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关于“钻石公主”号(Diamond Princess)游轮病毒感染事件的思考

文章来源: 作者:同济大学谭洪卫 发布时间:2020年02月21日 点击数: 字号:

  最近,在中国奋战抗疫中,一则关于日本横滨港隔离的豪华游轮大规模病毒感染事件也引起热点关注,由此引发的讯息和观点繁多,同是抗疫,有些共性、个性的问题值得思考。

本次航行感染概况:

  乘客数:2666

  船员数:1045

  合计数:3711

  笔者根据官媒数据统计制作下图,日本旅客居多(近半),涵盖50多国家及地区旅客,年龄结构偏高,60岁以上占比近80%。

邮轮感染基础数据整理(笔者整理)

(须留意:感染确诊数是在检测条件受限情况的数据,并不反映递增规律)

邮轮新冠病毒感染事件的思考:

游轮轨迹及相关事件发展的图示(笔者绘制)

关于感染源的传播途径的困惑:

  目前可朔源的病毒感染源来自一位80岁中国香港旅客,1月20日从出发港横滨港登船(据闻1月19日已出现咳嗽症状),25日在中国香港下船,2月1日在中国香港确诊感染新冠病毒肺炎。对于游轮上的感染状况有几个困惑或疑问:

  困惑1:

  从该患者20日登船,到25日下船,一共在船上5日,而25日已经是武汉封城宣告第三日(23日凌晨2点宣告封城隔离),移动通讯信息如此发达的今天,难道游轮上没有被关注到?难道还处于完全无防备状态?照样每天娱乐、歌舞升平?

  困惑2;

  那位中国香港带病毒游客下船后于2月1日在中国香港确诊感染,游轮上没传闻消息?如果没有则只能说这游轮成为信息死角了,如果有所闻而仍然无防备未免也太淡定了吧?

  困惑3:

  2月4日入港横滨港,被日本拒绝登岸,日本卫生防疫部门提出隔离请求。

  直至2月5日,船上才开始实施封舱隔离。在此之前似乎没有采取任何自主隔离措施,公共活动场所照常开放?细思极恐啊。

  梳理这一路的轨迹、信息,全程16天(病毒潜伏期范围)游轮上群聚生活,从人员密集程度、公共设施(歌舞厅、赌场、游泳池、电影院、餐厅等)的共用程度看都充满感了近距离接触感染的风险。

  该期间船上应该是已经存在大量感染者、潜在感染者了,且在继续扩散中。

  日本厚生劳动大臣加藤胜信说到:“密闭空间或导致新一轮传染。新病例的传染源已经不完全是那位80岁乘客。有一些是由于在密闭空间里待了一段时间后,反复接触造成的。”

几点思考

  2月4日以后的拒绝登岸隔离措施,许多人怀疑封闭的船舱加剧了感染传播,包括空调系统对病毒传播的推波助澜。对网上大量的各种推测、论点(有些是谬误),作为空调业内人士,想谈谈个人见解,供参考。

  首先,我认为有必要厘清三个问题:

  (1)船上感染的时间序列关系(有利于分析感染扩大成因)。

  (2)病毒感染的路径究竟有哪些?

  (3)船上空调系统与感染扩散的关系。

  关于(1):从上面的游轮航程履历看,可从两个时段看感染扩散问题,一个是到港隔离之前的16天,可推论已经存在感染者并已经扩散(无防备状态之下的扩散,可能是主因)。二是游轮被离案隔离后到现在的14天,已经采取客舱隔离措施,公共活动停止了,继续存在的感染扩散,也存在两个可能:

  一是同舱内的感染(从检出结果表明存在一定比率的无症状感染者),这点与武汉前段时期医院收治条件局限时的在家隔离相似。二是聚焦在空调通风系统上了,但这个质疑点的前提是病毒的主要传播路径变成空气(气溶胶)传播了。那就要看看病毒的气溶胶方式传播究竟到了什么程度?

  关于2):接着上面关于空调系统的疑点,病毒的气溶胶传播路径是否成立?什么程度?

  这无是大众最敏感最热议的话题,至今各路大咖专家各有论点说辞,却还是令大众难以释怀。综合网上观点大分为三类:

  观点1:目前病毒的主要传播路径还是近距离接触、飞沫,特殊情况下随着飞沫喷出病毒形成气溶胶随空气有可能延伸传播范围,但非常有限,不会成为空气传播。(大多数医学专家主流观点、我国官方的说法、以及美国专家的观点都是一致的。

  美国疾病控制与预防中心首席副主任安妮•舒查特(Anne Schuchat)认为,当前没有证据表明病毒可以通过空气调节系统传播。

  观点2:气溶胶传播也是一种在空气中的传播,病毒灭活机理尚不明确,难以判断传播范围,但充分通风换气稀释空气中病毒的浓度,可降低感染风险,加强通风是关键。(空调专家主流观点)。

  观点3:不能明确否定空气传播就可能有空气传播可能性(大众心理)。

  本人作为空调业内人士自然认同第二种观点,但在通风问题上需要提醒的是,加强通风是泛泛而论的普适原则,但还需具体情况具体应对。例如有时候即使开足空调新风,还需考虑具体空间气流的分布问题,何况现实的空调系统具备全新风运行的并不多。如果存在滞留区未必能保障稀释效果;还有关于提倡开窗通风,也要看场合,如果处于感染区域未必是善策,搞不好被感染的邻室的空气窜到你的房间里来。这对于拥有很多无舷窗房间的“钻石公主”号而言开窗是很难实现的。

  所以关于病毒传播路径这个问题的关键是需要搞清楚病毒的灭活机理才好判断对策。

  关于(3)船上空调系统与感染扩散的关系:这与2)相关联,如果认为空气是可能的传播路径,这就很棘手了,大多商业设施空调系统都需借助空气传送空调的冷与热,以营造舒适健康的生活和工作环境,空气输送到各个房间,如果空气中含有病毒,为避免交叉感染最直接的对策就是停运带回风的空调系统了。或是关闭回风阀门只运行新风系统,但在冬季无法确保供暖需求了。游轮上的空调应该无法停运而是一直在运行的。

  笔者查到该游轮上空调系统设计资料(日本三菱重工设计和建造)得知,这是全空气式空调方式,房间大部分回风经走廊回到机房空调机组,与取自户外的一部分新风混合、再经温湿度调节处理后送入房间。卫浴间排风为独立排风。关闭回风仅保留新风运行也可实现原风量的30%以上风量运行。空调系统算是比较完备的,且客舱空调与公共区域空调是分别独立设置,新风与排风口分别设置于左舷与右舷避免交叉,应该可容易实施污染区与洁净区域分离,但实际的空调运行情况未知。笔者为方便理解绘制简单示意图,如下图。

原始设计图纸(参考文献)

船舱空调系统图示

船舶新风、排风口设置图示

该游轮的空调系统方式简单图示(笔者绘制)

  另外,关于环境温湿度与病毒灭活的关系还有待研究,但已有一些研究结论值得关注,对于目前的空调温湿度管理和应对措施存在一些商榷。

  例如,有人说需要保持干燥环境,空调系统关闭加湿器运行来防止病毒繁殖和扩散,这大概是惯性思维把病毒与细菌混为一谈了。对细菌是如此,病毒则不一定,有研究表明,通过增温并加湿来提高空气的绝对湿度,可以有效减少病毒在空气中的悬浮和扩散,从而抑制传播。同时便于粘膜纤毛的防御拦截,并防止因为干燥造成的防御力下降。此外,尽管机制尚不明确,大量研究显示湿度提高对于处于液滴或气溶胶状态的多类流感及SARS等冠状病毒有直接破坏作用。

环境温湿度与病毒传播(引自:知社学术圈)

  网上有一些关于游轮上空调系统的解释,转载介绍供参考:

  公主游轮执行副总裁莱•卡洛瑞(Rai Caluori)近日回应了空调问题。

  “船上的空气过滤系统与酒店、度假村运作并无差别、标准相同。其间流动的空气是由外部新鲜空气混合过滤后的再循环空气。为了谨慎起见,我们已将宾客舱房、船员舱房以及公共区域的新鲜空气比例调至最大。”

  “另一家美国豪华邮轮品牌近20年的资深从业人员。他告诉记者,“在特殊的疫情状况下,船上的新风率应调节至百分之百,缩短换风周期,这可能对有些船龄较大的船舶有技术限制,但一般豪华邮轮可以实现。”

  “目前空调传播病毒的可能性还待考证,但钻石公主号正以条件允许范围内的最大新风比例,来隔绝不同舱房的交叉感染可能。“

  据资料介绍,当前公主船队拥有较为先进的水处理系统,通过膜过滤和紫外线来实现技术上可行的最高水平的废水处理。在公主邮轮上,废水一般分为灰水、黑水和舱底水。灰水一般来自于淋浴、水槽和洗碗机,黑水主要来自于洗手间。灰水通常留在船上,直到船舶驶入并驶出港口,然后合规排放。而船上的黑水一般经过处理设施自然分解并消毒,这将有效降低新冠病毒通过粪口传播的可能性。此外,舱底水多是收集在船下部的废水,其中的水含有从发动机舱中的设备释放的油,将通过先进的分离器设备进行处理,直至油含量降至15%以下,再进行下一步处理。

  (笔者注:网上关于粪便传播的观点,本人认为尚缺乏足够的依据支持)

  “游轮上的医疗污水有单独的处理系统和管路,从而保证不会和其它一般生活污水交叉。鉴于此次疫情的关系,医疗垃圾更是要严格按照规范分类收集,单独储存,到港后由专业公司收走。”

网上对于游轮空调系统有一种谬误的说法需要纠正:

  “空调的循环功能有两种,一种是外循环系统,其空气是通过连接在外的吸风口吸进海洋上的空气后,再调节舱室内的温度,以达到舒适的温度环境。

  另外一种是内循环系统,内循环是通过内部的空气循环系统达到调节温度的目的。而内循环系统可以理解为空调的进气口利用原来舱室内的恒温空气,其空调流入的空气是各个旅客居住舱室的流通过的空气,旅客呼吸的空气掺杂了人并不感知的浑浊空气。也就是说空调的功能仅仅持有恒温的功能,新鲜和卫生大打折扣了。虽然空调有空气滤清器过滤,但对于某些传染病毒来讲,空气滤清器没有有效杀菌的功能和效果。“

  这里他把汽车的内循环通风方式嫁接到船舱空调了,对于豪华游轮的空调设计不太可能!

 

 

       游轮空调系统检验指南供参考,该邮轮的空调系统已在前述给出分析,游轮的空调系统检验指南中的节选如上图(空调系统必须具备新风系统,不会允许内循环系统的)。

  结语:

  1船上危机管理的反思:

  在2月5日到港的隔离措施实施之前,船上一直保持公共设施的开放而未见采取防范措施令人不解,危机意思的淡薄这可能是感染扩散的最大成因。

  2国际邮轮的管辖权的复杂与协调对应的被动:船籍国是英国、运营公司为美国公司、母港是日本,复杂的协调关系导致对应被动。

  3隔离后的感染扩散与之前的扩散关系尚不明确。有质疑说游轮封闭隔离后还导致大量感染出现,归结于封闭隔离措施的失败。其实有些误读,首先,邮轮隔离后出现的大量感染确诊数并非都是隔离后产生的,由于日本的检定能力有限(每天检测能力每天约300人次左右),不能一次全部检出,也无能力收治。可以看出即使是医疗发达的日本也对大规模的检测、收治也难以应对;大量感染者(包含无症状感染者)被封闭在船上自我隔离,这点与武汉前段时期医院收治条件局限时的在家隔离情形相似,存在同舱或同层的感染风险。

  4关于游轮空调系统的影响,网上一些评说有一些误读和误解,本文提供了个人见解,可供参考。

 

参考文献:

  日文期刊:The Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineers,2004

  KANRIN日本船舶海洋工学会誌第17弓(平成20年3月)