Исследователи из университета Колорадо использовали лазерную визуализацию, чтобы показать, как крошечные капельки воды, невидимые невооруженным глазом, быстро выбрасываются в воздух при смыве туалета без крышки. Ученые проанализировали, как изменяется скорость и распространение частиц внутри потока. Это важно для снижения риска заражения с помощью стратегий дезинфекции и вентиляции или улучшения конструкции туалета и смыва.
Исследование показало, что частицы аэрозоля быстро вылетают с начальной скоростью 2 м/с. Постепенно замедляясь они достигают высоты 1,5 м над унитазом в течение 8 с. Самые крупные капли оседают на поверхностях в течение нескольких секунд, а мелкие аэрозольные частицы (размером менее 5 мк) остаются в воздухе в течение нескольких секунд и дольше.
Выброс аэрозоля из унитаза. Видео: University of Colorado Boulder
В своей работе ученые использовали два лазера: один непрерывно светил на унитаз и над ним, а другой посылал быстрые импульсы света в ту же область. Постоянный лазер показывал, где в воздухе находятся частицы, а пульсирующий лазер измерял их скорость и направление. Весь эксперимент снимался с помощью двух камер с высоким разрешением.
Для исследования ученые выбрали унитаз без крышки с цилиндрическим смывным механизмом. Такая модель распространена в общественных туалетах в Северной Америке и ряде других стран мира. При проведении эксперимента новый, чистый туалет был заполнен только водой. Исследователи отмечают, что добавление отходов жизнедеятельности и бумаги могут еще сильнее изменить распространение аэрозольного спрея и микрочастиц.
Выброс аэрозоля из унитаза. Изображение: John P. Crimaldi et al., Scientific Reports
Аэрозольные капли могут переносить патогены, такие как кишечная палочка (E. coli), клостридии (C. difficile), норовирусы и аденовирусы. Понимание траекторий и скоростей этих частиц важно для снижения риска заражения с помощью стратегий дезинфекции и вентиляции или улучшения конструкции туалета и смыва, объясняют ученые. Они отмечают, что при посещении общественных туалетов люди сталкиваются не только с собственными бактериями, но и с микробами от предыдущих посетителей, которые могут оставаться в унитазе даже после 10 смывов.
Выброс аэрозоля из унитаза. Изображение: John P. Crimaldi et al., Scientific Reports
