Риск воздействия частиц на пользователя туалета после смыва в приземистом унитазе

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 21088 (2022) Цитировать эту статью

1271 Доступов

Подробности о метриках

Приземистые туалеты широко используются в развивающихся странах из-за местных обычаев и низкой стоимости. Смыв в приземистом унитазе может привести к захвату сильного потока воздуха и образованию аэрозолей. В ходе расследования был построен макет туалета с приземистым унитазом. Поток воздуха, вызванный промывкой, визуализировали и количественно измеряли с помощью велосиметрии изображения частиц. Максимальная высота встречного воздушного потока определялась ультразвуковым анемометром. Для определения уровня выбросов частиц унитаз был закрыт закрытой коробкой для измерения концентрации частиц. Были оценены риски от попадания на кожу частиц, осажденных на кнопке смыва и дверной ручке, а также от возможного вдыхания выделившихся аэрозолей. Результаты показали, что смыв в приземистом унитазе может привести к тому, что шлейф унитаза поднимется на высоту до 0,9 м над унитазом. За один процесс промывки можно получить 0,29 миллиона частиц диаметром более 0,3 мкм, среди которых 90% частиц имеют субмикронный размер. Смыв может привести к осаждению частиц на кнопке смыва и ручке двери туалета, а также к вдыханию, даже если они остаются в туалете в течение полуминуты после смыва, особенно для тех пользователей туалета, дыхательная зона которых меньше 1,0 м.

Смыв в унитазе может привести к захвату воздушного потока и образованию капель и зародышей капель. Капли и ядра капель могут содержать инфекционные микроорганизмы после того, как инфицированный воспользовался туалетом1. Обнаружение SARS-CoV-2 в моче и кале инфицированных2,3,4,5 подчеркивает риск передачи фекально-оральным путем. Ранние исследования также сообщали о присутствии SARS-CoV-16, MERS-CoV7, норовируса и ротавируса8 в моче и фекалиях. Даже многократные смывы не могут полностью устранить микроорганизмы с поверхностей унитаза1,9,10. Микроорганизмы также могут образовывать биопленку на внутренней стенке унитаза1, поэтому их можно обнаружить через несколько дней или недель11. Поэтому крайне важно, чтобы население понимало риск передачи инфекции при посещении общественных туалетов и туалетов.

В типичном приземистом унитазе с бачком, как показано на рис. 1, при нажатии кнопки смыва струи воды выходят через множество небольших отверстий и основное смывное отверстие на одной стороне унитаза. Смывная вода сталкивается с внутренней поверхностью унитаза, экскрементами и смесью экскрементов и смывной воды. Смывная вода ополаскивает унитаз, а затем смывную воду вместе с экскрементами сбрасывают в канализацию. Утверждалось, что промывка сифонного унитаза приводит к созданию сильного потока воздуха в унитазе12. Выталкивание высокоскоростного воздуха, многофазное силовое воздействие на жидкость и/или твердую смесь, а также сдвиг поверхностей унитаза распыляют жидкость и ее смесь и образуют капли13. Капли могут разбиться, когда они подвергаются сдвиговой силе воздушного потока14. Большая часть капель быстро испаряется в ядра капель. Кроме того, пузырьки могут образовываться, когда воздух увлекается перемешиваемой водой, как в случае с захватом воздуха над морской водой под воздействием волн и бараков15. Разрыв пузырьков также может привести к образованию аэрозолей16.

Схематическая система приземистого унитаза и пути потока воды: (а) пользователь в унитазе, (б) вид в разрезе реалистичного приземистого унитаза и путь смыва воды.

На распыление аэрозолей влияет конструкция унитаза и энергия смыва16,17. Для туалета одного и того же типа, чем больше энергия смыва, тем больше образуется капель и зародышей капель. Сообщалось, что туалет высокого давления со смывометром производит до 0,28 миллиона аэрозолей диаметром более 0,3 мкм17. Несмотря на одинаковые объемы смыва, количество аэрозолей, образующихся в туалете со смывом, более чем в 3 раза превышало количество, производимое туалетом с самотечным потоком под давлением16. Сифонный унитаз производил примерно 1/14 количества биоаэрозолей, что и моющий унитаз при том же объеме смыва18. Утверждалось, что по сравнению со смывом без фекальных отходов промывка с отходами увеличивает количество биоаэрозолей, но не оказывает большого влияния на общее количество аэрозолей19. Крупные капли оседали на расстоянии от 1 до 2 м от туалета20. Микроорганизмы были обнаружены на поверхностях, к которым часто прикасаются, таких как сиденье унитаза, крышка, бачок, ручка крана, ручка двери туалета и пол21,22,23,24. Обратите внимание, что микроорганизмы на этих поверхностях могут появиться из загрязненных рук25, а также из брызг или осажденных капель21,26. Таким образом, существует потенциальный риск для последующих пользователей туалета, которые прикасаются к поверхностям27.