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Apr 23, 2024

I bagni commerciali emettono pennacchi di aerosol energici e a rapida diffusione

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 20493 (2022) Cita questo articolo 54k Accessi 1 Citazioni 3173 Dettagli metriche altmetriche Gli aerosol possono trasmettere malattie infettive tra cui SARS-CoV-2,

Rapporti scientifici volume 12, numero articolo: 20493 (2022) Citare questo articolo

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Gli aerosol possono trasmettere malattie infettive tra cui SARS-CoV-2, influenza e norovirus. I WC con lo sciacquone emettono aerosol che diffondono gli agenti patogeni contenuti nelle feci, ma si sa poco sull’evoluzione spaziotemporale di questi pennacchi o sui campi di velocità che li trasportano. Utilizzando la luce laser per illuminare gli aerosol espulsi quantifichiamo la cinematica dei pennacchi provenienti da una toilette commerciale di tipo flushometer e utilizziamo il movimento delle particelle di aerosol per calcolare i campi di velocità del flusso associato. Lo sciacquone produce un forte getto caotico con velocità superiori a 2 m/s; questo getto trasporta gli aerosol ad altezze che raggiungono 1,5 m entro 8 secondi dall'inizio del lavaggio. La quantificazione dei pennacchi delle toilette e delle velocità di flusso associate fornisce una base per le future strategie di progettazione volte a mitigare la formazione di pennacchi o a disinfettare gli agenti patogeni al loro interno.

Lo sciacquone di una toilette genera un flusso energetico turbolento che rilascia goccioline e aerosol nell'aria1,2,3,4, raggiungendo altezze superiori a 1,5 m5 in scenari che presentano un rischio maggiore di trasmissione di malattie mediata da aerosol e fomite dalle feci6,7, 8,9. Le goccioline più grandi si depositano in pochi secondi, ma gli aerosol più piccoli (\(<5\ \mu\)m) rimangono sospesi10, 11. La presenza di agenti patogeni sulle pareti laterali della tazza del WC o nell'acqua della tazza contribuisce alla contaminazione degli aerosol4 e alla contaminazione l'acqua della tazza può persistere dopo dozzine di scarichi12, 13. Le concentrazioni di bioaerosol rilasciate da una toilette con sciacquone variano a seconda del tipo di toilette14, 15, delle prestazioni di ventilazione16, della posizione radiale attorno alla tazza17, del livello di pressione dell'acqua18 e della presenza di rifiuti fecali11. Sebbene la crescita del pennacchio di aerosol sia ridotta, ma non eliminata, dalla presenza di un coperchio chiuso2, 10, 19, i bagni negli ambienti pubblici, commerciali o sanitari in genere non hanno coperchi. Mentre studi precedenti documentano dove finiscono gli aerosol delle toilette, si sa molto poco sulla fisica e sulla cinematica di come arrivano lì.

Mentre molte associazioni epidemiologiche con i contesti sanitari fecali-orali sono ben consolidate, mancano le loro controparti con l’aerosol. Le esposizioni respiratorie ai microbi presenti nell’aria negli ambienti sanitari sono state un obiettivo di salute pubblica poiché la disponibilità di bagni pubblici chiusi è aumentata con l’urbanizzazione. Sebbene siano state costruite valutazioni quantitative del rischio in questo contesto igienico20, la loro applicazione pratica richiede caratteristiche della fonte di emissione nonché identità, distribuzione, abbondanza e persistenza specifica risolte nel tempo di potenziali agenti patogeni aerosolizzati in intervalli di dimensioni respirabili21. Le esposizioni agli aerosol sanitari sono acute, con una forte dipendenza dal comportamento degli occupanti, il che aumenta la sfida di valutare i rischi respiratori negli ambienti confinati dei bagni. I rischi associati alla trasmissione di virus respiratori ed enterici attraverso l’uso dei bagni pubblici a causa di aerosol contaminati dal pennacchio dei servizi igienici, aerosol sospeso da utenti precedenti o trasmissione attraverso superfici ad alto contatto dovrebbero essere mitigati ove possibile4, 22, 23. SARS-CoV-2 e altri virus hanno dimostrato di sopravvivere sulle superfici per diversi giorni24,25,26, e i batteri enterici, potenzialmente patogeni e non, come C. difficile vengono aerosolizzati durante il lavaggio e successivamente si depositano sulle superfici architettoniche locali come potenziali fomiti10.

La conoscenza attuale dei pennacchi di aerosol delle toilette deriva principalmente da misurazioni discrete delle concentrazioni di particelle disperse nell'aria e depositate. La conoscenza della cinematica del pennacchio della toilette è limitata al video ad alta velocità di grandi goccioline espulse in prossimità della tazza8, alla visualizzazione qualitativa di un pennacchio di ghiaccio secco dal gabinetto di un aereo27 e alle simulazioni numeriche delle velocità del flusso e delle particelle espulse all'interno di un modello idealizzato della toilette15. Mancano misurazioni a pieno campo e risolte nel tempo delle dinamiche spaziotemporali del pennacchio, compresi i campi di velocità del flusso d'aria, e sono fondamentali per lo sviluppo e la sperimentazione di future strategie di progettazione per mitigare l'esposizione umana attraverso la formazione di pennacchi e disinfettare gli agenti patogeni trasportati dal pennacchio28, 29 e migliorare la rimozione dei pennacchi attraverso la ventilazione20.