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馬桶蓋:蓋?不蓋?

2013/02/07 | | 標籤:

credit: CC by 'Gerard Stolk (vers le Carême)'@flickr

研究誤讀 :紐約大學菲利普-泰爾諾博士指出,如果沖水時馬桶蓋打開,馬桶內的瞬間氣旋最高可以將病菌或微生物帶到6米高的空中,並懸浮在空氣中長達幾小時,進而落 在牆壁和牙刷、漱口杯、毛巾上。現在大部分家庭中,如廁、洗漱、淋浴都在衛生間裡進行,牙刷、漱口杯、毛巾等與馬桶共處一室,自然很容易受到細菌污染。因 此,應養成沖水時蓋上馬桶蓋的習慣。

研究的全面解讀 :從兩篇2012年發佈的醫學綜述裡引用的眾多論文來看,抽水產生的氣旋與微生物的傳播確實有著一定的關聯,沖水時蓋上馬桶蓋這個習慣也值得提倡[1][2]

不過,這些研究在社交平台上傳播時,研究中很多關鍵的信息——哪些微生物可能通過這個途徑進行傳播?這些微生物傳播的範圍究竟有多大?傳播擴散後的 微生物對人體有多少潛在的危害?——被忽略,只壓縮成一個簡單結論,而且增加了「馬桶內的瞬間氣旋最高可以將病菌或微生物帶到6米高的空中,並懸浮在空氣中長達幾小時」這些研究中沒有提及的細節。

不是所有的微生物都有條件扶搖而上

只有那些天賦異稟的微生物才能借馬桶氣旋的東風。2005年的一項研究發現在馬桶中培養的沙門氏菌能夠聚集成一種叫「生物膜」的結構,牢牢地植根於下水道中。由於有這麼一個細菌的「儲備」,在實驗結束的12天後,人們依舊能在馬桶中發現它們的身影[3]。這也增大了它們借抽水氣旋傳播的可能。而另一些微生物無力往深處發展,就將目光投向了相反的方向。早在1980年,科學家們就發現那些細胞內含有較多脂質的細菌更容易富集在水體的表面[4]。倘若有氣旋能將水中的微生物帶起,它們將是微生物中的急先鋒。

不過,這些微生物本身的特性並不足以讓它們從馬桶中傳播到空氣裡,氣旋威力的大小也決定了傳播範圍的大小。有意思的是,至今為止人們對這種氣旋的物理特性還是一知半解,唯一可以確定的一點是,這種氣旋會隨著馬桶類型的不同而發生改變。

由於實驗中採取的微生物不同,傳播範圍也各有所異(實驗馬桶多為「虹吸式」)。大腸桿菌會在沖水後的2個小時內集中分佈在以馬桶為中心直徑約1米的範圍內[5],沙門氏菌能在30分鐘內擴散到同樣的範圍[3],而梭狀芽孢桿菌則主要在60分鐘內聚集在馬桶坐圈到馬桶上25釐米的範圍內[1]

在一些觀察較久的實驗中,微生物能夠以極低的濃度擴散到整個衛生間(牆上的培養皿只有20%有細菌生長,單個培養皿中最多長了5個菌落;浴缸內的培養皿只有5%有細菌生長,不過單個培養皿中最多長了大於100個菌落),這也與含有微生物的液滴與空氣的混合、擴散有關。

不過在這些研究中,並沒有微生物擴散到6米高度(作者吐槽:要找一個房高超過6米的衛生間也挺難的……)的記錄。至於這些微生物能在空氣中停留多久,更是沒有定論。

警惕但無需恐慌

在一些極端的情況下,通過馬桶氣旋傳播的微生物可能對人體的健康造成影響。結核桿菌的脂質較多,容易在馬桶殘水的上層積聚。當人的腸胃道感染結核桿菌後會引起腹瀉,造成其再次傳播。不過據估計,這只佔總體感染病例的5%不到[6]

另一種可能通過馬桶氣旋傳播的微生物則家喻戶曉——SARS 病毒。一項關於2003年香港淘大花園SARS爆發的報告推測可能是最初發病的SARS病人的排泄物通過樓層裡的下水道和排氣扇迅速擴散,造成了整棟樓內SARS的爆發[7]

不過這些或是極端情況,或是尚未證實的研究猜測,日常生活中由馬桶氣旋帶來的潛在危害可能沒有那麼大。另外,無論哪一種微生物想要致病都需要有一定 的「致病劑量」。在上文提到的實驗中,研究人員都將微生物與糞便或培養液均勻混合成懸浮液而進行測試,這種情況自然有助於微生物的傳播。在實際生活中,只有腹瀉或嘔吐接近實驗中的條件。換言之,正常情況下的便溺只會更限制微生物的傳播,空氣中的濃度也會更低。

不過,空氣中通過氣旋懸浮起來的微生物濃度能依據種類的不同而有上百倍的差距,因此馬桶氣旋帶出的具體微生物的是否能夠致病還有待未來進一步的研究。

馬桶「進化」的利與弊

最早的沖水馬桶 依靠水流下衝的重力頂開底部的閥門進行沖洗,由於其下部的管道結構較為簡單,產生的氣流也比較大,現多已淘汰。

在美國,「虹吸式」馬桶在20世紀70年代逐漸替代第一類沖水馬桶成為家庭馬桶,目前國內家庭馬桶也多使用「虹吸式」。當設計師們將排水口改成了「虹吸式」後 ,同樣用於沖洗的水流帶起的微生物大約只有前者的1/14 [8]

最新的「無框式」馬桶在公共場所(比如學校、醫院)中更為多見。這種馬桶取消了頂蓋的設計,抬高了坐圈的高度,以期讓髒垢無處藏身,殊不知藏匿的微生物是少了,氣旋濺起的液體卻變多了 [1]。與「無框式」馬桶相比,「虹吸式」馬桶沖水時產生的氣旋更小。

 【圖2:「虹吸式」馬桶(A)與「無框式」馬桶(B)濺水程度的比較 [1]。】

最後,還有一些其他措施可以減少通過氣旋傳播的微生物。最簡單的方法莫過於在沖水時蓋上馬桶蓋了。這項簡單的方法能夠將飛濺的微生物含量減少到不蓋蓋子時的1/12 [1]。此外,定期用消毒水清洗馬桶和水箱也能夠限制馬桶內微生物的殘留。

結論 :從已有的研究結果來看,有些微生物更容易在馬桶周邊積聚。馬桶沖水時的氣旋的確能夠造成微生物的傳播。雖然這些微生物的傳播範圍、時長尚且未知,但在沖馬桶時蓋上馬桶蓋,定期用消毒水清理馬桶和水箱,確實能夠幫我們減少潛在的健康危險。

參考資料:

  1. E.L. Best et al. Journal of Hospital Infection 80 (2012) 1-5
  2. D.L. Johnson et al. American Journal of Infection Control (2012) xxx 1-5
  3. Barker J, Jones MV. The potential spread of infection caused by aerosol contamination of surfaces after flushing a domestic toilet. J Appl Microbiol 2005;99:339-47
  4. Hejkal TW, Larock PA, Winchester JW. Water-to-air fractionation of bacteria. Appl Environ Microbiol 1980;39:335-8
  5. Gerba CP, Wallis C, Melnick JL. Microbiological hazards of household toilets: droplet production and the fate of residual organisms. Appl Microbiol 1975;30: 229-37
  6. Sheer TA, Coyle WJ. Gastrointestinal tuberculosis. Curr Gastroenterol Rep 2003; 5:273-8.
  7. Hong Kong Special Administrative Unit Department of Health. Outbreak of sever acute respiratory syndrome (SARS) at Amoy Gardens, Kowloon Bay, Hong Kong: mainfindings of the investigation. Hong Kong Special Administrative Region Department of Health 2011. March 29, 2011. Available (PDF Accessed Mart 29, 2010.)
  8. Bound WH, Atkinson RI. Bacterial aerosol from water closets: a comparison of two types of pan and two types of cover. Lancet 1966;1:1369-70

關於本文

本文首發於果殼網(guokr.com)「謠言粉碎機」主題站《馬桶蓋:蓋?不蓋?》,作者

轉載自 科學松鼠會

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科學松鼠會

科學松鼠會是中國一個致力於在大眾文化層面傳播科學的非營利機構,成立於2008年4月。松鼠會匯聚了當代最優秀的一批華語青年科學傳播者,旨在「剝開科學的堅果,幫助人們領略科學之美妙」。願景:讓科學流行起來;價值觀:嚴謹有容,獨立客觀