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    氣溶膠簡介
    2020/2/14 13:31:57    新聞來源:中國畜牧獸醫學會


    柴同杰、侯曉紅

    山東省中德動物源性人獸共患病合作研究中心

    山東農業大學

    當下,是全國防控新冠肺炎流行的特殊時期,也是決勝疫情的關鍵階段,部分專家根據流行病學資料和確診患者的感染過程指出,氣溶膠是新冠肺炎的傳染途徑之一。氣溶膠的空氣傳染知識是當前流行病學的短板,更需要深入研究。本文簡要介紹氣溶膠。

    1)氣溶膠的概念或定義

    氣溶膠(aerosol)是固態或液態微粒分散并懸浮在氣體介質中形成的膠體。在其中,微粒(particle)被稱為分散相,介質被稱為連續相,分散相和連續相均有固態、氣態和液態三種,從而構成多種膠體體系。根據粒子的性質可將氣溶膠分為固態氣溶膠、液態氣溶膠;由微生物構成的稱為微生物氣溶膠。膠體中的微粒直徑在2000μm以下,而自然界氣溶膠粒子直徑一般在0.01~100μm之間。粒徑在大于10μm的由于重力逐漸下沉,較小的處于懸浮狀態并且能夠被吸入。通常情況下,在一般環境中1.0~10μm的占多數,而直徑在5μm以下的容易進入呼吸道的深部和肺泡,感染的威脅較大[1~4]。PM2.5是指直徑小于2.5μm的微粒,就屬于這個范圍。他顆粒微小,構造較簡單,可由單細胞或少量病毒子構成。人體、動物體排出的以及土壤、水、植物中的微生物經過一定的物理、化學或生物過程形成氣溶膠,氣溶膠的形成和消失都是自然過程。

    微生物氣溶膠中的成分復雜,包括細菌、病毒、真菌及其產物如內毒素、外毒素等,可稱為細菌氣溶膠、病毒氣溶膠和真菌氣溶膠。實際上,氣溶膠中絕大多數是非致病微生物,只有極少數是病原體??諝庵械奈⑸锊痪邆渖L繁殖的條件,但它是疫病病原的傳播媒介[3、4]。氣溶膠受到溫度、濕度、光照等氣象因素及物理化學因素的影響,在空氣中存活的時間不同、其傳播距離視環境條件而不同[3]。在醫院、動物舍、人群聚集場所的生物氣溶膠的濃度高。

    2)氣溶膠作為一些傳染病的傳播感染媒介

    空氣是人類和動物賴以生存的物質,吸入一定量的病原微生物將會導致人或動物感染。微生物氣溶膠具有來源多相、活性易變、沉積再生、擴散廣泛等特征,是氣源性傳播疾?。ˋirborne diseases)感染人體的主要方式[5]。吸入病原氣溶膠是醫院獲得性感染的主要原因。據統計,全球因微生物氣溶膠引起的呼吸道感染率高達20%,高濃度的微生物氣溶膠是引起人群呼吸道感染、皮膚過敏、肺部疾病等的重要因素,還能引起正常人的免疫抑制,導致不可逆的慢性肺功能減退[6、7]。許多人和動物的傳染病及人獸共患病能夠通過氣溶膠傳播,如結核、布病、流感、禽流感、口蹄疫[3、8]。2002年冬爆發的重癥呼吸綜合征(severe acute respiratory syndrome ,SARS),2009年的新甲流【H1N1】[9]以及2020春節前后的新型冠狀病毒肺炎(Novel coronavirus pneumonia,NCP)2019-nCoV都可以經過氣溶膠傳播。

    病人在咳嗽、打噴嚏或受到外力的作用時,會噴出含有病毒顆粒的液滴,大液滴落在物體表面時會造成接觸感染,小液滴微粒懸浮在空氣中造成氣溶膠傳播。飛沫能夠再生出氣溶膠,其在空氣中漂浮及存活的時間較長,傳播距離遠。傳染病的氣源性呼吸道傳播比直接接觸、消化道等途徑更難以控制。一般情況下,在通風的居室、開放的公共場所氣溶膠含量是很低的,然而,當人群密集、空間狹小、通風不暢情況下導致氣溶膠的聚集、含量升高,容易導致人或動物的感染。也是SARS-非典流行時造成醫護人員感染的主要原因。另外由于微生物氣溶膠的來源較難追蹤溯源,使一些傳染病的早期預防及控制成為難點[8]。

    微生物氣溶膠也會對農業、畜牧業、生產加工業、醫藥行業等從業人員的健康造成威脅[3、10]。還應強調,空氣中的微生物并非僅僅通過呼吸道進入體內,還可通過接觸眼結膜、口鼻粘膜、傷口等途徑導致傳染。

    3)飛沫、氣溶膠傳染完全能夠防護

    微生物氣溶膠主要通過呼吸道傳染,避免該傳染途徑的方法包括室內通風,以吹掉或稀釋氣溶膠的濃度,醫院病房等環境氣流最好是由下向上流;在傳染隔離病房醫護人員佩戴面罩、口罩,穿隔離服;避免人們聚集、隔離也是有效方法即不集會、不聚餐,不串門會友等。此外,做好病人或疑似病人隔離即遠離傳染源;有規律的環境消毒即殺滅病原切斷傳染途徑等都是行之有效的防疫方法。

     

    作者簡介:柴同杰,男,教授,博士生導師,泰山產業領軍人才,獲得德國柏林大學動物醫學博士學位,中國科協'海智計劃'特聘專家,山東農業大學引進人才;山東省中德動物源人獸共患病合作研究中心主任?!犊諝馍飳W原理及應用》的主編。兼任中國畜牧獸醫學會動物福利與健康養殖分會理事長、中華預防醫學會空氣微生物學專業委員會副主任、中國農業國際合作促進會專家顧問團顧問、山東省歐美同學會常務理事、國際動物衛生學會ISAH常務理事等。

    主要研究方向是環境健康與微生物氣溶膠。

    主持國家國際合作重點項目、中德兩國政府間科技合作項目、德國政府基金、國家自然科學基金項目、國家轉基因重大計劃項目課題、國家'十二五'科技支撐課題、'十三五'國家重點研發計劃項目課題等32項。獲得山東省自然科學、技術發明獎等省部級科技獎勵5項;獲得國家發明專利18項。發表論文370余篇,其中SCI收錄70余篇;主編著作、全國高等農林院校'十一五、十三五'規劃教材5部。主持制定了中華人民共和國農業行業標準等。

    主要參考文獻

    1.     Hidy GM Aerosol-An industrial and environmental science. 2-16 Academic Press. 1984

    2.     Masuda S, Takahashi K, Aerosol Science, Industry, Health and Environment.1227-1341, 1990

    3.車風祥 李勁松 柴同杰 主編《空氣生物學原理及應用》科學出版社,ISBN 7-03-011536-8,2004年10月。62-63,122,130-141,174-176,369-385

    4.弗克斯 HA. 氣溶膠力學[M].科技出版社,1960:5-60.

    5. Douwes J, Thome P, Pearce N, et a1. Bioaerosol health effects and exposure assessment:progress and prospects[J]. Ann Occup Hyg, 2003, 47(3):187-200.

    6. KAI W, YUN H, ZHENG J, et al. Microbial aerosol characteristics in highly polluted and near-pristine environments featuring different climatic conditions[J]. Science Bulletin, 2015. 60(16):1439-1447.

    7.趙煒,孫強,李杰,王亞娥,謝慧娜,宋鵬飛. 醫院環境微生物氣溶膠分布特性與健康風險評價[J]. 蘭州交通大學學報,2019,38(4):83-99,104.

    8. Meiling Yao, Xingxiao Zhang, Jing Gao,Tongjie Chai*, Zengmin Miao, Weiming Ma, Mei Qin, Qinglei Li, Xiaoxia Li, Jingbo Liu, Hongshuang Zhang. The occurrence and transmission characteristics of airborne H9N2 avian influenza virus. Berlin. Muech. Tieraerzt. Wochschr. 124,Heft 3/4 (2011),10-15.

    9.Hongna Zhang, Xin Li, Ruihua Ma, Xiaoxia Li, Yufa Zhou, Hongliang Dong, Xinxian Li, Qinglei Li, Mingliang Zhang, Zhihao Liu, Baozhi Wei, Mingchao Cui, Hao Wang, Jing Gao, Huili Yang, Peiqiang Hou, Zengmin Miao and Tongjie Chai*. Airborne spread and infection of a novel swine-origin influenza A (H1N1) virus. Virology Journal 2013, 10:204.

    10.張寶瑩,劉凡,白雪濤. 病原微生物氣溶膠對人群健康風險評價研究進展[J]. 環境衛生學雜志, 2015, 5(3):287-292.

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