研究称在公共厕所中产生的生物气溶胶可能会引起COVID-19的传播

据外媒报道，冲马桶时会产生大量含微生物的气溶胶，这取决于马桶的设计、水压或冲洗功率。各种病原体通常存在于死水以及尿液、粪便和呕吐物中。当这些病原体通过气溶胶广泛传播时，可引起埃博拉病毒、导致严重食物中毒的诺如病毒，以及COVID-19病毒感染等。呼吸道飞沫是COVID-19最主要的传染源，然而，鉴于在尿液和粪便样本中发现了少量的活病毒，可能存在其他途径。公共厕所是传播COVID-19特别值得关注的地方，因为这里相对封闭，人流量大，而且可能没有足够的通风条件。

佛罗里达大西洋大学工程与计算机科学学院的一个科学家团队再次将流体的物理学进行了测试，研究了在正常通风条件下，在公共厕所中冲马桶和小便池产生的飞沫。为了测量这些飞沫，他们使用放置在马桶和小便池不同高度的粒子计数器来捕捉冲水时产生的飞沫大小和数量。

这项发表在《流体物理学》杂志上的研究结果表明，公共厕所可能成为空气传播疾病的“温床”，特别是如果公共厕所没有足够的通风，或者马桶没有盖上盖子的情况下。美国大多数公共厕所往往没有配备马桶盖，小便池也没有盖子。

在这项研究中，研究人员获得了三种不同场景的数据：马桶冲水；有盖马桶冲水和小便池冲水。他们检查了这些数据，以确定气溶胶浓度的增加，不同大小的飞沫的行为，飞沫上升的高度，以及覆盖马桶的影响。在进行实验之前和之后测量了环境气溶胶水平。

"经过大约3个小时的测试，涉及100多次冲洗，我们发现测量到的环境中的气溶胶水平大幅上升，每次冲洗测试中产生的飞沫总数高达数万个，"研究合著者、佛罗里达大西洋大学海洋和机械工程系助理教授Siddhartha Verma博士说。"马桶和小便池都产生了大量小于3微米大小的飞沫，如果它们含有传染性微生物，就会带来巨大的传播风险。由于体积小，这些飞沫可以长时间悬浮在空气中。"

在启动冲水后的20秒或更长的时间里，在高达5英尺的高度检测到了这些飞沫。研究人员检测到，当马桶在关闭盖子的情况下进行冲洗时，空气中的飞沫数量较少，尽管数量不多，但这表明气溶胶液滴通过盖子和座位之间的小缝隙逃脱。

"随着时间的推移，冲洗产生的气溶胶飞沫的显著积累表明，即使洗手间内没有明显的气流缺乏，通风系统也不能有效地将它们从封闭的空间中清除，"Masoud Jahandar Lashaki博士说，他是合著者，也是佛罗里达大西洋大学土木、环境和地球数学工程系的副教授。"长期来看，这些气溶胶可能会随着通风系统或人们在洗手间内移动所产生的上升气流而上升。"

尺寸为0.3至0.5微米的飞沫的测量水平增加了69.5%，尺寸为0.5至1微米的颗粒增加了209%，尺寸为1至3微米的颗粒增加了50%。除了最小的气溶胶外，相对较大的气溶胶在通风不良的地方也会造成危险，尽管它们的重力沉降更强。它们在周围环境中通常会发生快速蒸发，而由此造成的体积和质量下降，或者最终形成飞沫核，会让微生物悬浮数小时。

"这项研究表明，在公共空间的设计和操作中加入足够的通风，将有助于防止气溶胶在高占用率区域（如公共厕所）的积累，"共同作者，佛罗里达大西洋大学海洋和机械工程系主任，SeaTech教授和主任Manhar Dhanak博士说。"好消息是，可能并不总是需要彻底检查整个系统，因为大多数建筑物都是按照一定的规范设计的。这可能只是一个根据洗手间的布局重新引导气流的问题。"

在300秒的采样过程中，研究人员分别在30秒、90秒、150秒、210秒和270秒的时候对马桶和小便器进行了5次不同的手动冲洗，并连续按住冲洗按钮,5秒。在进行实验前24小时对卫生间进行深度清洁和封闭，通风系统正常运行。卫生间内的温度和相对湿度分别为21℃和52%。

“气溶胶飞沫在包括COVID-19在内的各种传染病的传播中发挥着核心作用，我们的科学家团队的这项最新研究提供了更多的证据来支持在密闭和通风不良的空间中的感染传播风险，”该校工程和计算机科学学院院长Stella Batalama博士说。