科学家发现更高水平的一氧化碳₂ 增加病毒在空气中的存活率和传播风险

一项新的研究首次揭示了二氧化碳（CO2）在决定空气传播病毒SARS-CoV-2（导致新冠肺炎的病毒）的寿命方面发挥的关键作用。它清楚地表明，控制二氧化碳水平有助于降低病毒存活率，从而降低感染风险

这项由布里斯托尔大学领导并于今天发表在《自然通讯》上的研究表明，二氧化碳是延长大气中循环的微小液滴中存在的严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型变异株寿命的主要因素

主要作者、该大学化学学院气溶胶科学高级副研究员Allen Haddrell博士说：“我们知道严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型和其他病毒一样，会通过我们呼吸的空气传播。但这项研究代表着我们对这种情况发生的确切方式和原因的理解，以及至关重要的是，我们可以采取什么措施来阻止它的理解，取得了巨大突破。

”这表明，打开窗户可能比最初想象的更有力，尤其是在拥挤和通风不良的房间里，因为新鲜空气中的二氧化碳浓度会更低，导致病毒更快地失活

“但这也突显了我们全球净零目标的重要性，因为研究表明，即使大气中的二氧化碳水平略有升高，也会显著提高病毒的存活率和传播风险。”。资料来源：Allen Haddrell

在新冠肺炎大流行期间，二氧化碳监测仪被用来帮助估计建筑物的通风情况，因为呼出的气体中既有二氧化碳，也有病毒。但这项研究揭示了二氧化碳本身是如何使病毒在空气中存活更长时间的。研究人员还发现，不同的严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型变异株具有不同的空气稳定性，最新的奥密克戎变异株的寿命延长

研究人员使用他们开发的名为CELEBS的独特生物气溶胶技术做出了这些发现；生物气溶胶在基质上的受控电动悬浮和提取，可以在实验室产生的模拟呼出气溶胶的空气传播颗粒中测量不同严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型变体的存活率

通过在百万分之400（ppm）之间改变空气中的CO2浓度&mdash；在正常室外空气中的水平）和6500 ppm之间，该团队证实了二氧化碳浓度的增加与空气传播病毒在空气中保持传染性的时间长度之间的相关性，从而增加了传播风险

结果显示，将CO2浓度增加到仅800ppm，这一水平被确定为通风良好，导致病毒的气溶胶稳定性增加。40分钟后，与清洁空气相比，当空气中的二氧化碳浓度与拥挤房间的二氧化碳浓度（3000ppm）相似时，大约有10倍的病毒仍然具有传染性

Haddrell博士说：“这种关系为为什么在某些条件下可能发生超级传播事件提供了重要的线索。含有严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型病毒的呼出液滴的高pH值可能是传染性丧失的主要驱动因素。二氧化碳在与液滴相互作用时表现为酸。这会导致液滴的pH值变得不那么碱性，导致液滴中的病毒以较慢的速度失活。

”这就是为什么打开窗户是一种有效的缓解策略，因为它既能从物理上将病毒从房间中清除，又能使气溶胶液滴本身对病毒更具毒性。“

从现在到本世纪末，最近的气候科学研究预测，大气中的二氧化碳浓度预计将达到700 ppm以上。

哈德雷尔博士补充道，“因此，这些发现不仅对我们理解呼吸道病毒的传播，而且对我们环境的变化如何加剧未来流行病的可能性具有更广泛的影响。”。我们研究的数据表明，大气中二氧化碳水平的上升可能与其他呼吸道病毒的传播性增加相吻合，因为它们在空气中保持传染性的时间延长了。“

合著者、布里斯托尔大学EPSRC气溶胶科学博士培训中心主任Jonathan Reid教授说，”虽然我们还有很多不了解的地方，但我们现在对呼出的呼吸道气溶胶在人与人之间传播传染性病毒方面所起的作用以及控制其生存的机制有了更全面的了解

“这些发现可以作为设计缓解策略的科学依据，在未来的任何大流行中拯救生命。”