将室内湿度保持在最佳状态可能会减少 COVID-19 的传播。麻省理工学院的团队报告说,将室内相对湿度保持在 40% 到 60% 之间与相对较低的 COVID-19 感染率和死亡率有关,而在此之外的室内条件范围与较差的 COVID-19 结果相关
新研究将非常干燥和非常潮湿的室内环境与更差的 COVID-19结果联系起来。
我们知道适当的室内通风是减少 COVID-19 传播的关键。现在,麻省理工学院研究人员的一项研究发现,室内相对湿度也可能影响病毒的传播。
相对湿度是空气中的水分含量与空气在饱和和形成冷凝之前在给定温度下可以容纳的总水分的比值。
在 11 月 16 日发表在皇家学会界面杂志上的一项研究中,麻省理工学院的团队报告说,将室内相对湿度保持在 40% 到 60% 之间与相对较低的 COVID-19 感染率和死亡率有关,而在此之外的室内条件范围与较差的 COVID-19 结果相关。从这个角度来看,大多数人在 30% 到 50% 的相对湿度之间感到舒适,而机舱的相对湿度约为 20%。
研究结果基于该团队对 2020 年 1 月至 2020 年 8 月期间 121 个国家/地区的 COVID-19 数据和气象测量结果的分析。他们的研究表明区域爆发与室内相对湿度之间存在密切联系。
总的来说,研究人员发现,每当一个地区的 COVID-19 病例和死亡人数增加时,该地区的估计室内相对湿度,无论季节如何,平均低于 40% 或高于 60%。在估计的室内相对湿度处于 40% 至 60% 之间的“最佳点”期间,该研究中几乎所有地区的 COVID-19 病例和死亡人数都较少。
“这种中间的室内相对湿度可能具有保护作用,”主要作者、哈佛-麻省理工学院健康科学与技术项目医学工程和医学物理学博士生 Connor Verheyen 表示。
“室内通风仍然很重要,”共同作者 Lydia Bourouiba 说,她是麻省理工学院疾病传播流体动力学实验室主任、土木与环境工程系和机械工程系副教授,也是医学工程与科学研究所的副教授。麻省理工学院。“然而,我们发现,将室内相对湿度保持在最佳点——40% 到 60%——与减少 COVID-19 病例和死亡有关。”
季节性波动?
自 COVID-19 大流行开始以来,科学家们一直在考虑病毒毒力随季节变化的可能性。感染和相关死亡似乎在冬季上升,在夏季下降。但是,试图将病毒的模式与季节性室外条件联系起来的研究得出了不同的结果。
Verheyen 和 Bourouiba 检查了 COVID-19 是否受室内(而不是室外)条件的影响,尤其是相对湿度。毕竟,他们注意到大多数社会 90% 以上的时间都在室内度过,而大多数病毒传播都发生在室内。更重要的是,由于气候控制系统,室内条件可能与室外条件大不相同,例如使室内空气明显变干的加热器。
室内相对湿度是否会影响 COVID-19 在世界范围内的传播和严重程度?它是否有助于解释地区与地区之间健康结果的差异?
跟踪湿度
为了找到答案,该团队将重点放在大流行的早期,当时还没有疫苗可用,他们推断接种疫苗的人群会掩盖室内湿度等任何其他因素的影响。他们收集了 2020 年 1 月至 2020 年 8 月的全球 COVID-19 数据,包括病例数和报告的死亡人数,并确定了至少有 50 人死亡的国家,表明这些国家至少发生过一次疫情。
总之,他们关注了 121 个发生 COVID-19 疫情的国家。对于每个国家,他们还跟踪了当地与 COVID-19 相关的政策,例如隔离、检疫和检测措施,以及它们与 COVID-19 结果的统计关联。
对于可获得 COVID-19 数据的每一天,他们都使用气象数据来计算一个国家/地区的室外相对湿度。然后,他们根据室外相对湿度和人体舒适温度范围指南估算室内平均相对湿度。例如,指南报告说,人类在室内66 到 77华氏度之间感到舒适。他们还假设,平均而言,大多数人都有办法将室内空间加热到舒适的温度。最后,他们还收集了实验数据,用于验证他们的估计方法。
对于每次室外温度低于典型人类舒适范围的情况,他们都假设室内空间被加热以达到该舒适范围。根据增加的热量,他们计算了室内相对湿度的相关下降。
在温暖时期,每个国家/地区的室外和室内相对湿度大致相同,但在寒冷时期它们会迅速分化。虽然全年室外湿度保持在 50% 左右,但北半球和南半球国家的室内相对湿度在各自较冷的时期下降到 40% 以下,当时这些地区的 COVID-19 病例和死亡人数也激增。
对于热带国家,一年四季室内和室外的相对湿度大致相同,在该地区的夏季室内逐渐上升,此时室外湿度高可能使室内相对湿度超过 60%。他们发现这种上升反映了热带地区 COVID-19 死亡人数的逐渐增加。
“我们在室内相对湿度的低端和高端看到了更多的 COVID-19 死亡报告,而在 40% 到 60% 的最佳点则更少,”Verheyen 说。“这个中间相对湿度窗口与更好的结果相关,这意味着死亡人数减少和大流行病的减速。”
Bourouiba 说:“我们最初非常怀疑,尤其是因为 COVID-19 数据可能有噪音且不一致。” “因此,我们非常彻底地试图在我们自己的分析中找出漏洞,使用一系列方法来测试研究结果的局限性和稳健性,包括考虑政府干预等因素。尽管我们尽了最大努力,但我们发现,即使考虑到 COVID-19 缓解政策非常强和非常弱的国家,或者室外条件截然不同的国家,室内——而不是室外——相对湿度与 COVID-19 保持着潜在的牢固联系结果。”
目前尚不清楚室内相对湿度如何影响 COVID-19 结果。该团队的后续研究表明,在非常干燥和非常潮湿的条件下,病原体可能在呼吸道飞沫中存活更长时间。
“我们正在进行的工作表明,这些因素之间存在机械联系的新迹象,”Bourouiba 说。“然而,就目前而言,我们可以说,除了适当的通风之外,室内相对湿度作为另一个缓解杠杆,组织和个人可以监控、调整并保持在 40% 到 60% 的最佳范围内。”
参考资料:CA Verheyen 和 L. Bourouiba 撰写的“室内相对湿度与全球 COVID-19 结果之间的关联”,2022 年 11 月 16 日,英国皇家学会界面杂志。
DOI: 10.1098/rsif.2021.0865
麻省理工学院校友班基金、理查德和苏珊史密斯家庭基金会、美国国立卫生研究院和美国国家科学基金会使这项研究成为可能。