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南开教授再谈气溶胶

张连众 南开大学 2020-09-02



气溶胶是广泛分布于空气中的悬浮物,固态液态和固液混合态的都有,我们常说的尘埃、灰尘、微尘,可吸入颗粒物(PM10,PM2.5),雾霾颗粒都是。其动力学直径从毫米的十分之一,到毫米的百万分之一都有。能够大量进入人体的是10微米以下的气溶胶(PM10),由于人的肺叉越来越细,所以能大量进入肺深处是直径2.5微米的细粒子(PM2.5)。而进入肺泡,就是直径小于1微米的更小气溶胶,烟草颗粒就在这个范围,所以说烟草会直达肺泡。


正常的空气中,无论多么干净使人呼吸顺畅,每立方米都有十万以上的气溶胶存在。正常人每次呼吸,也一定会有大量气溶胶吸进体内,极小量会因为力学原因和呼吸道壁本身具有粘性,附着在人体内部,绝大部分会排出体外。人体呼吸道会有纤毛把这些附着的气溶胶逐次推动,或随唾液咽下,或形成痰液排出体外。日常活动,也会使体表衣表被附着很多气溶胶,这是每个人的正常生活,所以没有必要一谈气溶胶觉得很可怕。


人的飞沫,是指人体口腔或者鼻腔排出的液态小滴。之所以叫飞沫,是很小,大约毫米或者毫米的十分之一,但还是比气溶胶大。当然人体也会排出小于0.1毫米的小滴,这就应该是气溶胶的概念范畴了,但说是飞沫,文字上似乎应该对的。


那么,对于飞沫和气溶胶区分,就可能出现混淆。一种是:大于0.1毫米的叫飞沫,小于的叫气溶胶,则二者完全可区分;第二种是人体排出的小滴都叫飞沫,无论大小,则小飞沫就是气溶胶,二者有交集。但无论哪一种,飞沫失去水分(在空气中,同等条件,越小的液滴越容易失去水分),就一定会变为气溶胶。


一个必须要说明的现实是:无论哪种区分,不可能存在只有飞沫而没有其他气溶胶的环境,实验室也做不出来;而只有气溶胶而没有飞沫的环境,却大量存在。所谓飞沫传染的证据,是环境中有飞沫而传染实际发生了,这种情况也必然是环境中有着超过飞沫数倍不只的气溶胶存在。排除气溶胶传染,很容易。在没有飞沫只有气溶胶的环境,没有传染,就排除了。


所以得出飞沫传染的决定性结论,是一定在气溶胶不传染的基础上的。如果没有确定证据证明气溶胶传染,就是可能。只要气溶胶传染可能存在,就得出飞沫确定传染的结论是不准的。这是科学逻辑。


张连众,南开大学物理科学学院教授,博士生导师,全国气溶胶学会学术委员会委员。国家自然科学基金“气溶胶在人体呼吸系统动力行为的理论研究”课题主持人。

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来源:南开大学物理科学学院
编辑:冯双婷审校:马长虹 郝静秋



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