Covid-19パンデミックは世界的な恐怖です
Covid-19 は 2019 年 12 月以来のパンデミックであり、その感染モードが空気によるものであることは誰もが知っています。マスク、消毒剤、社会的距離、屋外環境での継続的な手洗いで感染を防ぐことができることは誰もが知っていますが、屋内環境での感染を止める方法を知っていますか?
パンデミック以降、世界中で約 19,55,42,719 人が感染し、41,87,056 人が罹患しています。感染症の最も一般的な症状は、発熱、空咳、疲労感です。あまり一般的ではない症状としては、痛み、のどの痛み、下痢、結膜炎、皮膚の発疹、つま先や指の変色などがあります。
過去数か月間、研究者は屋内で COVID-19 感染リスクを監視する方法を見つけようと懸命に努力しています。一部の国では、空気中のウイルスの存在を継続的に検出する機器の開発に取り組んでいます。ただし、これらの機器は非常に高価になります。
人間の健康に対する室内空気質 (IAQ) の影響
建物、オフィス、学校、病院などの閉鎖構造内に存在する空気の質は、室内空気質と呼ばれます。空気に汚染がない、または汚染物質が存在しない場合、空気は健康であると見なされます。屋外の空気の質は、過剰な車両の排出、産業の排出、喫煙、建設などのさまざまな人間活動の影響を受けます。屋内の空気汚染による死亡者数は増加しています。
WHO によると、380 万人が室内空気汚染によって死亡しており、そのうち 6% が低所得国で死亡しています。
悪い IAQ は、屋外の空気の質よりも 10 倍も危険です。ほとんどの場合、人々は家、学校、オフィスにいるため、空気の質が悪いと、人間の健康に悪影響を与える可能性があります。 IAQ を決定するパラメータは、二酸化炭素、粒子状物質、TVOC、オゾン、HCHO、および一酸化炭素です。これらのパラメータのうち、最も重要なパラメータは CO2 です。これは、作業速度、意思決定、作業者の生産性を妨げる可能性があるためです。
人々は、室内の空気汚染による目、皮膚、鼻、喉の炎症、疲労、肺気腫、喘息、呼吸困難、窒息、上気道のうっ血、頭痛、めまいなどの一般的な健康への影響を経験しています。オフィスや学校での欠勤は、高レベルの二酸化炭素と関連しています。これらの健康への影響を防ぐために、屋内と屋外の空気を定期的に移動させるために換気を行うことをお勧めします。
オフィスのロックダウンが解除され、二酸化炭素 (CO2) による感染リスクが高まる
最近の主な懸念は、ロックダウン後のオフィススペースの開放です。人々はさまざまな地域から来ており、感染する可能性が高くなります。オフィススペースに大勢の人が集まると、covid-19 感染の可能性が高まります。 1 人あたりの CO2 の平均呼気速度は、1 分間に約 8 リットルの空気です。この呼気に加えて、covid-19感染の主な原因である小さな飛沫も空気中に放出されます。この感染した空気は、換気システムを介して建物内を循環し、covid-19 のリスクが高くなります。現在、covid-19 感染を監視する費用対効果の高い唯一の方法は、オフィス ビルでの継続的な CO2 監視、HVAC システムの設置、適切な BMS (ビル管理システム) によるフォローアップです。
Circulation of infected air from one compartment to the other increasing transmission of covid-19 in building
屋内環境では、二酸化炭素のレベルはスペースを占有する人数によって異なります。居住者が行う身体活動のタイプは、気体の呼気と直接関連しています。たとえば、ジムでトレッドミルで走っている人は、他の人よりも呼吸数が高くなります。同様に、10 人が同時に走っている場合、全体の呼吸数は増加します。 CO2 のレベルは、身体活動の強度が増すにつれて増加します。これにより、他の乗員に不快感を与えます。
二酸化炭素 (CO2) と covid-19 の伝染について、最近の傾向と研究は何を示していますか?
2003 年、Rudnick と Milton は、CO2 レベルとインフルエンザ ウイルスの空気感染との関係を推定するモデルを発表しました。最近の研究では、二酸化炭素レベルとcovid-19感染の直接的な関係が示されています。あるモデルでは、CO2 レベルが 2800 ppm から 1000 ppm に低下すると、感染リスクも自然感染の 4 分の 1 に減少し、流入が増加すると感染率は 3 倍になることが示されました。
共同環境科学研究所とコロラド大学ボルダー校の最近の研究では、屋内環境で二酸化炭素のレベルが 2 倍になると、covid-19 感染のリスクもおおよそ 2 倍になることが示されました。マサチューセッツ工科大学化学工学科の研究者は、曝露時間と病原体濃度の関係を示しました。
SAGE-EMG (英国緊急事態科学諮問委員会の環境モデリング グループ) の研究では、covid-19 のリスクは呼気 CO2 の増加によってのみ増加することが示されました。レベルの上昇につながる燃焼、バイオマス燃焼などの他の要因は、covid-19の伝染には影響しません。密閉された空間で人々が話したり歌ったりするなどの活動は、covid-19感染のリスクを高めます。オフィスや学校などの閉鎖空間に居住者が少ない場合、二酸化炭素の監視は Covid-19 感染のリスクを軽減するのに役立ちません。
イタリア政府とヨーロッパ諸国および WHO は、緊急時対応計画として十分な換気を考え出しました。バーリ大学生物学部（イタリア）の環境持続可能性研究所とイタリア環境医学会の研究グループは、教室での調査を実施し、二酸化炭素、換気、宇宙空間、covid-19 感染の関連性を特定しました。この調査では、汚染された呼気を再吸入すると、covid-19感染のリスクが高まることが示されました。
屋内と屋外での Covid-19 感染の違い
ほとんどの人は、外出時に社会的距離、顔を覆う、消毒剤を使用する、密接な接触を避けるなどの予防措置を実践しています。あなたの家やオフィスでこれらの予防策を講じることを考えたことがありますか?密閉された環境では、吐き出された CO2 と直接つながるため、ウイルス感染のリスクが高まります。
感染者が咳やくしゃみをしたり、感染していない人と顔を覆わずに話したりすることで感染が広がります。屋外環境での空気の継続的な動きは、これらの飛沫を洗い流し、リスクを軽減します。
屋内では換気が悪く、汚染物質が洗い流される屋外よりも CO2 レベルが高くなります。
この問題は、換気が不十分な屋内エリアで発生します。床の容積、居住者の数、および居住期間に加えて換気が悪いと、感染率に影響します。二酸化炭素濃度は、人数や滞在時間の増加に伴い増加します。研究によると、屋外では感染の可能性が大幅に減少することが示唆されています。
バイオマーカーとしての室内二酸化炭素（CO2）測定
酸素の吸入と炭素の排出のプロセスは、呼吸と呼ばれます。また、液滴およびエアロゾルの放出も引き起こします。個人が行う身体活動は、呼気の強さを決定します。
エアロゾルのサイズは透過率に直接影響します。小さなエアロゾルは重量が軽いため、空気中の滞留に利点があります。重いエアロゾルは、重力の影響で簡単かつ迅速に沈降します。これ以外にも、周囲の気温、相対湿度、流体乱流の強度などの物理的パラメーターも、浮遊エアロゾルの空気中の滞留に影響を与えます。スペースの縮小と人数の増加も、空気の伝達に影響を与えます。
建物やオフィスにいる人間以外にウイルス エアロゾルの発生源はありません。居住者の呼吸活動は、CO2 生成の主な原因です。吐き出された空気の濃度は、環境中の濃度よりもはるかに高くなります。換気率が低く、CO2 の唯一の供給源が人間であるエリアでは、バイオマーカーとして CO2 を使用できます。
吐き出された飛沫の影響は危険です
呼気、会話、歌などの人間の活動は、小さな液滴を放出し、これらの液滴のサイズは 0.01 から 1000 um までさまざまです。呼吸飛沫とエアロゾルはサイズが異なります。呼吸飛沫のサイズは 5 ～ 10 um ですが、エアロゾルのサイズは 5 um 未満です。
これらの液滴は、かなりの時間空気中に存在することができ、これらの液滴の蒸発は、その組成と周囲の空気の温度と相対湿度にのみ依存します。吐き出された浮遊室内空気からの飛沫が、covid-19 を感染させる潜在的なリスクであることを示す証拠があります。
症状のある人も無症状の人も、ウイルスの感染に等しく関与しています。ただし、症状が出る前の方が感染拡大能力は高いです。ウイルス量と液滴サイズは関連していると言う人もいるかもしれませんが、ウイルス量と液滴サイズの関係はまだわかっていません。
covid-19の感染は空気を介しており、感染したエアロゾルや飛沫を人が吸い込むことで発生することを示す証拠はすでに存在しています。定期的な表面の清掃、消毒、屋内での社会的距離により、感染を防ぐことができます。一部の研究では、病院内の患者間に約 18 フィートの社会的距離を置いても、感染を減らすことができないことが示されました。ただし、covid-19の感染モードは感染したエアロゾルによるものであることを示しています。
結果は、直径 0.3 um のエアロゾル エミッターから 1.5 m の距離にあると、エアロゾルが新鮮な空気の換気システムに入り込み、建物全体の汚染につながり、ウイルス感染のリスクが高まることも示しています。
新鮮な空気に触れるメリット
新鮮な空気に身をさらすことには、多くの利点とメリットがあります。
1. 新鮮な空気は換気を高め、ウイルス感染を防ぐことができます。家のドアや窓を開けることは、換気を高めるのに役立ちます。
2. 空調システムの使用を減らし、通常のファンの使用を増やすことは、ウイルス感染の減少に役立ちます。
3. 古くなった空気を新鮮な空気に置き換えることで、covid-19 感染のリスクを減らすことができます。
4. 新鮮な空気は、血圧と消化の問題も改善します。また、ストレスを和らげ、免疫力を高めます。
5. 屋内の空気を屋外の空気で希釈すると、ウイルスやバクテリアなどの空中浮遊汚染物質や表面汚染物質の濃度が低下します。
ウイルス感染を制限するためのガイドラインと解決策
コロナウイルスの拡散を防ぐために世界保健機関（WHO）が定めたガイドラインには、社会的距離の実践、フェイスマスクで鼻と口の領域を覆うこと、定期的に手を洗うこと、表面の接触や物理的な接触を避けることが含まれます.これらの対策は屋外環境で行われますが、屋内で感染する可能性は高くなります。屋内での病気の蔓延を防ぐ最も費用対効果の高い方法は、適切な換気と二酸化炭素のモニタリングです。
換気は家の中で誰でもできる予防法です。吐き出されたエアロゾルのサイズは伝播に大きな役割を果たしており、その濃度を下げる必要があります。小さいサイズのエアロゾルは、より長い時間と距離にわたって容易に空気中に留まることができ、表面を汚染することさえあります。大型のエアロゾルはウイルスを容易に運ぶことができ、これによりウイルス感染の可能性が高まります。
ウイルスは、気温と湿度が低い環境で繁殖します。湿度が低いと、空気中の汚染物質が空気中を移動しやすくなります。室内環境の空気の温度と湿度を制御することは、空気中のウイルスの生存に影響を与え、感染リスクを軽減します。
Controlling ventilation according to number of people occupying indoor spaces will decrease risk of virus infection. Ventilating the house while cleaning and disinfecting will reduce infection risk caused by re-suspended viral aerosols. According to ASHRAE, using portable HEPA air cleaners can help in removing airborne particles containing virus. The removal of bioburden is necessary before the entry of occupants and after their exit.
