新冠病毒在环境中的存活时间详解
作者简介:
熊传武,食品科学博士,上海悦孜企业信息咨询有限公司/IQC总裁,兼任IFS国际卓越标准亚太区代表处负责人。他拥有20余年的食品企业质量管理经验,熟悉食品链的质量和食品安全体系标准,是IFS诚信监督审核员,还曾担任多个国内外食品安全和可持续发展项目的咨询工作。
本文通过梳理近期关于新型冠状病毒与环境耐受力的相关研究进展,得出结论:新冠病毒在气溶胶中可以存活3小时;在4种接触材料表面可以存活,即铜(3.4小时)<纸板(8.45小时)<不锈钢(13.1小时)<塑料(15.9小时);透性材料存活时间远小于非渗透性材料,纺织品表面存活时间短;存活时间与温度和湿度相关,病毒不喜欢高温、高湿的环境;食品行业应该注重对非渗透材料的高频接触面的管理,如不锈钢和塑料表面。
飞沫传播和接触传播已被证实是新型冠状病毒(以下简称“新冠病毒”)的主要传播途径,但其在环境中到底能存活多长时间一直是人们较为关注的话题,因为病毒存活的时间越长,人们接触感染的几率就越大。2020年2月,国家卫健委有关专家表示,如温湿度适宜,病毒有可能在环境中存活数天。以上说法并不具体,那么,国内外是否进行过相关研究呢?笔者梳理了近期关于新冠病毒与环境耐受力的相关研究进展。
1 在不同的环境中,病毒的耐受力如何?
美国当地时间3月10日,医学预印本平台medRxiv发表了关于新型冠状病毒在气溶胶中及不同物体表面的存活稳定性研究报告,题为“Aerosol and surface stability of HCoV-19 (SARS-CoV-2) compared to SARS-CoV-1”。该文章已经投稿到最著名医学期刊之一的新英格兰医学杂志(NEJM),但目前该论文尚未经同行评议。
由图1可以看出,在环境温度为21~23℃、相对湿度为65%时,新冠病毒可在雾化后的气溶膠中存活3小时,因此得出结论——新冠病毒的活性范围与SARS冠状病毒类似。
此外,研究人员还在能够代表各种生活和工作环境的材料表面进行了实验,包括塑料(聚丙烯)、合金不锈钢、铜和纸板等。结果发现,新冠病毒在塑料和不锈钢表面较为稳定,最多能够存活长达72小时。新冠病毒具体在4种材料表面的存活时间为:铜(3.4小时)<纸板(8.45小时)<不锈钢(13.1小时)<塑料(15.9小时)。
值得注意的是,从半衰期方面来看,在纸板等材料表面的新冠病毒半衰期明显比SARS病毒更长——中位值达8.45小时。
2 除气溶胶、塑料、不锈钢、纸板和铜材料表面外,病毒在其它材料(如纺织物)表面的存活能力如何?
据英国国民保健制度(NHS)网站介绍,新冠病毒离开人体后的存活时间取决于所依附物体的表面情况,如温度、湿度等环境状况。总体来看,新冠病毒在非渗透性(防水)材料表面的存活时间更长,如不锈钢或塑料表面;而在纤维织物或纸巾等渗透性材料表面存活时间相对较短。
2014年,由英国、法国、美国、中国等多国科学家发表在《美国感染控制杂志》上的一篇论文研究了甲型H1N1流感病毒在4种常见物体表面的存活时间。研究者针对家庭中的木头、不锈钢、塑料和织物表面进行了多点取样分析。结果显示,木质表面是此类病毒的“温床”——可持续48小时保持感染能力;在不锈钢和塑料表面的存活时间一般为24小时左右;依附于织物表面的病毒存活时间最短,其活性在8小时内便会迅速下降为零。
2016年发表在美国《应用与环境微生物学》杂志上的另一篇论文更为细致地研究了在不同环境条件下,H1N1流感病毒在不锈钢表面的存活情况。研究显示,该病毒在不锈钢表面最长可存活7天并依然具备传染能力,从而证明了其在非渗透性表面的“超长待机时间”。
结合相关研究不难推测,新冠病毒也应该具有类似的特点,即在渗透性材料表面的存活时间要远远短于非渗透性材料。
3 除了接触表面材料,病毒活性还与环境中的哪些因素有关?
Otter等研究了包括H1N1、H5N1和H5N7流感病毒在内的具有大流行潜力的病毒,以及严重急性呼吸综合征(SARS)/中东呼吸综合征(MERS)的冠状病毒(CoV)在材料表面存活的影响因素,包括病毒株变异、滴定度、表面类型、悬浮介质、沉积方式、温度和相对湿度,以及测定病毒存活率的方法等。
4 温度和湿度对病毒的影响如何?
van Doremalen等研究测定了中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)在20℃-40%相对湿度(RH)、30℃-30%相对湿度和30℃-80%相对湿度下的稳定性。结果表明,MERS-CoV在低温、低湿条件下更为稳定,48h后仍能恢复活性。MERS-CoV的气雾化过程中,在20℃-40%相对湿度条件下未观察到稳定性下降的情况。
Duan等对SARS病毒的热敏感性进行了研究。结果发现,其在4、20、37℃下至少能够保持稳定2小时,且细胞内感染能力无明显变化,但在56、67、75℃下暴露90、60、30min后病毒呈非感染性。2010年哈佛大学公共卫生学院的科学家研究发现,病毒非常不喜欢高温和高湿的环境,故夏天更有利于病毒的控制。
根据MERS和SARS冠状病毒的研究结果,笔者可以推测出低温、低湿有利于新冠病毒的生存,高温、高湿的环境不利于新冠病毒存活。
5 病毒是否存在变异,其未来更容易在人类之间传播吗?
目前,尚未找到新冠病毒变异方面的相关研究数据。对此,可以参考埃博拉病毒的相关研究:1976年和2014年的埃博拉病毒在气溶胶中的稳定性没有差别——均可以存活180分钟。因此,尚无证据表明新冠病毒具有明显的变异能力。
6 食品行业应该注意什么?
结合以上新冠病毒的特点,食品行业应关注新冠病毒在环境中的存活时间,并做好相关预防和控制措施。
人员高频接触面的控制应做到如下几点:
①识别哪些是高频接触面,特别是非渗透材料接触面(如塑料、不锈钢等材料),常见的有门把手、工器具、桌面、台面等;
②定期进行接触面消毒,建议采用75%的酒精或含氯消毒剂进行消毒;
③勤洗手,建议高风险岗位的员工佩戴手套,如接触不锈钢、塑料和纸箱的岗位。
同时,还要关注气溶胶的间接接触传染,做到常通风、对于密闭空间进行空气消毒、人员不聚集等。