持续消毒对减少病毒从受污染物体表面传播中的作用
波音研究了能主动持续(或“持久”)的消毒方法。
通过采取多种消毒方法来杀灭新冠病毒,航空运输业对新冠疫情大流行做出了响应。尽管新冠病毒主要通过空气传播,但通过接触被新冠病毒污染的物体表面传播是第二大传播途径。飞机环境的独特性凸显了对物体表面消毒的价值,以尽量降低接触感染几率。在波音的指导下,使用经美国疾控中心(CDC)和美国环保署(EPA)清单N授权、并经波音批准用于飞机客舱和驾驶舱的消毒剂和保护剂,在两个航段之间的过站期间对客舱的频繁接触表面进行彻底消毒。
为了探索如何进一步增强飞行安全,我们对能够主动持续(或“持久”)的消毒方法(也称持久型消毒方法)进行了研究。特别是,在飞行环境中长时间接触导致的低频接触点和高频接触点相互影响,显示了持久型消毒方法的差异化优势。因此,这些持久型消毒方法有望进一步降低旅行期间的病毒传播风险。
222纳米波长远紫外线辐照对飞机客舱内饰表面的影响
为了解222纳米波长远紫外线辐照对飞机客舱内饰零部件的影响,波音对一系列材料进行了评估。本文概述了评估结果。
通过评估发现紫外线辐照主要影响材料表面。
为确保航空旅行安全,我们对于使用222纳米波长远紫外线对飞机客舱内饰表面消毒产生了浓厚的兴趣。然而,此前未曾评估222纳米远紫外线辐照对飞机客舱内饰材料的力学性能、颜色和外观的影响。这是因为飞机客舱内饰材料通常不会暴露在波长小于280纳米的紫外线下。为了解222纳米远紫外线辐照的影响,我们评估了用于飞机客舱内饰零部件的一整套材料。具体而言,本研究包括了用于厨房、客舱、盥洗室和机组休息区零部件的材料样品。将这些样品广泛暴露在222纳米远紫外线下,以模拟和评估投入使用的紫外线消毒项目在飞机全寿命周期内产生的影响。评估发现,紫外线辐照主要影响材料表面:仅对材料颜色和外观产生影响。即便严重褪色,材料样品也能保持预期的力学性能,并满足关键的规范要求,例如:抗拉强度、弹性模量、断裂强度和阻燃性能。
飞机内SARS-CoV-2的热消毒
波音工程师和亚利桑那大学专家确定热消毒能杀灭难以清洁的驾驶舱设备上的病毒。
波音工程师和亚利桑那大学专家已确定热能消毒——通过加热对物体表面消毒——能有效杀灭难以清洁的驾驶舱设备上的病毒。在亚利桑那大学安装了防护设施的实验室环境中,使用驾驶舱零部件和新冠病毒进行了测试。测试结果显示,当温度为104华氏度(40摄氏度)时,三小时后新冠病毒减少99.9%以上;当温度为120华氏度(50摄氏度)时,三小时后新冠病毒减少99.99%以上。
咳嗽的工程物理距离等量
波音的研究人员发现,飞机客舱设计和气流系统在每位乘客之间营造了相当于7英尺(约2米)多的物理距离。
波音的研究人员发现,飞机客舱设计和气流系统在每位乘客之间营造了相当于7英尺(约2米)多的物理距离—甚至在航班满员时同样如此。使用一个圆锥模型,将咳嗽颗粒物在飞机客舱内与在静止空气环境中的传播方式进行对比,在此基础上得出了研究结果。
波音的研究人员使用计算流体动力学分析来跟踪客舱内的颗粒物运动。根据每名乘客呼吸区内空气悬浮颗粒物的质量计数,研究发现飞机上邻座乘客得到的保护与在静止空气环境中保持超过7英尺的物理距离时相当。在本研究论文中,该距离被称为设计的物理距离。
波音的研究人员列举了多个原因来解释为何客舱降低了乘客接触微粒的几率:
- 空气交换率高(客舱每小时换气20-30次;普通建筑物每小时换气2-5次)
- 从天花板到地板的气流循环模式
- 高效颗粒物空气(HEPA)滤网,可捕获再循环空气中超过99.9%的颗粒物
- 飞机座椅布局充当传播障碍(前向式、座椅靠背高)
在基线研究中,波音研究了单次咳嗽引起的颗粒物传播。建模和分析是研究飞机上颗粒物传播的其它情景的基础。
清洁飞机项目-活性病毒验证测试
波音与亚利桑那大学合作开展的活性病毒验证测试,评估了在飞机客舱表面使用的消毒技术。
新冠疫情全球大流行严重影响了包括航空旅行和航空制造业在内的众多行业。相比前几年,如今乘坐飞机的乘客数量急剧减少。为了增强安全并恢复人们对航空旅行的信心,波音的“清洁飞机项目”开展了多项研究,以验证旨在抗击新冠病毒的各种消毒技术用于民用飞机客舱表面的有效性。这些消毒技术包括采用消毒剂擦拭、抗菌涂层、紫外线、静电喷雾装置等。尽管通过接触物体表面传播新冠病毒可能是一种不太常见的感染途径,但应用于频繁接触表面的成功的消毒技术仍然是提升民用飞机上的乘客、机组和人员安全和舒适度的重要基石。
本文探讨了各种不同的消毒技术,并回顾了波音与亚利桑那大学合作开展的验证测试结果。使用替代病毒、噬菌体MS2和人类冠状病毒HCoV-229E以及人类新型冠状病毒SARS-CoV-2,在一个全尺寸飞机客舱模型、一架生产飞机及实验室环境中进行了验证测试。MS2病毒的评估是在波音工厂的全尺寸客舱模型和生产飞机中进行的。在亚利桑那大学的受控实验室环境中,评估了MS2、HCoV-229E和SARS-CoV-2病毒。
结果表明,能够使用适当的方法对飞机环境进行有效消毒。测试结果随着处理方法、应用场景及(在一定程度上)表面材料的不同而变化。
航空航天业化学消毒剂的评估与批准
本文探讨了有效的化学消毒剂的要素,并详细介绍了波音选择及批准在其制造工厂和航空公司用户飞机上使用的化学消毒剂的流程。
考虑到新冠疫情全球大流行,我们已采取多项举措去降低新冠病毒在飞行中的传播风险。需要快速部署消毒程序,以保护乘客、机组和参与飞机运营及飞机制造的人员。
用于对飞机零部件消毒的化学消毒剂的选择和批准不是一件小事。选择流程必须确保所使用的产品能有效杀灭目标病原体,并且确保用于飞机零部件消毒的产品不会影响飞行安全。对于选择用于民用运输飞机上的化学消毒剂,即便反复使用,也不得影响飞机的阻燃性能、零部件性能或飞机的美观。
本文探讨有效的化学消毒剂的要素,并详细介绍了波音选择及批准在其制造工厂和航空公司用户飞机上使用的化学消毒剂的流程。
- 本文的开头概述了利用各种化学消毒剂实现的不同消毒水平,以及消毒剂的化学成分与病原体灭活之间的关系。
- 本文接着深入探讨了材料的兼容性。重点是航空零部件在接触化学消毒剂后可能出现的不同类型的材料降解,以及为确保消毒剂的使用不影响飞行安全且不损害零部件而采用的标准测试方法。
- 最后,验证了材料兼容性测试与预期应用流程的相关性。
222纳米带通滤波辐射的安全性
关于222纳米紫外线安全性的现行数据评审和分析
尽管254纳米波长紫外线是当前的消毒装置中最普遍使用的紫外线,但新冠疫情的爆发使得人们将关注重点放在222纳米带通滤波(BPF)紫外线取代254纳米紫外线用于消毒的可能性上。利用222纳米紫外线辐照消毒是一种颇具吸引力的替代方式,因为与254纳米紫外线辐照不同的是,222纳米紫外线不仅能够杀灭细菌和灭活病毒,而且不会导致DNA损伤、红斑、光性角膜炎以及254纳米紫外线在生物组织中引起的其它相关副作用。
本文具有双重目的:首先,介绍了阐述222纳米紫外线的影响和功效的文献;其次,提出一个基于所评审数据计算的一个新的光谱效能值。光谱效能是一个捕获作用光谱的无单位数量,用于测量引起生物效应的最小剂量。
最近的研究表明,较短波长(222纳米)的紫外线不会导致组织损伤,这是由于它比254纳米 紫外线在活组织中的穿透深度更浅。尽管对活组织的影响较弱,但222纳米远紫外线杀灭细菌和灭活病毒的功效更强。然而,现行的安全指南并未说明222纳米紫外线真实的辐照限制,部分原因是由于传统出版物中对这些光源的特征论述不足。我们发现222纳米紫外线的历史数据是缺乏的,并建议在此重新研究。
使用远紫外线(222纳米波长)消毒
本文概述了222纳米远紫外线技术及其消毒能力。
远紫外线(222纳米波长)技术及其消毒能力概述
新冠疫情大流行的结果是对经过消毒的、安全的公共场所的需求增加。对于 2019年全球客运量达十亿人次的民用航空业,降低其风险已迫在眉睫。
紫外线(波长为100-400纳米之间的光线)具有众所周知的消毒性能。大多数紫外线消毒系统使用波长为240-280纳米的紫外线杀菌灯,其中254纳米紫外线是最常用的。不幸的是,254纳米紫外线辐照也会损伤人的皮肤和眼睛。然而,最近公布的多项研究表明,222纳米紫外线不仅具有与254纳米紫外线相同的杀菌能力,而且不会损伤皮肤或眼睛。这些研究表明,这可能是由于222纳米紫外线(200-235纳米紫外线被称为远紫外线)比254纳米紫外线在活体组织中的穿透深度更浅。
虽然对活体组织的影响较弱,但远紫外线(222 纳米紫外线是最普遍的远紫外线)消杀细菌和病毒的功效却更强。本文概述了222纳米远紫外线技术及其消毒能力。相比现有的250-280纳米短波紫外线系统,222纳米远紫外线更安全、更有效,其优势包括减少紫外线对皮肤和眼睛的损伤、更短的开/关时间、更快速的消毒,以及能实现无汞化的紫外线灯。
半自动消毒设备的选择和特性
波音的研究人员研究了静电喷雾装置的使用,以确定最佳实践,并为飞机内内饰可靠消毒提供建议。
为了对新冠疫情全球大流行做出响应,航空公司正在寻找对飞机内部进行有效而快速消毒的方式。一种得到证实的方式是使用静电喷雾装置——它是一种半自动装置,可以将液体消毒剂喷成雾状。波音的研究人员研究了静电喷雾装置的使用,以确定最佳实践,并为飞机内部可靠消毒提供建议。
相比使用喷雾瓶和清洁布等传统的人工消毒方式,静电喷雾装置具有优势,这是因为静电喷雾装置能在面积较大的区域内均匀且十分快速地喷洒消毒剂。一致的喷洒效果取决于操作人员均匀的喷洒方式,包括喷洒速度以及到物体表面的距离等因素。作为本项研究的结果,波音研究团队向航空公司客户提出了下列几点建议:
- 所使用的半自动喷雾装置的类型(包括喷嘴尺寸可调的喷雾装置)
- 喷洒的距离、角度和速度
- 喷洒过程中飞机环境的湿度和温度范围
这些建议来自波音“放心出行”行动项目(CTI)开展的一整套测试。该项目针对新冠疫情
大流行实施了多层保护措施。CTI团队与航空公司、全球各地的监管机构、行业利益相关方及学术界携手合作,以建立行业公认的安全建议。通过此类科学研究,波音正在帮助确保航空公司拥有必需的工具,为机组和旅行公众提供清洁而安全的飞机。
计算流体动力学建模和飞机客舱中咳嗽颗粒物的运动
波音CFD分析表明,客舱设计和气流系统减少了颗粒物传播。
使用被称为计算流体动力学(CFD)的数学建模方法,波音的研究人员跟踪了飞机客舱内的咳嗽颗粒物运动。CFD分析表明,客舱设计和气流系统减少了颗粒物传播。建模表明,在大约90秒钟内能将咳嗽颗粒物从乘客的呼吸区清除。
研究人员称,空气交换率高(每隔2-3分钟换气一次)、从天花板到地板的气流循环模式、可捕获超过99.9%颗粒物的高效颗粒物空气(HEPA)滤网和飞机座椅布局(前向式、座椅靠背高)共同使得乘客接触颗粒物的几率降低。
波音的CFD研究结果与在地面和飞行中的飞机上进行的咳嗽颗粒物测试结果一致。美国运输司令部牵头进行的研究发现客舱环境能够限制颗粒物运动,并且能快速将颗粒物从空气中清除。在测试范围内,美国运输司令部的研究结果表明接触感染新冠病毒等雾化病原体的总体风险低。
CFD研究是是波音公司数据驱动的科学和工程方法的组成部分,旨在最大程度地降低航空旅行的健康风险,并增强整个端到端旅程中已采取的保障措施。作为“放心出行”行动项目的组成部分,波音正在与航空公司、全球各地的监管机构、行业利益相关方以及整个航空旅行业的其他各方携手合作,以确保航空旅行体验的健康与安全。
波音将继续在“放心出行”行动项目网站上公布更多的内部研究信息。这些研究是建立在行业、学术界和医学专家对整个旅程中新冠病毒传播和风险研究的基础上。
航空旅行系统中SARS-CoV-2传播的概率和预估风险
波音的分析确定航空旅行过程中感染新冠肺炎的风险极低。
乘客在航班上感染新冠肺炎的几率为一百七十万分之一。这是根据波音公司的一项新研究得出的结论。该研究分析了人们在整个航空旅行过程中的传染风险。
研究结果基于最佳可用的接触跟踪数据以及医学出版物的同行评审研究和政府数据源。该研究考虑了全球无症状感染乘客的人数以及报告的新冠病例数量偏低等不确定因素。
基于新冠肺炎传染率,波音的研究人员发现:坐在已感染病毒的乘客附近并不一定等同于感染新冠肺炎的可能性更高。客舱设计和气流系统,再加上其它保障措施与包括乘客戴口罩和洗手在内的预防措施,能降低乘客交叉感染风险。
该研究是波音公司数据驱动的科学和工程方法的组成部分,旨在最大程度地降低航空旅行的健康风险,并增强整个端到端旅程中已采取的保障措施。作为“放心出行”行动项目的组成部分,波音正在与航空公司、全球各地的监管机构、行业利益相关方以及整个航空旅行业的其他各方携手合作,以确保航空旅行体验的健康与安全。
目前,我们正在将该研究提交给第三方进行同行评审,以及在同行评审期刊上发表。此外,波音将继续在“放心出行”行动项目网站上公布更多的内部研究信息。这些研究是建立在行业、学术界和医学专家对整个旅程中新冠病毒传播和风险研究的基础上。
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