裸露的厕所在激光照明视频中“像火箭一样”射出气溶胶羽流

在一项新的实验中,研究人员使用激光来突出显示在冲洗未盖厕所时释放出的空气传播颗粒,这些颗粒可能传播危险的病原体。

科学家们使用绿色激光照亮通常看不见的气溶胶羽流,这些气溶胶羽流在冲水时从没有盖的马桶中喷出。 (图片来源:Patrick Campbell/科罗拉多大学博尔德分校)
科学家们使用绿色激光照亮通常看不见的气溶胶羽流,这些气溶胶羽流在冲水时从没有盖的马桶中喷出。 (图片来源:Patrick Campbell/科罗拉多大学博尔德分校)

令人不安的新视频显示,在没有座套的情况下冲马桶是多么恶心,尤其是在使用公共厕所时。 这段令人反胃的镜头展示了马桶未被覆盖时,气溶胶羽流如何“像火箭一样”从马桶中喷出。

当马桶被冲水时,它不仅会冲走我们留下的固体和液体,还会喷出一团几乎看不见的微小飞沫云,在过去,这些飞沫已被证明会传播粪便中发现的有害病原体,包括 细菌和病毒,即使在多次冲水后仍会残留在马桶中。

在 12 月 8 日发表在《科学报告》杂志上的一项新研究中,研究人员使用充满活力的绿色激光来照亮冲洗无盖马桶后释放的气溶胶羽流,类似于公共浴室中使用的马桶。 一旦这些羽流被照亮,该团队就使用特殊的高速摄像机拍摄微小的液滴如何在空气中移动并追踪它们传播的距离。 结果甚至比研究人员最初预测的还要令人震惊。

“如果它是你看不到的东西,就很容易假装它不存在,”该研究的主要作者、科罗拉多大学博尔德分校的地球环境工程师 John Crimaldi一份声明中说。 “但是一旦你看到这些视频,你就再也不会以同样的方式思考马桶冲水了。”

大约 60 年前,科学家们就知道不加盖的厕所会散发出气溶胶,过去的研究已经检测到气溶胶可能达到的距离。 但直到现在,这些羽流究竟是如何形成的、它们移动的速度有多快以及气溶胶持续了多长时间仍然是个谜。

新视频显示,这些空气中的粒子以每秒 6.6 英尺(2 米)的速度射出。 这种推进力使它们能够在 8 秒内到达马桶上方 4.9 英尺(1.5 米)的高度,这“是一种比知道这一点的人所理解的更有活力且传播速度更快的羽流,”Crimaldi 说。 “我们原以为这些气溶胶颗粒会漂浮起来,但它们像火箭一样飞了出来。”

从厕所喷出的气溶胶羽流的视频片段。 (图片来源:科罗拉多大学博尔德分校)
从厕所喷出的气溶胶羽流的视频片段。 (图片来源:科罗拉多大学博尔德分校)

实验还强调,空气中颗粒的大小会影响它们在空气中悬浮的时间。 研究人员在声明中写道,虽然最大的液滴往往会在几秒钟内沉降到表面上,但小于 5 微米(0.0002 英寸)的较小颗粒可以在空气中悬浮几分钟或更长时间。

潜伏在粪便中的病原体包括大肠杆菌和艰难梭菌等细菌,以及诺如病毒和腺病毒,它们都可能导致严重的肠胃问题。 研究人员写道,导致 COVID-19 的病毒也可以在人类排泄物中找到,但尚不清楚它是否可以通过厕所气溶胶传播。

研究人员 Aaron True(左)和 John Crimaldi(右)在实验期间观察马桶冲水情况。(图片来源:Patrick Campbell/科罗拉多大学博尔德分校)
研究人员 Aaron True(左)和 John Crimaldi(右)在实验期间观察马桶冲水情况。(图片来源:Patrick Campbell/科罗拉多大学博尔德分校)
研究人员在实验中使用的实验室设置。(图片来源:Patrick Campbell/科罗拉多大学博尔德分校)
研究人员在实验中使用的实验室设置。(图片来源:Patrick Campbell/科罗拉多大学博尔德分校)

一份报告发现,2020 年,两名因感染军团病而在法国住院的人可能被公共厕所释放的气溶胶感染。

在家里,人们可以通过在冲水前放下马桶盖来避免这个问题。 但在公共场所,大多数厕所都无法遮盖,这就没那么容易了。

该团队希望这些视频能让人们意识到使用公共厕所的风险,并能说服建筑设计师在未来尝试为公共厕所加盖。

“通过制作这一过程的生动视觉图像,我们的研究可以在公共卫生信息传递中发挥重要作用,”克里马尔迪说。

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