冠状病毒在不同环境的存活状况?

作者:孙宇晨 来源:www.5idf.cn 2020-03-25   阅读:

冠状病毒(coronavirinae, CoV)是一种具有外套膜(envelope)的RNA病毒,目前已发现了七种会感染人类的​​冠状病毒[注1],其中包含本次疫情的2019-nCoV(2019新型冠状病毒,俗称武汉肺炎)。

由于对人类冠状病毒的研究不易进行,也不能允许较危险或人体的试验,因此许多研究会利用感染动物的冠状病毒来进行,来了解冠状病毒的特性[注2],因此,我们可以从其他冠状病毒的研究之中,来理解2019-nCoV 在环境中可能具备的存活能力。

  • 注1:其他六种分别是分类于⍺属的:HCoV-229E、HCoV-NL63;和分类于β属的:HCoV-OC43、SARS-CoV、HCoV-HKU1、MERS-CoV,2019-nCoV也属于这类)。
  • 注2:例如会感染猪的⍺属猪传染性胃肠炎病毒(Transmissible gastroenteritis virus , TGEV));或是会感染小鼠的β属鼠冠状病毒(murine coronavirus , MHV),过去也被用来作为SARS-Cov的研究替代物。

空气:飞沫传染为主要途径

目前各国疾病管制机构对2019-nCoV在空气中传播效果的评估,均认为主要会以飞沫传染为主,在近距离(1公尺内)会有被传染的风险。2019-nCoV并不会像麻疹、水痘病毒一般拥有空气传染的能力,因此各国疾管署宣导的预防措施,多以如勤洗手、咳嗽时应遮住口鼻、必要时使用口罩等常规的呼吸系统疾病预防方法为主。

但以SARS的历史经验来看,在特定状况的个案下,亦曾发生过可解释为空气传染的严重个案。如香港SARS疫情期间的「淘大花园」社区群聚感染,即是因社区排水污水系统异常,使带有病毒的排泄物与污水所产生的气胶,经由排水管回流至其他住户,最终导致329人被感染,42人死亡(Stein, 2011; Yu et al., 2004) 。

另一个被视为空气传染的案例,则是Olsen et al . (2003)针对飞机上发生SARS传染的研究。一班从香港飞往北京(航程3小时),载有120人的波音737客机,机上乘客中原只有一名乘客有咳嗽症状,但之后确诊为SARS ,研究相信这名乘客最后导致22人被感染,且部分被感染者,距离感染源患者距离超过2公尺,意味着尽管比飞沫传染传统定义的1公尺远,但仍遭到感染。因此,不能排除特定条件下空气传染的可能。

病毒在空气中的传播能力,会受到受到空气温湿度状况的影响。几十年前, Ijaz, et al . (1985)就针对过冠状病毒HCoV-229E,研究温湿度对病毒存活的影响,这则研究估算了病毒不同温湿下的半衰期(half-life,指病毒减少一半所需要的时间,时间越短代表病毒越快速被消灭)。发现低温(6度)湿度中等(50%)的环境相对最适合这种病毒生存,而高温(20度)湿度高(80%)则最不利病毒生存。此外,温度的影响亦大于湿度的影响。

因此,这或许可以用来解释冬季期间,是冠状病毒较容易肆虐的季节,而天气暖和后,疫情也往往渐趋和缓。

  湿度80% 湿度50% 湿度30%
温度20 度 3.34 67.33 26.76
温度6 度 86.01 102.53 34.46
  • 冠状病毒229E在不同温湿度的半衰期(小时)(Ijaz et al ., 1985)

从这些相关的研究与建议来看,飞沫传染仍为2019-nCoV的最主要传播路径,但也需留意极端特定条件发生的空气传染,随气温回暖,在类似冠状病毒的研究中也显示有助于控制疫情。

食物和水:卫生安全就免紧张

由于冠状病毒可以被高温与胃酸消灭,因此关于食物和水的安全性,较不在冠状病毒防疫的讨论重点。不过,依然有针对水中和生理食盐水中的冠状病毒存活研究。

例如Duan et al . (2003)针对SARS-CoV在室温下不同环境的研究,则发现SARS-CoV可以在室温水中72小时后,传染能力才开始降低。Sizun, Tu, & Talbot (2000)针对冠状病毒在医院院内感染的研究发现,HCoV-229E在PBS生理盐水中三天可以存活80%;HCoV-OC43则能完全存活。

在食物的部分,由于冠状病毒的外套膜可利用加热、酸、干燥、清洁剂与各类有机溶剂来轻易破坏(Parija, 2009, pp.447),使得这类病毒往往在烹饪过程,以及消化时因胃酸的强酸而被迅速消灭。WHO (2020)目前针对2019-nCoV的公众指引中,则建议处理肉类食物应生熟分离,且生熟食处理之间应洗手。亦指出即使在疫情爆发地区,只要有煮熟、端盛时留意环境清洁,食用肉类也是安全的。目前也还没有证据与研究认为冠状病毒,会透过食物和水而从肠胃道感染。

因此,可以归结出对于本次2019-nCoV疫情之中,在做好环境清洁的状况下,并无须担忧食物和饮水成为传染的媒介。但仍须留意非饮用的水或生理盐水若遭到污染,当用作清洗眼睛或注射时,也有可能成为传染的媒介。

皮肤:去洗手!

在针对环境酸碱条件与病毒的研究中,发现了弱酸环境时(pH 6~6.5)最适合各类冠状病毒生存(Lamarre & Talbot, 1989; Pocock & Garwes, 1975) 。

略有一点点关联的,则是弱酸性的环境与皮肤的微酸环境有点类似。Sattar & Springthorpe (1996)实验了各种病毒在皮肤上的存活状况,发现冠状病毒HCoV-229E在成年人的皮肤上一小时,仍有近半存活。

这也代表了勤洗手对防疫的重要,正是因为病毒在皮肤的生存时间,可能远大于我们忍住不要摸嘴脸的时间……

勤洗手很重要!

其他物体表面:还是去洗手去洗手去洗手!

而对于各种日常常见的材质,例如捷运的金属扶手、塑胶座椅等,病毒也可能在上面存活不等的时间。Sizun, Tu, & Talbot (2000) 针对医院院内感染的研究发现,冠状病毒HCoV-229E 和HCoV-OC43 可以在医院的铝制光滑工作台、无菌乳胶手套、无菌棉质纱布等材质表面,存活3小时以上。

Duan et al . (2003)测试了SARS-CoV在各种不同检体或环境,停留时间与病毒传染性的关系,发现SARS-CoV在各种常见材质上,最快都要60小时后才会观察到SARS-CoV的传染性下降。

SARS-CoV 于不同的环境中,病毒传染性降低的时间

环境 时间(小时)
木板 60
玻璃 60
镶嵌磁砖 60
金属 72
72
纸(press paper) 60
滤纸(filter paper) 72
塑胶 60
72

虽然有研究发现,冠状病毒在我们日常常见物体的表面上,都可以存活数小时到数日之久。但是,目前仍没有足够研究证明材质差异对冠状病毒传染的影响,真实环境中受到阳光、气流与清洁剂的影响,使病毒的存活时间也远小于恒定环境的实验数据。但无论是否为疫情期间,对日常环境的定时清洁与勤洗手,都是防疫的必要行动!

感染性废弃物和污水:下水道系统是关键

来自医疗院所的废弃物如果没有妥善处理也会有传染病毒的风险。中国对于这类废弃物定义为「生物医疗废弃物」,如医疗机构、医事检验所等单位于医疗、医事检验、验尸、检疫、研究、药品或生物材料制造过程中产生的废弃物,包括:基因毒性废弃物、废尖锐器具、感染性废弃物。都须依法以设有冷藏设施的厢型车,送到专业处理场以焚化或高温灭菌的方式处理。因此只要该单位依规定处理,应不至有相关的风险。

但在污水的部分,则有发生过成为感染源的研究案例。过去香港SARS疫情期间的「淘大花园」社区群聚感染,即是因社区排水与厕所污水系统异常,使病患带有病毒的排泄物与污水所产生的气胶,经由排水管回流至其他住户,最终导致329人被感染,42人死亡(Stein, 2011; Yu et al ., 2004)。针对SARS-CoV在不同生物检体的研究也发现,如粪便中的SARS-CoV,要超过96小时后才检测到病毒传染性开始降低(Duan et al ., 2003)。

SARS-CoV 于不同检体中,病毒传染性降低的时间

检体 时间(小时)
血清 72
96
粪便 96
尿液 <6
水或灭菌水 72

在针对感染其他动物的冠状病毒TGEV和MHV的研究则发现,这些冠状病毒在污水中可以长期保持传染性,研究建议应把污水视为潜在污染源(Casanova et al ., 2009) 。

回到近期关于2019-nCoV的研究,Holshue et al . (2020)针对美国华盛顿州一名有武汉旅游史而感染2019-nCoV的研究,发现症状出现的第七天,在病人的粪便中检验出病毒。这可能代表我们可能需要留意2019-nCoV患者粪便的传染风险,也需要留意污水排水设备故障或老旧导致的感染风险。

不过,相关污水传染的风险,在过去SARS疫情期间,在世界上引发过不少热议,例如SARS疫情时加拿大即有环保组织Sierra Club担忧污水传播病毒提出抗议因而引发批评。加拿大公卫与污水处理产学界则普遍认为北美拥有良好的卫生医疗条件、污水处理系统与法规也更为完善,而不可能发生香港淘大社区的群聚污染案例( Biosolids not affected by SARS virus , 2002) 。

对于本次2019-nCoV疫情,目前已有有限的证据指出患者粪便带有病毒,虽然过去SARS 因为粪便污水的传染案例仍为污排水系统异常的特殊个案,也尚无证据与研究指出公共厕所环境会导致其他冠状病毒的传染,但仍可留意自宅污水排水系统是否符合规范且正常运作,而避免过去群聚感染再度发生。

个人日常生活的防疫原则在这里!

在中国掀起各种风波的戴口罩,其实并不是防范2019-nCoV的万灵丹。WHO 2020年1月29日发布的《因应2019-nCoV疫情的口罩使用建议》强调:虽然2019-nCoV主要透过飞沫传染,但只戴口罩不足以提供足够的保护力,且戴上口罩容易让人有「错误的安全感」,而忽略应同等重视的手部卫生等防疫措施。

如同本文探讨的,(1)部分冠状病毒可在捷运扶手、衣服布料、电梯按钮……等日常物体表面生存数十小时;(2)当我们的手碰到后,皮肤的微酸环境有可能合适病毒生存;(3)最后透过揉眼、搔鼻、碰唇── 病毒达阵,进入体内。

要预防冠状病毒入侵,策略上正是一一截断上述传染链:

(1) 让病毒从物体表面消失:环境清洁消毒

冠状病毒是一种具有外套膜(envelop)的病毒,利用加热、酸、干燥、清洁剂与各类有机溶剂可以轻易破坏外套膜。因此,用稀释漂白水擦拭物体表面、用酒精喷洒于外出后的衣物、用紫外光或清洁剂清洗碗筷等,均可有效杀死冠状病毒。

(2) 让病毒从手上消失;勤洗手

出门在外无法确保所有碰过的物体表面都已消毒安全无虞,因此外出时勤洗手、回家换下外出服后尽快洗手,都是最直接的保障。WHO、美国CDC建议可用「酒精擦手液(浓度60%以上)」或「肥皂与水(须持续20秒以上)」洗手。

(3) 让病毒从眼鼻口消失:避免用手触摸眼、鼻、口

若身边没有水与肥皂、酒精擦手液,无法确定手有无被污染,此时请克制双手,不要揉眼睛、不要触碰嘴巴与鼻子;同时避免与他人握手,改采拱手、挥手等,避免手上病毒彼此流转。

以上是日常生活的防疫原则;若你已有咳嗽、打喷嚏等呼吸道症状,请遵守咳嗽礼节,尽量与他人保持一公尺以上安全距离避免传染,咳时用手肘、卫生纸遮住,并减少非必要的外出,适时就医。

至于,如果你曾在1月31日与钻石公主号旅客踏足同个景点……

2020年1月31日早上六点~下午五点半的台北101、阳明山竹子湖、台北车站、九份、西门町……从疾管署公布的钻石公主号旅客路径地图看来,范围真的大。但即使你遇上了,先别紧张,请记得本文介绍的,除极端特定情境,冠状病毒的主要传染途径仍是飞沫传染,即使你与感染者在同一时刻面对着阳明山的风景,除非你与对方近距离(1公尺内)接触、刚好手触碰到对方碰过的物体又用手触碰了自己的眼口鼻……否则,感染2019-nCoV的机率是极低的。

目前WHO建议的潜伏追踪期为14天,我国疾管署请1月31日行径路线与邮轮旅客有重叠的民众即日起进行「自主健康管理」至2月14日。依疾管署公布的追踪管理机制(0205版),所谓自主健康管理,除了上面介绍的勤洗手等个人防疫措施,也包含:

  • 避免非必要外出,外出应配戴口罩。
  • 每日早晚量体温一次。
  • 到2月14日前,若有不适症状请拨打1922防疫专线,依指示就医。

面对尚有许多未知的新疾病,要谨慎,但不要恐慌。

与其用尽心思囤积过量口罩,不如多花时间勤洗手、多消毒、克制双手碰触眼鼻口;与其担心隔壁诊所的一般垃圾,不如多花时间了解自家的污水排水系统是否符合规范;与其因路过邮轮旅客去过的景点惴惴不安,不如每日早晚乖乖量体温,做好自主健康管理。

这是一场还在进行的长期抗战,需要你我把防疫作战的心力,用在更有效的地方。

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