從流行性感冒到麻疹,許多傳染性疾病都會以微小的顆粒(稱為懸浮微粒)在空氣中傳播。這些微粒會在室內徘徊、移動,並被其他人吸入,成為感染傳播的關鍵因素。
來自空氣中病原體的風險無時無刻不在,而有效的策略對於減輕其影響至關重要。
傳染性病原體如何透過空氣傳播
氣溶膠是空氣或其他氣體中的微小固體或液體微粒 (1)。氣溶膠的大小從極小的顆粒到較大的液滴不等,許多氣溶膠小到足以長時間懸浮在空氣中;研究發現,較小尺寸的氣溶膠可在空氣中懸浮數小時,成為傳染性病原體的高效載體 (2)。
一些最小的空氣懸浮微粒,如PM2.5,或尺寸為 2.5 微米或更小的微粒物質,可攜帶病毒、細菌或真菌,使其在密切接觸之外擴散,並感染吸入這些微粒物質的人 (3)(4)。
病原體會透過咳嗽、打噴嚏和說話在空氣中散播;甚至正常呼吸也會釋放有傳染性的懸浮微粒到環境中。
病原體(包括病毒、細菌和真菌)會透過咳嗽、打噴嚏和說話在空氣中散播;即使正常呼吸也會將有傳染性的懸浮微粒釋放到環境中。當受感染的人呼氣時,含有病原體的微小液滴會蒸發,留下更小的微粒繼續在空氣中飄散。這種感染過程在室內環境特別有效,因為通風不良的環境會吸附並集中這些微粒,增加傳播的風險 (5)。
有幾個因素會影響空氣中病原體的傳播效果:
- 顆粒大小決定它們在空中停留的時間 - 較小的顆粒會飛得更遠、懸浮的時間更長。
- 濕度會影響它們的穩定性;有些病毒會在乾燥的空氣中茁壯成長,有些則會在潮濕的環境中存活得更好 (6)。
- 通風也扮演著重要的角色。滯留的空氣會讓懸浮微粒積聚,而適當的氣流則會稀釋和清除這些微粒。蒙特利爾的一群教師、科學家和醫生在 2020 年進行的一項非官方研究中顯示,由於通風不良,教室中積聚的二氧化碳 (CO2)已超出可接受的水平,這可能會增加學生和工作人員接觸 SARS-CoV-2 的風險 (7)。
- 接觸的時間長短也很重要;在受污染的空氣中待的時間越長,感染的可能性就越大。
所有這些因素都會影響空氣傳播的動態。雖然空氣傳播是主要的途徑,但病原體也會沉澱在表面上,透過接觸傳播,因此空氣和表面衛生對於限制傳播非常重要。
常見的空氣傳播病原體及其風險
最知名的空氣傳播威脅包括利用氣溶膠傳播來感染新個體的病毒。這些病毒包括
- 流行性感冒:流行性感冒(或稱流感)是一種傳染性呼吸道疾病。它依靠空氣中的微粒在人與人之間傳播,通常會在學校、工作場所和公共聚會中爆發 (8)。
- 麻疹:麻疹通常會出皮疹、發燒、咳嗽、流鼻水和流眼水,傳染性極高。受感染的人離開房間後,麻疹可能會在空氣中持續長達兩小時,進而感染稍後進入室內的人 (9)。
- SARS-CoV-2:這種呼吸道病毒在全球傳播 COVID-19,氣溶膠在其傳播過程中扮演重要角色 (10)。
- 水痘:水痘又稱為水痘-帶狀皰疹,透過接觸、體液傳播,並在空氣中傳播。(11)
細菌也會造成重大的空氣傳播風險。結核分枝桿菌 (Mycobacterium tuberculosis) 是造成結核病 (TB) 的細菌,當受感染的人咳嗽或打噴嚏時就會散播,釋放的氣溶膠可持續傳染數小時 (12)。退伍軍人症桿菌是另一種細菌病原體,可在水系統中孳生,但會透過受污染的霧氣或飛沫在空氣中傳播,吸入後會造成嚴重肺炎 (13)。
氣溶膠傳播的地點與方式
噴霧傳播可在氣流有限的空間中盛行。
醫院、學校和公車系統是顯著的高風險場所,受感染的個人可能在不知情的情況下讓許多其他人暴露於空氣中的病原體。
- 在醫院中,插管等醫療程序或甚至例行的病患照護都可能產生傳染性霧化,影響病患和醫療照護人員。
- 學校有密集的教室和共用設施,在麻疹或流感等疾病爆發時可能會成為震央。
- 通風經常不足的公共運輸系統,會因乘客長時間吸入再循環空氣而增加感染風險。在這些環境中,人們即使沒有直接接觸受感染的個人,也可能接觸到空氣中的病原體。
研究顯示,某些公共場所提供快速傳播的理想條件。
研究顯示,某些公共場所提供快速傳播的理想條件。例如,一項有關麻疹在兒科診所傳播的研究顯示,空氣傳播發生在辦公室環境,未接種疫苗的嬰兒面臨 80% (4/5) 的發病率,而接種疫苗的兒童只有 7% (2/27)(14)。2024 年在芬蘭進行的一項研究發現,在一次高年級合唱團的練習中,除了一人之外,其他參加者都感染了 SARS-CoV-2(15)。計算模型證實氣溶膠傳播是可能的原因。
環境因素可能會進一步增加感染風險。通風不良會吸附懸浮微粒,使其積聚徘徊。高居住率會增加接觸的可能性,而涉及大口呼吸的活動 - 唱歌、喊叫或運動 - 會產生更多的懸浮微粒,並將它們投射得更遠。
這些因素共同決定了空氣中病原體的傳播距離以及其風險的持續時間。
保護您自己和您的社區
降低空氣傳播的風險通常需要多層防護,結合環境控制與個人預防措施。
- 源頭控制:洗手有助於減少微粒在表面上沉澱後的傳播,與解決空氣接觸的策略相輔相成。
- 通風:打開窗戶、使用排風扇或升級為高效能的HVAC 系統,可以稀釋並移除室內空氣中的傳染性微粒。
- 二氧化碳監測:監測二氧化碳可作為通風品質的實用指標。透過追蹤二氧化碳,建築物管理者和個人可以確定何時需要改善通風,降低懸浮微粒積聚和傳播的風險。
- 過濾:使用具備先進過濾功能的高效率空氣淨化器,有助於降低家庭、學校和工作場所的暴露風險。
- 口罩:雖然寬松的布質口罩對懸浮微粒的防護作用極小,但正確配戴合身的KN95/FFP2 口罩可過濾 95% 的空氣中微粒,最小可達 0.03 微米。
所有這些策略結合起來,就能對空氣中的威脅產生強大的防護作用。
總結
透過改善通風、監控室內環境以及使用分層防護策略,個人和社區可以更好地管理暴露情況,並創造更安全的室內環境。
這種分層方式反映了預防感染的更廣泛原則:降低風險取決於結合多種策略,而非依賴單一干預措施。
在此背景下,每年 5 月 5 日的世界手部衛生日(World Hand Hygiene Day)突顯了這些措施如何共同降低傳播風險。雖然手部衛生仍是必要的,但對於空氣傳播的認知與日俱增,顯示出空氣品質和通風作為更完整方法的一部分所扮演的角色。








