Пыльца деревьев способствует распространению вируса COVID-19 — уносит частицы SARS-CoV-2

Реалистичная вычислительная модель предсказывает значительную связь между переносимой по воздуху пыльцой и передачей MERS. Предоставлено: Талеб Дабук.

Компьютерная модель воссоздает иву и толпу поблизости, чтобы по-новому взглянуть на меры социального дистанцирования.

Большинство моделей, объясняющих, как передаются вирусы, сосредотачиваются на вирусных частицах, которые убегают от одного человека, чтобы заразить кого-то поблизости. Изучение роли микроскопических частиц в передаче вирусов предполагает, что пыльца — это не то, чем можно чихать.

в физика жидкостиСтудент Дабук и Димитрис Дрикакис изучают, как пыльца способствует распространению РНК-вируса, такого как COVID-19. Исследование опирается на сложные вычислительные методы для анализа динамики жидкости, чтобы имитировать движение пыльцы с ивы, прототип эмиссии пыльцы. Пыльца, переносимая по воздуху, способствует распространению вирусов, переносимых по воздуху, особенно в местах скопления людей.

«Насколько нам известно, мы впервые продемонстрировали с помощью моделирования и симуляции, как микроскопическая пыльца переносится по воздуху легким ветерком, что способствует передаче вирусов в воздухе в толпе на открытом воздухе», — сказал Дрикакис.

Исследователи отметили связь между уровнем заражения COVID-19 и концентрацией пыльцы на национальной карте аллергии. Каждое пыльцевое зерно может нести сразу сотни вирусных частиц. Только деревья в тяжелые дни могут поднять в воздух 1500 зерен на кубический метр.

Исследователи начали работу с создания всех частей компьютерного ивового дерева, производящих пыльцу. Они смоделировали скопление на открытом воздухе примерно 10 или 100 человек, некоторые из которых испускают частицы COVID-19, подвергая людей воздействию 10 000 зерен пыльцы.

«Важная задача — воссоздать полностью реалистичную среду зрелой ивы», — сказал Дабук. Это включало тысячи листьев, частиц пыльцы, сотни стеблей и реалистичную толпу из примерно 100 человек примерно в 20 метрах от дерева.

При корректировке модели на температуру, скорость ветра и влажность в типичный весенний день в Соединенных Штатах пыльца прошла сквозь толпу менее чем за одну минуту, что могло резко повлиять на переносимый ею вирус и повысить риск заражения.

Авторы заявили, что 6-футового расстояния, которое часто упоминается в рекомендациях COVID-19, может быть недостаточно для тех, кто подвержен высокому риску заболевания в густонаселенных районах с высоким содержанием пыльцы. Новые рекомендации, основанные на местных уровнях пыльцы, могут использоваться для более эффективного управления риском заражения.

Обращая внимание на другие формы передачи COVID-19, авторы надеются, что их исследование вызовет дальнейший интерес к гидродинамике растений.

Затем они стремятся лучше понять механизмы, лежащие в основе взаимодействия между пыльцой, переносимой по воздуху, и дыхательной системой человека в различных условиях окружающей среды.

Ссылка: «О воздушной передаче пыльцы и вирусов» Талеба Дабука и Димитриса Дрикакиса, 22 июня 2021 г., физика жидкости.
DOI: 10.1063 / 5.0055845