新冠肺炎疫情什么時(shí)候才能結(jié)束?想必這是如今全球 78 億余人都在思考的問(wèn)題。
自 2019 年年底新冠肺炎疫情暴發(fā)以來(lái),經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)一年多的時(shí)間后,新冠肺炎疫情還沒(méi)有任何結(jié)束的跡象。尤其是入冬以來(lái),更有愈演愈烈的趨勢(shì)——國(guó)外疫情持續(xù)暴發(fā),國(guó)內(nèi)疫情也呈現(xiàn)出零星散發(fā)和局部聚集性傳播態(tài)勢(shì),已有多地成為中高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),出租車、網(wǎng)約車也成為了新冠病毒傳播的“載體”。
近日,一位花小豬網(wǎng)約車司機(jī)確診為陽(yáng)性,在國(guó)內(nèi)疫情零星散發(fā)和局部性傳播的狀況下,不禁引起人們對(duì)于乘坐出租車、網(wǎng)約車、公交車等公共交通工具的焦慮——乘坐出租車是否會(huì)增加病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn)?為什么政府提倡要在出租車內(nèi)戴口罩?近期可以拼車或搭乘出租車、網(wǎng)約車嗎?坐在車內(nèi)哪個(gè)位置才能降低出租車內(nèi)病毒交叉?zhèn)鞑サ娘L(fēng)險(xiǎn)?
在新冠肺炎大流行高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū),當(dāng)人們乘坐出租車時(shí),由于對(duì)陌生人健康狀況的不確定,無(wú)論是司機(jī)還是乘客,可能都會(huì)本能地打開(kāi)車窗。那么,開(kāi)窗是否會(huì)降低病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)?打開(kāi)靠近的窗戶會(huì)更好地保護(hù)自己?jiǎn)幔?/p>
(來(lái)源:Science Advances)
近日,來(lái)自美國(guó)的研究人員在一項(xiàng)關(guān)于汽車乘客艙內(nèi)氣流模式的最新研究中,為人們?cè)谂c他人共享乘車時(shí),盡可能降低新冠肺炎傳播風(fēng)險(xiǎn)提供了一些建議。
研究表明,在乘坐小汽車時(shí),打開(kāi)離你最近的車窗,并不一定是保護(hù)自己免受病毒感染的最佳選擇;相反,打開(kāi)離你較遠(yuǎn)的窗口則更有可能降低病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)。
相關(guān)研究論文以 “Airflows inside passenger cars and implications for airborne disease transmission”為題,在線發(fā)表在 2021 年最新一期 Science Advances 雜志上。
司機(jī)感染風(fēng)險(xiǎn)高于乘客
在該研究中,研究人員使用計(jì)算機(jī)模型模擬了一輛小型汽車(以豐田普銳斯為基礎(chǔ)),車內(nèi)有一名司機(jī)和一名乘客,乘客坐在司機(jī)對(duì)角的后座上。
該模型模擬了汽車在以每小時(shí) 50 英里的速度運(yùn)動(dòng)時(shí),汽車周圍和內(nèi)部的氣流模式,以及來(lái)自司機(jī)和乘客的氣溶膠的移動(dòng)和濃度。
研究人員之所以選擇氣溶膠顆粒作為分析對(duì)象,是由于氣溶膠是一種微小顆粒,可以在空氣中長(zhǎng)時(shí)間停留,也是新冠病毒傳播的一種方式,特別是在封閉空間里的傳播。
研究人員分別設(shè)計(jì)了汽車在車窗全部打開(kāi)、全部關(guān)閉、部分打開(kāi)等不同情況,并分析了車內(nèi)空氣中的氣溶膠顆粒的流動(dòng)和不同位置的濃度。
圖 | 汽車幾何模型的示意圖,F(xiàn)L、RL、FR 和 RR 表示帶有標(biāo)識(shí)符的窗口(來(lái)源:Science Advances)
研究人員首先從被感染的駕駛員釋放出載有病原體的氣溶膠并可能感染乘客的角度出發(fā),跟蹤繪制了這種氣溶膠在車內(nèi)流動(dòng)的軌跡,以此來(lái)分析車內(nèi)氣流對(duì)于乘員之間病毒交叉感染的影響。
圖 | 駕駛員到乘客之間的顆粒物傳播分析(圖 A:具有穿過(guò)內(nèi)室中心的剖切平面的車輛示意圖;圖 B:條形圖顯示了由駕駛員傳遞給乘客的空氣質(zhì)量分?jǐn)?shù);圖 C:熱圖顯示了在不同窗口源自駕駛員的濃度場(chǎng)。)(來(lái)源:Science Advances)
該研究還分析了從乘客向司機(jī)的顆粒傳播,發(fā)現(xiàn)在車窗全部關(guān)閉的情況下,傳遞到對(duì)方的顆粒物濃度最高,而車窗全部打開(kāi)的情況下,則最低。該結(jié)果與司機(jī)向乘客傳播的模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似,但由于受空調(diào),車內(nèi)氣流循環(huán)等因素影響,二者存在一定的差異性。
研究發(fā)現(xiàn),打開(kāi)窗戶,會(huì)增加車內(nèi)每小時(shí)的換氣次數(shù)(ACH),有助于降低氣溶膠的整體濃度。但研究人員表示,ACH 只是其中的一個(gè)因素,不同的開(kāi)窗組合會(huì)在車內(nèi)產(chǎn)生不同的氣流,可以增加或減少對(duì)剩余氣溶膠的暴露程度。
由于空氣流過(guò)汽車外部的方式,導(dǎo)致后窗附近的氣壓往往高于前窗的壓力。因此,空氣往往從后窗進(jìn)入車內(nèi),從前窗排出。在所有車窗都打開(kāi)的情況下,就會(huì)在車廂兩側(cè)形成兩個(gè)或多或少的獨(dú)立氣流,坐在對(duì)角線上的司機(jī)和乘客之間傳遞的粒子就會(huì)非常少。
由于車內(nèi)的平均氣流是從后向前流動(dòng)的,因此在這種情況下,駕駛員的風(fēng)險(xiǎn)比乘客略高。
研究表明,在車內(nèi)建立一個(gè)主導(dǎo)的交叉通風(fēng)流(如打開(kāi)所有車窗),對(duì)于最大限度降低汽車乘員之間潛在的感染性粒子傳播起著至關(guān)重要的作用;同時(shí),在車窗打開(kāi)時(shí),汽車的行駛速度也很重要。
沒(méi)有辦法完全消除風(fēng)險(xiǎn)
人們可能認(rèn)為,直接打開(kāi)就近的窗戶,可能是減少接觸最簡(jiǎn)單的方法。但該研究模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn),事實(shí)并非如此,打開(kāi)身邊的窗戶比不開(kāi)要好一些,但與打開(kāi)對(duì)面的窗戶相比,具有更高的暴露風(fēng)險(xiǎn)。
該研究發(fā)現(xiàn),打開(kāi)離乘員最遠(yuǎn)的兩個(gè)窗戶,似乎能更好地避免乘客免受對(duì)方呼出的顆粒物感染。
該研究的作者之一、布朗大學(xué)工程教授 Kenny Breuer 說(shuō):“當(dāng)與乘員相對(duì)的窗戶打開(kāi)時(shí),你會(huì)得到一股氣流,它從司機(jī)身后進(jìn)入汽車,掃過(guò)乘客身后的機(jī)艙,然后從乘客側(cè)的前窗出去。這種模式有助于減少駕駛員和乘客之間的交叉污染?!?/p>
研究人員也強(qiáng)調(diào),這種風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有辦法完全被消除。打開(kāi)車窗調(diào)整車內(nèi)氣流并不能代替乘員戴口罩,該研究結(jié)果僅限于可能含有病原體的殘留氣溶膠的潛在暴露,還沒(méi)有模擬較大的呼吸道飛沫或?qū)嶋H被病毒感染的風(fēng)險(xiǎn)。
研究人員也表示,這項(xiàng)研究還是為汽車乘客艙內(nèi)的空氣循環(huán)模式提供了有價(jià)值的新見(jiàn)解。
Breuer 說(shuō):“這是我們所知道的第一個(gè)真正觀察汽車內(nèi)部微氣流的研究,此前的一些研究主要是研究外部污染物進(jìn)入汽車的程度,或者香煙煙霧在車內(nèi)停留的時(shí)間長(zhǎng)短。這是第一次有人詳細(xì)研究汽車內(nèi)的氣流模式?!?/p>
編審:寇建超排版:鄒靜雯
參考資料:
https://advances.sciencemag.org/content/7/1/eabe0166.full#aff-1
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201205143458.htm
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