沖馬桶產(chǎn)生的氣溶膠羽流。 圖片來源： JohnCrimaldi

你能想象沖馬桶時，包含著各種病菌的氣溶膠飛濺的場景嗎？

美國科學家利用綠色激光和攝像設備，揭示了人們在公共衛(wèi)生間沖無蓋馬桶時，肉眼看不見的微小水滴是如何迅速噴射到空氣中的。相關論文12月8日發(fā)表于《科學報告》。

該研究首次使沖馬桶產(chǎn)生的氣溶膠羽流可視化，并測量其顆粒飛濺速度和擴散軌跡，以全新視角揭示了沖馬桶的影響。

此前研究發(fā)現(xiàn)，沖馬桶時有些微小的、看不見的顆粒會釋放到空氣中。這些顆粒會運輸大腸桿菌、艱難梭菌、腺病毒等病原體，給公共衛(wèi)生間使用者帶來暴露風險。而這種對潛在疾病暴露的可視化研究，為減少疾病傳播提供了新方法。

“當你肉眼看不到病菌時，就容易假裝它不存在。一旦看到液滴飛濺的視頻，你就再也不能像此前一樣看待沖馬桶這件事了?！痹撗芯孔髡?、科羅拉多大學博爾德分校教授John Crimaldi說，通過制作生動的視覺圖像，該研究可以在公共衛(wèi)生信息傳遞方面發(fā)揮重要作用。

此外，了解這些顆粒的運動軌跡和速度，對于通過消毒通風策略或改進馬桶沖水設計以降低暴露風險非常重要。

Crimaldi等人使用了兩臺激光器，其中一臺持續(xù)照射無蓋馬桶上方，另一臺在同一區(qū)域發(fā)出快速的光脈沖。恒定的激光照射可以揭示顆粒的空間位置，而脈沖激光可以測量它們的移動速度和方向。同時，兩臺攝像機負責拍攝高分辨率圖像。

該研究發(fā)現(xiàn)，沖馬桶時產(chǎn)生的顆粒以2米/秒的速度快速射出，在8秒內(nèi)能到達馬桶上方1.5米高處。雖然最大的顆粒往往會在幾秒內(nèi)沉降至馬桶表面，但小于5微米或百萬分之一米的氣溶膠顆粒，可以在空氣中懸浮幾分鐘或更長時間。

“我們原以為這些氣溶膠顆粒會飄浮起來，但它們卻像火箭一樣發(fā)射出來?！盋rimaldi說，這些充滿活力的顆粒大多向上和朝后墻移動，但也有一部分的運動方向無法預測。噴射形成的羽流可能會上升到實驗室天花板，由于無處可去，顆粒會沿著墻壁向外移動，擴散至其他房間。

Crimaldi指出，實驗室中不存在其他干擾，但現(xiàn)實生活中存在的變量可能使問題加劇。

研究人員還用光學粒子計數(shù)器測量了空氣中顆粒的大小和數(shù)量，發(fā)現(xiàn)其中較小的顆粒物不僅在空氣中飄浮的時間更長，而且可以深入肺部，從而對人體健康造成更大危害。

上述研究結果可能令人感到不安，但這為公共衛(wèi)生專家改進衛(wèi)生間管道設計、消毒和通風，從而降低公共衛(wèi)生間病原體暴露風險提供了參考。（原標題《馬桶不蓋蓋后果很嚴重》）

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41598-022-24686-5