空气湿度与病毒传染性的关系

病毒如何传播?

1. 病毒通过含有病毒的颗粒传播

这些颗粒来源于咳嗽、打喷嚏、说话和呼吸等活动，在活动中产生了直径在几毫米到小于1微米之间的悬浮微粒。

2. 颗粒大小影响传播距离

大液滴（直径> 50μm）几乎立即沉降在地面上；直径为10–50μm的颗粒会在几分钟内沉降；小颗粒（<10μm），包括来自蒸发的较大颗粒的液滴核，可在空气中停留数小时，并且很容易被吸入呼吸道深处。吸入之后，随着时间的流逝，它们会沉降在呼吸道表面上。

3. 空气湿度影响存活时间和传播距离

细小颗粒的沉降过程，以及沉降到物体表面后的存活时间，受到空气湿度的影响，从而也影响了其整体的传染性强度。湿度很重要！世界各地多位学者的相关研究进行了总结和分析，推出了技术白皮书——《湿度控制如何降低病毒的传染性和存活率》。

主要发现：

湿度与病毒的传染性和存活时间之间存在着明显的联系。相关研究表明，在相对湿度（RH）处于40％-50％时，许多常见的有害病毒的惰性化速度比相对湿度≤20％时要快得多。

实验详情 ：

实验一：高湿度可降低流感的传染性

以流感病毒为例，测试了不同大小的雾化颗粒的流感传染性与相对湿度之间的关系。主要结论：如果将相对湿度控制在45％至50％的范围内，同一气温环境下流感的传染性迅速下降至20％以下。

实验过程：流感病毒通过咳嗽动作进入检查室，NIOSH采样器从人体模型的口部、口部左右两侧10厘米处、检查室的P1和P2位置收集气溶胶样本，收集过程持续60分钟。恒温环境中（20℃），相对湿度的变化范围为7%至73%。显示保持传染性的病毒相对于咳嗽之前的百分比。

表A：显示通过病毒斑测定法（VPA）确定的所有颗粒尺寸（>4 μm、1-4 μm、<1 μm）传染性病毒的百分比。

表B–D：显示了每个气溶胶级分中传染性病毒的百分比。数据为均值6标准误差（n = 5）。

实验二：将室相对湿度保持在约50%的水平，可降低冠状病毒在硬质表面上的存活时间。

使用传播性胃肠炎病毒（TGEV）和小鼠肝炎病毒（MHV）这两种冠状病毒代替风险性更高的SARS-CoV病毒，用来确定温度和相对湿度对冠状病毒在不锈钢上存活的影响。

主要结论：病毒在低相对湿度（20％）和高相对湿度（80％）时，比中度相对湿度（50％）时更易存活。在所有湿度条件下，病毒的失活在20℃比在4℃时发生得更快。

TGEV和MHV在20℃和（a）20％RH、（b）50％RH和（c）80％RH的条件下的存活率。实心方框：TGEV；实心圆圈：MHV；空心圆圈：样本值低于测定的检测极限值（5 log10 MPN），误差线表示95％的置信区间。

多方实验数据拟合发现：

- 绝对湿度与病毒传播之间有直接联系。

- 病毒的存活、传播和基本传染数R0与绝对湿度呈现相关性。

- 绝对湿度较高时，病毒存活率和传播率都在较低的水平。反之，在绝对湿度较低的区域，病毒的存活率和传播率都更高。

流感病毒存活数据来自Harper；流感病毒传播数据来自Lowen等人；R0基于来自Shaman等人的最佳拟合、绝对湿度强制、易感-感染-恢复模拟数据。

实线为最佳拟合模拟的基本传染数R0。

棕褐色区域显示出基本传染数R0的范围与10个最佳拟合模拟绝对湿度之间呈函数关系。

绝对湿度（单位为g/kg）从地面上方2米处进行测量，该数据来自美国国家环境预测中心——国家大气研究中心（NCEP-NCAR）的重新分析。