揭秘气溶胶传播

来源: LingYuan 于 2020-02-08 09:54:48 [档案] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读：次 (3501 bytes)

现在出了个新名词: 汽溶胶传染。想说两句有关气溶胶的事。因为前些日子读过一篇专门研究打喷嚏流体力学研究的论文, 其中提到这个，觉得有几个结论，有可借鉴之处。也算一个读后感，记录下来，以备后查。

所谓气溶胶(aerosol) 就是微米级的小飞沫，里面是病毒颗粒，称为气溶胶的核，外面包裹的是唾液。由咳嗽或喷嚏产生。出口之后，悬浮蔓延在空气中。

病毒有个重要特性，必须外面有包围的体液才能寄生存活。如果外面体液没了，就会死掉。所以如果空气干燥，湿度不高(例如不超过30%)，即使在室温下，这么小的颗粒，外面包围的体液会很快就蒸发掉，剩下的病毒就会死掉 (病毒怕干不怕湿)。

以打喷嚏为例说说这个过程。

打喷嚏，是由于呼吸道中有刺激，是一种对这种刺激的自然反应，是一种下意识的人体动作，平常一般不会去想其细节。打喷嚏(咳嗽也是)，首先，我们吸气到足够大的程度，积攒足够的气压之后，然后瞬间使气流从体内排出，带出刺激我们的体液来。之后这些气流与体液在空中的运动都取决于这一瞬间所发生的一切。

体液从体内排出的瞬间，在气压的作用下，会迅速分解成许多大小不同的颗粒，经用高速摄像机测试，颗粒的大小一般在2微米到1毫米之间不等，大部分在10到25微米之间，最多的在15微米，当然这些尺寸分布和打喷嚏的人的力气大小有关，力气大会使颗粒趋向更细小，比较柔弱的，颗粒趋向大的一些。这个过程，一般称为雾化(atomization), 喷雾器，洒水车，还有工业中很多化学与冶炼过程都用到雾化原理。

当这些颗粒雾化之后，有两种主要的力影响它们的运动，一个是重力，一个是浮力。大于15微米的颗粒(大约15微米)，重力影响大，会呈平抛的运动轨迹落地，散布在打喷嚏人前方大约0。75米的范围内。所以一般隔离距离定为2米。小的颗粒，空气支持它们的浮力大于重力，就会悬浮在空气中向四周弥漫，这种运动一般称为布朗运动或热运动。有人计算与试验过，在飞机机舱里，只需要15秒到30秒就会弥漫整个机舱。如果在办公室，家庭室内，视空间大小而相应可以推知。如果在室外或开窗或通风，这些汽溶胶颗粒会随风飘走与风干。大大减少其感染概率。

过滤器与过滤装置，一般用其能过滤掉的最小颗粒尺寸来表征其过滤能力。医用口罩，例如N95，过滤能力要求在0.5微米。就是因为汽溶胶的最小尺寸在2微米的原因。

日常生活中很多司空见惯的事情背后往往隐藏着很多奥秘。打喷嚏这样人人都连想都不去想的事，背后有复杂的流体力学过程。现在世界上各国都有一些科学家致力于其研究，为流感等疾病的传染控制提供科学根据。从此也可以看出科学发展之一斑，科学，分科的学问，现在越分越细了。