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2021/05/12

健康新視界》沖馬桶產生氣溶膠 比你想象的可怕(潘懷宗)轉自中時新聞網

美國疾控中心(CDC)在2021年5月發布最新指南,認為新冠病毒能透過氣溶膠傳播,而氣溶膠懸浮在空氣中,比飛沫還要細小,病毒若附著在氣溶膠上,傳播距離較飛沫更遠。這新聞發布後,在台灣瞬間引起不小的關注,然而,也就在不久之前的3月底,國際期刊《流體物理學》(Physics of Fluids)雜誌上發表了一篇論文,該研究是由佛羅里達大西洋大學海洋與機械工程系維爾瑪教授(Siddhartha Verma)所完成的,實驗結果發現,馬桶沖水後,在空氣中所產生的微小水滴可以迅速漂浮到達嘴巴的水平高度以上,而且這些霧化狀的水滴(Aerosolized droplets)極可能會攜帶尿液、糞便、嘔吐物、甚至病毒,所以會在許多疾病傳播中扮演著重要的角色。因此,當我們使用公共廁所時(車站、遊輪、飛機場、機艙內等等),就會有比較高的機率被傳染上疾病,再加上這些區域的空間相對狹窄,人流量又大並且通風不足,所以特別提出警告。
 

為了詳細瞭解馬桶沖水後,小水滴產生以及漂浮的情形,維爾瑪教授於是使用科學儀器模擬了公共廁所的馬桶,在沖水後所產生液滴的大小和數量。結果表明,沖水後,空氣中會生成直徑範圍在0.3 μm到3μm之間的小水滴,這些液滴從馬桶原本的離地的高度(0.43公尺),可以迅速升高到1.52 公尺以上,漂浮達20秒鐘之久。馬桶加蓋沖水確實可以減少空氣中小水滴的數目,但卻不能完全消除,這就表示小水滴可以穿過蓋子和座圈之間的小縫隙飄逸出來。除了觀察到單次沖水後,小水滴的數目會立即且持續地增加外,同時也發現,在多次沖水後,會出現小水滴在空氣中愈積愈多的情形,這凸顯了在公共廁所的設計中必需要納入足夠的通風需求,才可以防止這些區域中氣溶膠堆積的速度和數目,進而降低傳播疾病的風險。

英國《每日郵報》健康版記者平克斯頓先生(Joe Pinkstone)也在2021年4月20日寫了一篇很大的專欄文章,其中展示出化工公司Harpic最近使用高速專業相機來捕捉沖水後水珠產生的情形,利用不同的顏色,使得氣溶膠顆粒的產生和漂浮,如同煙火表演一樣,令人印象深刻。

比較單次沖水前後,空氣中尺寸在0.3到0.5微米的顆粒數量增加69.5%,0.5到1微米的顆粒數量增加最多,達209%,更大的顆粒(1-3微米)則是增加最少(50%)。

對於直徑較小的水滴,因為它們太輕,會漂移並長時間徘徊在空氣中,當人們走進和走出廁所時,產生的微小氣流和漩渦會不斷地將它們踢向更高的位置,就像小朋友利用緩慢落下的氣球來玩耍一樣,可以用手一拍一拍地不讓氣球落地。而直徑較大的水滴,則會比較容易沉降到物體的表面上(像是臉盆、水龍頭、門把、流理台等等),如果手上不慎沾染後,沒有立即清洗掉,也可以透過揉眼睛或摸口鼻而感染疾病。

去年,2020年7月15日中國江蘇省揚州大學電氣與能源動力工程學院王霽翔教授,同樣也發表了一篇研究論文在《流體物理學》雜誌上,研究發現,小便斗沖水後,也會像馬桶一樣,使充滿尿液的顆粒“猛烈地”噴出,使得空氣中約有57%的顆粒物是從小便池出來的,同時可以在不到6秒鐘的時間內撞擊到使用者大腿的褲子上。甚至更令人震驚的是,與馬桶沖水所增加小水滴的擴散速度(35秒跑約0.93米)相比,小便斗沖水所增加顆粒的擴散速度更快(5.5秒可達到0.84米)。

因此,根據先後兩篇研究論文的結果可以得知,小便斗和馬桶沖水都會造成嚴重的公共衛生挑戰,其中,就算馬桶加蓋都無法完全阻止水滴的增加和擴散,專家於是建議在公共廁所內,應該要配戴口罩,且必須在使用後確實洗淨雙手,同時盡量降低在廁所內的停留時間,才能降低被感染的風險。(作者為陽明大學兼任教授、佛光大學講座教授)