紫外线消毒的。

担心开窗通风有病毒，不如担心一下中央空调......

气溶胶的高速路——中央空调

在SARS暴发时，香港淘大花园和北京部分医院出现了原因不明的发病案例垂直分布现象。

怎么个“垂直”法呢？

北京某所医院的住院患者发病分布，主要集中在同一单元的7、8、12、13、14楼层（见图1）。

如图所示，5～12层4、5号病房的卫生间与13～14层5、6号病房的卫生间共用同一条排风管道；12层6、8号病房的卫生间与13～14层7、9 号病房的卫生间共用同一条排风管道。

病房空调的新风系统（中央空调），为设在病房、走廊的出风口24小时正压送风。这种建筑构造和送、排风系统，在理论上可以实现病毒气溶胶或其他载体形式长距离传送的。所以SARS病毒存在经排风管道垂直传播的可能性。

但病毒是否存在气溶胶垂直传播或经空气长距离传播的方式，至今仍是学术界乐此不疲的争议问题。

赞成的学者们对这起SARS医院感染传播途径的推测是：输入病例(后经证实为SARS超级传播者)的病毒“排毒量”大；卫生间空间小、通风差，SARS患者咳嗽或抽水马桶冲便时，产生SARS气体气溶胶，经卫生间排风管道上传至上层病房卫生间，致该病房的两位高龄合并多种基础病的患者在潜伏期内相继受染，并进一步上传至13层的同侧病房的病例。

香港学者最新的空气动力学研究也表明，淘大花园SARS的大暴发与病例分布提示SARS病毒存在经空气长距离垂直或水平传播的可能。

不仅SARS病毒，1996、1998和2000年加拿大的蒙特利尔也曾报道结核杆菌和其他病原微生物经排风系统传播，造成医院感染暴发的案例。

当然相比中央空调的传送功能，我们更要重视马桶，如果没有马桶的帮助，离开人体的病毒也很难乘坐气溶胶开始“旅行”。

气溶胶的“弹射器”——马桶！

马桶是人类最伟大的发明之一，能迅速带走人体排泄的废物，把人类从恶臭的排便环境中解救出来，但看似洁净的马桶也暗藏卫生危机。多项研究提示，马桶可能在气溶胶的传播过程中，起到非常重要的作用，尤其是医院、地铁、机舱、餐厅等公共场所的马桶。简直是细菌、病毒“出入境的国际机场”。来往的“便客”就是细菌、病毒的新“家园”。

但细菌、病毒那么小，移动那么慢，它们是如何抓住身手矫健的“便客”的？依靠马桶的“弹射”功能。

飞机弹射器一样的马桶

• 冲水

曾经，有研究人员向马桶中添加某种阳性菌种，然后冲水，在离马桶不同距离的位置都捕捉到阳性菌种的气溶胶颗粒，而且在冲水8分钟后的空气中也捕捉到微生物，由此有研究者推断，冲水后的马桶使空气中产生了某种微沫状生物气溶胶，这种生物气溶胶在空气中的含量还会随着马桶冲水量的增加而增大。随后很多科研人员都对马桶冲水后的气溶胶扩散方式进行了研究。

Gerba的实验发现，在马桶中添加细菌和病毒后冲水，2小时内采集的细菌基本都在马桶附近，而4小时和6小时后采集到的细菌则散落在卫生间的不同位置。实验人员因此得出结论，更快下落的较大的气溶胶微粒在马桶附近，而体积较小的微沫则随着空气流动逐渐扩散到卫生间各处，并于较晚时间沉降下来。这个实验结果告诉我们，平时少在卫生间 玩手机 逗留，卫生间只是让你相对更卫生的空间，但一点都不卫生。

• 虹吸

马桶并不是只有冲水式一种，很多人家使用的是虹吸式马桶。

虹吸式马桶的内部管道下方有一个S形的管道(即虹吸管)，当有足够的水量使S管内的水面越过最高点时，就会造成虹吸现象，马桶内的水会沿S管排出马桶，并在冲水过程中形成漩涡，这种现象可以很好地清理马桶内的污物。

Bound和Atkinson的实验发现，虹吸式马桶产生的生物气溶胶含量仅有具备同样冲水量的直冲式马桶的1/14。

• 盖马桶盖

关闭马桶盖冲水也能降低微生物气溶胶的传播。

2012年，Best和Sandoe进行了相关实验，将接种了艰难梭菌(Clostridiumdifficile)的粪便加入马桶，分别使用开盖和关盖两种方式冲水。结果发现开盖冲水后被检测到的细菌浓度是关盖冲水的12倍多。

这个实验告诉我们，马桶冲水一定要盖盖儿，这个行为的第一受益人就是自己，因为开盖冲水的第一时间，马桶周边的气溶胶含量最高，冲水人绝对跑不掉。

• 接触

虽然能盖盖儿的虹吸式马桶好，但不少中国人还是很排斥公厕里的座便器，因为使用时有“肉体接触”。确实，马桶表面存在接触式病原微生物传播。

除了冲水造成的马桶生物气溶胶传播，很多研究人员也关注到马桶本身可能造成的微生物传播。

1956年，Hutchinson就发现了痢疾传播与宋内志贺菌污染的马桶座位有关，并引发一系列相关研究。有研究发现微生物会在马桶冲水后，会污染马桶座圈、马桶盖以及马桶周围区域，而这些表面污染同样可能造成病原微生物的传播。

而马桶最恐怖的地方在于，它相当于一个巨型细菌培养皿，很多病原微生物，包括志贺菌、大肠杆菌、艰难梭菌、诺如病毒、以及SARS冠状病毒等，不仅能在感染者的呕吐物或者粪便中存活时间更久，也能够在物体或液体表面存活几周，有的甚至能够存活几个月。

当然我们也要看到病毒“可爱”的一面，比起细菌这种能自我无限繁殖的单细胞动物，病毒离开人就“不孕不育”。但渴望“生育”的它们也会乘着气溶胶来找你。

既然气溶胶这么可怕......我们不如先想办法灭掉气溶胶吧！

还记得气溶胶的特性吗？气溶胶颗粒非常容易随空气扩散，如同倒进西湖的一瓶墨汁，只要控制住疫情的发展规模，即使是气溶胶传播，也没什么大不了的。

很多气溶胶都是大自然的产物，火山喷发的烟尘、风吹起的土壤微粒、植物的孢子花粉、人皮肤上掉落的“人渣”......

气溶胶会将太阳光反射到太空中，冷却大气；又会通过微粒散射、漫射吸收一部分太阳辐射，减少地面长波辐射，使大气升温；还会改变云的存在时间，促进云的凝结核、雨滴、冰晶形成，形成降水、降雪。

正由于气溶胶容易进入呼吸道，医学中也有利用气溶胶将药物递送至呼吸道的治疗方法。

气溶胶不可怕，可怕的是对卫生观念的不了解。开窗通风、勤洗手、有效消毒，与新型冠状病毒的这场 硬仗，我们一定赢！

参考资料：
何耀, 邢玉斌, 倪彬,等. 经排风系统传播SARS可能性的示踪气体实验研究[J]. 中华流行病学杂志, 2005, 26(1):33-35.

毛怡心, 丁培, 孙宗科. 马桶冲水行为与微生物气溶胶传播[J]. 微生物学报, 2018, 58(12):26-33.

严延生. 需优先发展防控手段的10种人兽共患病毒病[J]. 中国人兽共患病学报, 2019, 35(03):9-19.