目前，新冠病毒SARS-CoV-2的大流行仍是全世界公众卫生问题关注的焦点。了解病毒接触风险对于优先采取缓解策略以控制这种高度传染性呼吸道病毒的传播至关重要。
4月27日，密歇根大学公共卫生学院奚传武教授团队在《Journal of Exposure Science ＆ Environmental Epidemiology》杂志上发表了题为“Monitoring SARS-CoV-2 in air and on surfaces and estimating infection risk in buildings and buses on a university campus”的研究。
该研究对几所大学校园及周围场所的空气和物体表面进行了采样和新冠病毒检测，结合校园的新冠感染情况，来评估环境接触相关的新冠传播概率。评估结果显示，在接触空气中的新冠病毒颗粒后感染的概率大约为每100次接触感染1次。而接触新冠病毒阳性物体表面后感染的概率则非常之低，每10万次接触仅有1次感染。
这项研究结果表明，与接触门把手、饮水机、键盘、桌子、开关等等物体表面相比，通过空气吸入导致新冠病毒感染的风险要高得多，大约高出1000倍。
这提示了我们，应该更加关注通过空气吸入新冠病毒的风险，而不是接触物体表面的感染风险，尤其是那些定期清洁的环境中的物体表面。
SARS-CoV-2的传播模式分类为吸入病毒、病毒沉积在粘膜上以及粘膜与受病毒污染的手接触。根据这一信息，在大部分人口接种疫苗或通过感染获得自然免疫力之前，戴口罩、保持身体距离和接触者追踪/隔离是控制疫情的关键预防措施。
关于SARS-CoV-2在环境中持续存在的研究和实验结果表明，病毒具有通过感染者附近的表面和空气进行环境传播的可能性。早期研究表明，无症状、症状前和症状携带者可能会脱落病毒颗粒，病毒颗粒可在气溶胶中存活数小时，并在表面上持续感染3天。病毒具体存活时间的长短取决于环境因素，如温度、相对湿度和表面材料。最近的研究发现，病毒可以在塑料、不锈钢、玻璃、陶瓷、木材、棉花和纸张等表面存活4到7天；然而，在适当的温度下（在实验条件下<30°C），它可以保持更长的存活时间。了解非临床环境传播的程度，尤其是通过气溶胶和尘螨（即被传染源污染并可能将疾病传播到新宿主的无生命物体）途径，对于制定控制SARS-CoV-2传播的干预措施至关重要。
大学校园中存在着各种各样有潜在风险的环境，例如音乐排练室、表演厅和健身房等。小号、双簧管或低音长号等管乐器产生的气溶胶浓度往往高于正常说话产生的气溶胶浓度。在健身房，高强度有氧运动期间持续的剧烈呼吸会产生与心率成比例的更高浓度的气溶胶，当人们呼吸困难时，为了允许更多的空气交换，往往会摘下口罩，这会进一步降低口罩阻止病毒吸入的效果。考虑到病毒在非多孔表面上的高度稳定性，使用共用运动设备和公共饮水机也可能通过表面接触点传播病毒。鉴于这些情况，在室内音乐室和健身房这些环境中评估SARS-CoV-2的暴露风险非常重要。
该研究分为两个时间段：2020年秋季（2020年8月至12月）和2021冬季（2021 1月至4月）。秋季和冬季学期的样本阳性率分别为1.6%（气溶胶）和1.8%（表面），以及1.4%（气溶胶）和1.1%（表面）。在2020年秋季学期，从健身房（阳性/总样本数：2/23）和校园巴士（1/12）收集到了阳性空气样本。2020年秋季，从健身房饮水机和地板（3/76）、办公室实验室（1/12）、教室学生办公桌（1/32）和校园巴士（1/20）收集到了阳性表面样本。在2021冬季学期，在以下每个样本中检测到病毒RNA：健身房举重室的空气（1/48）、健身房饮水机的表面（1/143）和办公室午餐室的表面（1/6）。在健身房，秋冬学期空气样本阳性率从8.7%降至2.1%，表面样本阳性率从3.9%降至0.7%。
随后，研究者评估了病毒RNA样本阳性地点的病毒感染风险。结果表明，吸入的感染风险因接触时间不同而不同。例如，在健身房进行40分钟中高强度间歇训练后，无口罩的人通过吸入感染性气溶胶而感染的概率为15±6/1,000，即每1,000次接触约会感染15次。在公交车上，如果乘坐5-15分钟的公交车，每10万名无口罩的乘客中就有15人可能通过吸入感染，感染的概率为15/100,000。然而，通过表面检测病毒浓度发现通过污染物传播的感染风险仅为1/100,000。
此外，一项其他研究发现尽管发现了唱诗堂房间被污染（即阳性环境样本），但未观察到疾病传播。这表明在学校音乐排练期间，环境传播效率有限。在大流行的早期阶段，合唱团练习期间发生的一些疫情可能是因为没有很好地保持社交距离。
研究者发现SARS-CoV-2在健身房最常见（75%的阳性空气样本和50%的阳性表面样本）。有趣的是，四分之三的健身房表面阳性样本来自饮水机按钮，没有一个来自共享健身设备。这可能是因为健身房的使用者并没有注重清洁饮水机，饮水机只是偶尔由健身房员工清洗。这些发现表明，大学校园内的病毒脱落少于医疗环境和一些缺乏定期清洁和消毒的公共社区环境中的病毒脱落。
在公共服务场所，尽管公共场所表面存在大量的人类痕迹污染，但基本商业场所表面的阳性率在4.1%到18.2%之间。两项研究计算出公共交通表面的病毒浓度为1.75至16.1 gc/cm2，公交终点站扶手的病毒浓度为0.84 gc/cm2，而医疗保健器械表面的病毒浓度为1.17至39.3 gc/cm2。在一项收集公共场所空气样本的研究中，室外环境中未发现阳性样本，而室内公共区域（购物中心、银行、杂货店、市场和政府办公室等）的阳性率在10%到67%之间，尤其是在机场、地铁和公共汽车等交通流量大的区域。与社区环境中较高的阳性率相比，说明在大学校园内实施的干预措施可能有助于减少环境传播。
风险模型显示，在不戴口罩剧烈运动中的吸入风险比通过污染物传播的感染风险更高。与接触受污染的表面相比，吸入是传播疾病的主要途径。这一结果强调了通过实施多种缓解策略来防止空气传播的必要性，例如增加通风、空气过滤、人流量控制和佩戴口罩。
对于环境公共卫生的监督表明，在对社交聚会和其他活动实施若干限制之后，每周病例数大幅下降。2021冬季，随着检测能力的扩大，病毒检测成为学生的强制性检测后，每周病例数立即下降。在两个学期之间，环境样本阳性率也出现了类似的下降，这表明病毒检测对无症状个体的识别以及及时隔离和其他预防措施产生了影响。每周病例数在2021年4月达到低谷，这表明强制测试是一种有效但有限的缓解策略。
总而言之，这项研究分析了从大学校园的各种公共非医疗机构同时收集的空气样本和表面样本中的SARS-CoV-2病毒RNA。低阳性率表明，测试设施中环境传播的总体风险在校园内非常有限，但在某些地点（即体育馆）更有可能发生，且吸入病毒气溶胶的感染风险高于表面接触。研究结果支持这次大流行期间在校园内使用积极的疾病缓解措施。这类环境公共卫生监测研究有可能提供有关感染性呼吸道疾病的现实环境暴露风险的见解，为预防未来的暴发做好准备。
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