Giọt nước và truyền COVID-19
Sự lây truyền COVID-19 có liên quan đến việc truyền các giọt nước được tạo ra thông qua ho, hắt hơi hoặc thậm chí là lời nói giữa hai cơ thể ở gần nhau. Theo Tạp chí Y học New England, 1 phút nói to có thể tạo ra ít nhất 1000 hạt nhân nhỏ giọt chứa virion với khả năng tồn tại trong không khí hơn 8 phút. Các hạt trong không khí đo được tại thời điểm tạo ra có đường kính lớn hơn 12 µm và nhỏ đi 4 µm vào cuối vòng đời của chúng. Ngoài ra, nước chứa trong các giọt hô hấp bay hơi nhanh chóng, để lại các hạt cực nhỏ gọi là sol khí di chuyển trong một khoảng cách xa qua các luồng không khí trong nhà.
Theo định luật Stoke, vận tốc đầu cuối của một giọt rơi là bình phương đường kính của nó. Khi kích thước của giọt nhỏ dần theo thời gian, tốc độ rơi cũng giảm đi, cho phép các hạt di chuyển tự do trong không khí. Ở những khu vực chuyển động không khí cao (không nhất thiết phải lưu thông cao, vì hệ thống hút khí có thể không hoạt động tối ưu), có thể mong đợi rằng các giọt nước sẽ nhanh chóng di chuyển và truyền từ người sang người, góp phần truyền virus.
Liên quan đến các giọt trong không khí, cả âm lượng và số lượng đều tăng lên khi có độ to khác nhau của giọng nói, độ rung của giọng nói và sự hiện diện của hắt hơi và ho. Do đó, trong môi trường không khí tù đọng, các giọt nước sẽ tồn tại như một đám mây từ từ đi xuống phát ra từ miệng của một cá nhân, với tốc độ rơi xuống tổng thể được kiểm soát bởi sự mất nước của một giọt giọng nói.
Theo Thư viện Y khoa Quốc gia về COVID-19, “Với lượng RNA vi rút trung bình trong dịch miệng là 7 × 106 bản sao trên mỗi mililit (tối đa là 2,35 × 109 bản sao trên mỗi mililit), xác suất để một giọt đường kính 50 μm, trước khi mất nước, chứa ít nhất một virion là ∼37%. Đối với một giọt 10 μm, xác suất này giảm xuống còn 0,37% và xác suất nó chứa nhiều hơn một virion nếu được tạo ra từ sự phân bố đồng nhất của dịch miệng là không đáng kể. ”
Những phát hiện này ngụ ý rằng các giọt nhỏ trong không khí có nguy cơ đáng kể đối với việc lây truyền vi rút từ người sang người đối với các bệnh đường hô hấp như COVID-19, cúm và sởi. Bằng cách thiết lập một hệ thống giám sát tiêu chuẩn hóa, có thể điều tra các giọt này ở các kích thước khác nhau, đáp ứng các nguyên tắc phân rã mất nước và xác định nồng độ tổng thể của các giọt trong bất kỳ không gian nhất định nào. Đây là phép đo đầu tiên trong thuật toán công thức Điểm truyền Vi-rút của chúng tôi.
Độ ẩm tương đối, nhiệt độ và ảnh hưởng đến tỷ lệ sống sót của virut
Với những thay đổi theo mùa, đã xác định được những khác biệt đáng chú ý giữa sự lây lan và sự lây truyền của COVID-19. Thông qua nỗ lực khám phá lý do đằng sau hiện tượng này, các nhóm nghiên cứu đã tiến hành đánh giá một cách có hệ thống về sự lây truyền các bệnh đường hô hấp (bao gồm COVID-19) và ảnh hưởng của các yếu tố thời tiết khác nhau. Việc đánh giá một yếu tố nguy cơ COVID thông qua độ ẩm tương đối và các phương sai nhiệt độ phải được xem xét khi xác định công thức Điểm lây truyền Vi rút được tiêu chuẩn hóa (VTS).
Trong một nghiên cứu lâm sàng, nhiệt độ và độ ẩm cao cùng với nhau cho thấy tác động làm giảm tổng hợp của virus corona. Các điều kiện thời tiết ngược lại đã hỗ trợ thời gian tồn tại kéo dài của vi rút trên các bề mặt, tạo điều kiện thuận lợi hơn nữa cho sự lây truyền và tính nhạy cảm của tác nhân vi rút. Nhiệt độ tăng và độ ẩm tăng thường có liên quan đến việc giảm sự lây truyền của vi rút đường hô hấp. Điều này là do vi rút ổn định hơn ở nhiệt độ lạnh, và các giọt hô hấp vẫn ở trạng thái huyền phù trong thời gian dài hơn trong không khí khô hơn. Những vùng khí hậu lạnh hơn này cũng có khả năng ảnh hưởng đến khả năng miễn dịch của vật chủ, khiến chúng dễ bị nhiễm vi rút hơn.
Vì vi rút có thể mang theo các kích thước giọt nước khác nhau, số lượng các giọt nước được tìm thấy trong không khí xung quanh có thể thay đổi dựa trên một số yếu tố. Phân tích nhiệt độ và độ ẩm là chìa khóa để tạo ra một đại diện chính xác về số lượng các tác nhân vi rút có mặt.
Với suy nghĩ đó, các nghiên cứu ban đầu đã tiết lộ rằng việc duy trì phạm vi độ ẩm từ 40-60% trong không gian trong nhà có thể làm chậm sự lây lan của COVID-19. Chúng tôi cũng hiểu rằng khí hậu ấm áp và ẩm ướt giúp giảm sự lây lan của COVID-19. Tuy nhiên, theo Thư viện Khoa học Công cộng, chỉ những biến số này không thể giải thích phần lớn sự thay đổi trong việc lây truyền bệnh. Một số yếu tố khác phải được tính toán để định lượng và tạo ra một VTS chính xác.
Vật chất dạng hạt và mối quan hệ của nó với COVID
Mối tương quan thuận đã được quan sát thấy giữa sự lây lan của COVID-19 và sự gia tăng ô nhiễm không khí. Các hạt nhỏ hoạt động như một vật mang tiềm năng trong không khí, truyền vi rút và làm tăng khả năng lây lan của nó.
Một phân tích do Tạp chí Y học New England đề xuất đã nghiên cứu đầy đủ về tính ổn định của COVID trong bình xịt và trên các bề mặt. Trong nghiên cứu của mình, họ đã xác định chu kỳ bán rã của phân tử COVID trên các bề mặt thông thường trong không khí như nhựa, thép, bìa cứng và đồng. Mặc dù một số là môi trường ít hiếu khách hơn đối với vi rút, COVID trên cả bốn bình xịt vẫn duy trì trong 3 giờ, giảm dần khả năng lây nhiễm theo thời gian. Nghiên cứu chỉ ra rằng vi rút có thể tồn tại trên bề mặt trong nhiều ngày và trong bình xịt hàng giờ.
Sự truyền giọt nước có xu hướng trong phạm vi ngắn do kích thước, trọng lượng và khoảng cách di chuyển trước khi rơi xuống đất. Tuy nhiên, điều này khác với sự truyền dẫn dựa trên sol khí, là sự huyền phù của các phần tử rắn trong một pha khí. Các hạt này có kích thước từ 0,001 đến 100 µm. Các hạt cặn nhỏ dễ dàng được điều khiển bởi luồng không khí để hoàn thành hiệu quả quá trình truyền tải đường dài.
Vật chất dạng hạt được biết là gây ra phản ứng ngược trong phổi của chúng ta bằng cách tạo ra tình trạng viêm ở các điểm tiếp xúc khác nhau. Sự gia tăng tình trạng viêm nhiễm có thể làm tăng mức độ nghiêm trọng của virus ở những khu vực bị ô nhiễm nặng. Điều này là do virus liên kết với các thụ thể enzym. Sau khi liên kết, enzyme giải phóng một peptide chống viêm và được biểu hiện quá mức do nó bị viêm do tiếp xúc với PM thường xuyên. Điều này càng làm tăng xác suất COVID được lưu giữ trong cơ thể vật chủ.
Chất lượng không khí trong nhà được phát hiện là có nguy cơ gây hại cho sức khỏe cao hơn đáng kể so với chất lượng không khí ngoài trời. Theo EPA, mức độ ô nhiễm không khí trong nhà thường có thể cao hơn từ 2 đến 5 lần so với mức độ ngoài trời. Trong một số trường hợp nhất định, liên quan đến hệ thống thông gió và lưu thông không khí kém, các mức này có thể vượt quá 100 lần so với mức được tìm thấy ở ngoài trời.
Do đó, những người ở trong không gian kín thường xuyên tiếp xúc với mức độ ô nhiễm không khí xung quanh cao hơn có nhiều khả năng bị nhiễm COVID-19 hoặc các bệnh hô hấp trong không khí khác. Những phát triển này là điểm khởi đầu thiết yếu để xác định nguy cơ tổng thể và mối liên hệ giữa ô nhiễm COVID-19 và PM, đóng vai trò là một thành phần thiết yếu trong tính toán nguy cơ vi rút.
CO2 được sử dụng làm proxy rủi ro cho không gian trong nhà
Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường ( USEPA ), khoảng 90% thời gian của chúng ta là ở trong nhà. Vì chúng ta dành nhiều thời gian nhất trong môi trường trong nhà, lượng không khí bị hạn chế và các bình xịt mang vi rút có thể dễ dàng tích tụ. Chống lây truyền COVID trong nhà là một chủ đề được quan tâm nhiều và nó là chìa khóa để giảm thiểu tác động tiêu cực của đại dịch đối với xã hội / nền kinh tế. Cần có các phương pháp giám sát và hạn chế truyền trong nhà thực tế.
Mức độ CO2 trong nhà có thể được sử dụng như một đại diện thực tế của các nguy cơ và lây truyền bệnh truyền nhiễm qua đường hô hấp. Mặc dù COVID-19 có thể di chuyển trên cả sol khí và vật chất dạng hạt, nhưng mối tương quan này là không cần thiết để theo dõi nguy cơ vi rút mà không tính đến vật chủ vi rút.
Khi các bình xịt chứa mầm bệnh được thở ra bởi những người bị nhiễm bệnh, việc theo dõi sự thay đổi CO2 trong không khí có thể được sử dụng để biện minh cho các nguy cơ lây truyền vi rút tiềm ẩn. Khi mức CO2 xung quanh ổn định, lượng CO2 dư thừa là một dấu hiệu phổ biến của quá trình thở ra. Đo sự dao động nồng độ CO2 trong nhà thường có thể là một chỉ báo mạnh mẽ về nguy cơ lây nhiễm. Thông qua phân tích cẩn thận về số lượng người cư ngụ, tốc độ thở ra trung bình, quy trình thông gió và tiềm năng (hoặc thiếu) nguồn CO2 bên ngoài, có thể rút ra một công thức thô sơ.
Tuy nhiên, các hàm khác nhau có thể yêu cầu các công thức khác nhau. Nhịp thở của một cá nhân thực hiện các hoạt động thể chất cường độ cao khác rất nhiều so với những cá nhân đang nghỉ ngơi. Do đó, không thể sử dụng một khuyến nghị duy nhất về ngưỡng CO2, vì công thức phải linh hoạt để phù hợp với nhiều môi trường / tình huống. Để đánh giá hiệu quả không gian trong nhà, có thể cần các cảm biến tiên tiến như lưu lượng người ở hoặc theo dõi CO2 có độ chính xác cao để xác định người cư ngụ và / hoặc hoạt động của người cư ngụ.
Do đó, một hướng dẫn kỹ lưỡng có thể được tạo ra về nồng độ CO2 trong nhà có thể được sử dụng để phát triển thêm công thức Giám sát sự lây truyền của Vi rút.