Защищает ли опущенная крышка унитаза от микробов? Ученые проверили: скорее нет, и вот почему

Каждый раз, когда мы нажимаем кнопку смыва, в санузле запускается процесс, который не виден невооруженным глазом, но имеет прямое отношение к нашему здоровью. Вода, устремляясь в чашу, ударяется о поверхность и стенки, перемешивается с воздухом и дробится на миллионы микроскопических капель. Вместе с ними в воздух поднимаются бактерии и вирусы, которые находились в чаше. Исследователи из университетов Флиндерса и Аделаиды в Австралии систематизировали данные 22 научных работ за последние десятилетия и опубликовали результаты масштабного анализа в журнале Science of the Total Environment. Им удалось не только подтвердить опасность этого явления, но и вывести точные математические закономерности, связывающие объем воды, силу потока и количество патогенов, оказывающихся в воздухе. Физика процесса такова, что основная масса образующихся частиц имеет диаметр менее 3 микрометров — для сравнения, толщина человеческого волоса составляет от 50 до 80 микрометров. Такие капли обладают крайне малой массой, поэтому сила тяжести на них почти не действует. Они ведут себя как часть самого воздуха и остаются во взвешенном состоянии минимум 20 секунд, а при слабой вентиляции циркулируют в помещении значительно дольше. Именно частицы размером менее 5 микрометров беспрепятственно проходят через носоглотку и достигают бронхов и альвеол легких — то есть смыв создает аэрозоль того диаметра, который наиболее опасен для глубокого дыхания. Замеры показали, что облако поднимается на высоту до 163 сантиметров от пола, что совпадает с зоной дыхания стоящего взрослого человека. При этом горизонтально микроорганизмы распространяются на расстояние до 150 сантиметров — в типовой туалетной кабине это означает, что взвесь заполняет все помещение целиком. Особенно тревожная ситуация складывается для детей: их зона дыхания находится на высоте 70–100 сантиметров, где плотность капель оказывается максимальной. Ребенок, в отличие от взрослого, вдыхает не край аэрозольного облака, а его наиболее концентрированную часть. В пробах воздуха, отобранных сразу после смыва, микробиологи зафиксировали целый ряд опасных патогенов: споры Clostridioides difficile, устойчивые к дезинфекции и сохраняющие жизнеспособность месяцами, золотистый стафилококк, кишечную палочку, сальмонеллу, а также генетический материал аденовирусов и РНК коронавируса SARS-CoV-2. Примечательно, что даже в экспериментах без искусственного добавления микробов концентрация бактерий в воздухе оставалась высокой — причиной тому биопленки, плотные слои микроорганизмов, закрепляющиеся на стенках сифона и под ободком унитаза. Обычной дезинфекции оказывается недостаточно, чтобы полностью их уничтожить, и турбулентный поток воды срывает фрагменты этих пленок, разбивая их на аэрозольные частицы. Центральный результат работы — установление строгой математической связи между объемом смыва и плотностью биоаэрозоля. Каждый дополнительный литр воды увеличивает концентрацию взвеси в воздухе в 1,3–1,4 раза. Механика проста: больший объем жидкости требует большей энергии, удар о поверхность становится мощнее, возникает интенсивная турбулентность, которая разрывает водяную массу на миллионы микрокапель. При этом если концентрация микроорганизмов в чаше возрастает в 10 раз, то содержание бактерий в воздухе увеличивается примерно в 2,6 раза. Отдельно ученые сравнили гравитационные системы с бачками и напорные флешометры, подключаемые напрямую к водопроводу: в последних вода подается под давлением 2–4 бара, что создает гораздо более сильное распыление — десятки тысяч капель на кубический метр воздуха за один цикл. Пожалуй, самый неожиданный вывод касается распространенного совета закрывать крышку перед смывом. Статистически достоверной разницы в концентрации биоаэрозоля между открытой и закрытой крышкой на основе имеющихся данных выявить не удалось. Причина кроется в отсутствии герметичности: по периметру всегда есть технологические зазоры. Когда вода вытесняет воздух из чаши, закрытая крышка создает избыточное давление, и масса воздуха устремляется в узкие щели с дополнительным горизонтальным ускорением. Крупные капли действительно оседают на внутренней стороне крышки, но мелкие выбрасываются наружу на уровне пола и голеней, после чего поднимаются вверх восходящими потоками теплого воздуха. Закрытие крышки лишь меняет траекторию движения взвеси, но не уничтожает сам аэрозоль. Не спасает ситуацию и стандартная вытяжная вентиляция. Полная смена воздуха в туалетной комнате занимает 6–12 минут, тогда как смыв и подъем аэрозоля происходят за 1–3 секунды. В первые 20–60 секунд концентрация бактерий остается высокой независимо от работы вентилятора — он успевает очистить воздух лишь к приходу следующего посетителя, но не защищает человека, который только что нажал кнопку. Особую тревогу у авторов вызывает внедрение систем повторного использования воды. Вода из душевых и умывальников, прошедшая базовую фильтрацию, направляется в бачки унитазов — это экологично, но создает скрытую опасность. В накопительных резервуарах при температуре 20–30 градусов активно размножаются Legionella pneumophila и Pseudomonas aeruginosa. Каждый смыв в таком здании дробит воду, содержащую бактерии, и переводит их в ингаляционную форму — вдыхание легионелл с каплями менее 5 микрометров является основным путем заражения тяжелой пневмонией. На основе полученных данных исследователи предлагают конкретные инженерные решения: ограничение объема смыва до 3–4 литров, уменьшение зазоров между крышкой и чашей, внедрение локальной вытяжки, откачивающей воздух непосредственно из полости унитаза в момент активации, и обязательное обеззараживание технической воды ультрафиолетом или хлорированием. Что касается поведения пользователей, закрытие крышки остается полезной мерой для отсечения крупных брызг, однако главный практический совет прост: не наклоняться над унитазом и покинуть кабинку сразу после нажатия кнопки, позволив вентиляции удалить остаточную взвесь. Опубликовано: Legion Источник Подписывайтесь: