六英尺距离不足以阻止病毒在微风中传播

美国国家科学院新发传染病和21世纪健康威胁常务委员会已经考虑了SARS-CoV-2病毒除了通过喷嚏/咳嗽飞沫传播外，是否还可以通过交谈传播。我国学者的研究已经表明，流感病毒甚至存在于呼吸或单独交谈产生的微小液滴中。虽然传播机制仍存在争议，但人们普遍认为，气溶胶或呼吸道飞沫传播是流感迅速传播和持续循环的关键因素。呼吸道疾病患者的剧烈咳嗽会影响呼吸道表面的液滴和分泌物的产生，并增加咳嗽频率。需要进一步评估唾液滴的大小与传播病毒的关系。

图中显示，从左到右以每小时4公里(上)和每小时15公里(下)的速度吹的风可以将唾液滴输送到6米(18英尺) 远的距离。

SARS-CoV-2病毒通过微小液滴传播的机制的研究，需要生物医学、工程流体物理学和社会科学之间更密切的相互协作。5月19日美国物理学会发布了一则病毒如何在空气中传播的有关研究的新闻。

美国公共卫生官员一直呼吁人们保持6英尺（约1.8米）的社交距离，以减少新冠病毒通过飞沫传播。但新近的研究表明，6英尺的社交距离可能还不足以防止病毒传播。

在一篇发表在《流体物理学》上的论文中，研究者们发现，即使是每小时4公里的微风，唾液也能在5秒内传播18英尺（5.5米）。较矮的成人和儿童如果处于唾液滴运动轨迹内，那么他们患病的风险就会更高。

打喷嚏或咳嗽时，唾液会形成较大的飞沫，肺部和声带的粘膜会形成较小的飞沫。小水滴通常肉眼看不见。唾液是一种复杂的液体，它悬浮在咳嗽释放的大量周围空气中。影响唾液水滴传播的因素很多，包括液滴的大小和数量，它们在分散和蒸发时如何相互作用，以及与周围空气如何相互作用，热量和质量如何传递，以及周围空气的湿度和温度。

为了研究唾液是如何在空气中流动的，来自塞浦路斯尼科西亚大学的Dbouk和Drikakis创建了一个计算流体动力学模拟，用来检测在咳嗽者面前空气中流动的每个唾液滴的状态。他们的模拟考虑了湿度、分散力、唾液和空气分子的相互作用，以及液滴如何从液体变为蒸汽并蒸发。

模拟中的计算域是表示咳嗽者面前空间的网格。分析涉及对1008个唾液滴运行偏微分方程，总共解出约370万个方程。

Dbouk说:“每个单元都保存着诸如压力、流体速度、温度、液滴质量、液滴位置等变量的信息。”“数学建模和模拟的目的是考虑所有真实的耦合或相互作用的机制，可能发生在主要流体流动和唾液液滴之间，以及唾液液滴本身之间。”还需要进一步的研究来确定地表温度对空气中唾液行为的影响，并检查在室内环境中，空调显著影响空气中颗粒的运动。

这篇题为“关于咳嗽和空气中飞沫传播给人类的问题” 的文章发表在2020年5月19日的《流体物理学》杂志上。

当一个人咳嗽时，露天环境中的风速显著影响空气传播疾病携带者飞沫的传播距离。对于在20°C和50%相对湿度的空气中的轻度咳嗽，研究者发现疾病携带者的唾液飞沫可能会根据风速传播到意想不到的相当长的距离。当风速大约为零时，唾液滴已经在半米以下的高度向地面坠落。移动距离不到2米，这在社交距离的建议范围内。

在风速从4km/h到15km/h的范围内，唾液液滴的大小会降低，其移动距离可达6m（18英尺）。这一发现提示，考虑到环境条件，在疫情期间2米的社交距离可能是不够的。需要进一步的研究来量化环境相对湿度和温度等参数的影响。

用高速摄影机拍摄咳嗽0.12秒期间的口印。在0.07s处观察到一个矩形的片状的口纹截面，对应于最大开口。

在一项研究中，中国研究人员追踪了冠状病毒在武汉医院病房的“分布”。从2月19日到3月2日，“我们在ICU和普通病房收集了可能被污染的拭子样本，”北京军事医学科学院Zhen-Dong Guo博士领导的一个小组说。测试发现，医院地板上70%的拭子样本呈新冠状病毒阳性，人们经常接触的物件——门把手、床栏杆、垃圾桶和电脑鼠标——采集的棉签也大多对新冠病毒检测呈阳性。

这项研究同样指出，微小的空气气溶胶可以传播到比目前大多数社会距离建议的6英尺更远的地方，他们测出的最大传播距离为4米。

深入地了解我们咳嗽、打喷嚏、说话或呼吸时从呼吸道散发的液体和颗粒的传播情况，决定社会距离、戴口罩、拥挤聚会指南的执行情况，以及在私人、公共和商业环境中的日常社会行为习惯。专家们说，即使人们保持一定的社交距离，戴口罩也是至关重要的。

资料来源：https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0011960