北京隔离点楼房研究：马桶冲水，新冠气溶胶可能垂直传播 20 层，需要担心吗？

本文作者：庄时利和

1 月 6 日，《中国疾病预防控制中心周报》（China CDC Weekly）发表了一项来自中国疾病预防控制中心环境与人口健康重点实验室和北京市疾控中心的研究，分析了在高层建筑中新冠病毒气溶胶的浴室传播风险 [1]。

图源：China CDC Weekly

该研究通过模拟分析提出，如果卫生间内地漏连接部位气密性较差，加之排污管道在天台通风口的通风不畅，冲厕所时造成的污水管道压力波动，可能导致气溶胶通过排污管和上层地漏实现跨楼层的垂直传播。且马桶冲水次数越多，气溶胶中新冠病毒类似颗粒就越多。

此外，如果把不同楼层的厕所排气扇都打开，那么 4 楼马桶冲水后，5 楼、10 层、19 楼和 27 楼都可能检测到新冠病毒类似颗粒。

如何理解这篇研究得出的结论？我们需要担心新冠病毒通过下水道传播导致跨楼层感染吗？

既往研究：模拟实验有气溶胶传播，暂无导致感染确切证据

新冠病毒感染本质上仍然是一种急性呼吸道传染病，根据卫健委发布诊疗指南第十版，经呼吸道飞沫和密切接触传播是其主要的传播途径，在相对封闭的环境中经气溶胶传播。

目前关于其是否在普通居民楼环境下，通过下水道的方式上下楼传播，缺乏足够的研究，至今没有通过地漏和下水道传播新冠病毒并导致感染的确切证据，主要是这类研究很难完全排除其他途径（如楼梯和电梯等公共空间接触、集体核酸检测以及其他人员上门接触）传播。

不过，从理论上和实际观察到的一些现象（非严格对照研究）来说，一些家庭的下水道确实存在气溶胶传播风险。

比如在 2022 年 6 月同样发表在 China CDC Weekly 的一项现场模拟实验 [2]，结果证实了无水封马桶冲水-排污管-上层地漏存在垂直气溶胶传播途径，为卫生管道的气溶胶传播疫情提供了实验证据。

需要注意的是，这是一项模拟实验，属于定性研究。且实验用的并非是活病毒或假病毒，而是气动特性类似的聚苯乙烯荧光微球，经实验证实的模拟物气溶胶传播并不代表病毒造成的感染风险。

模拟实验中气溶胶跨楼层垂直传播示意图 [2]

另一方面，正常地漏和下水道内置的存水弯有水封作用，可以直接阻断废气和气溶胶，防止病毒传播。

此前广受关注的 2003 年香港淘大花园的 SARS 集体感染事件，后来的研究结果表明很可能是 U 性存水弯干涸导致水封失效，并且指示病例（最早导致传播的感染者）是一名肾透析患者，他将肾透析的废水在卫生间当做一般垃圾排除，最终造成了这起超级传播 [3]。

U 形存水弯功能示意图（图源：参考文献 3）

总体来说，新冠病毒以气溶胶形式通过下水道传播的概率，要远远低于呼吸道飞沫与密切接触传播。

最新研究：地漏气密性差+通风不畅，马桶冲水可能气溶胶垂直传播 20 层

这类研究的困难之一，在于难以排除其他传播途径的干扰，因此严格的实验设计至关重要。

在这项最新的研究中，研究人员对去年 9 月份末至 10 月初北京一处被用作阳性感染者隔离点高层建筑进行探测，同样采取聚苯乙烯荧光微球模拟新冠病毒气溶胶。

研究发现，如果卫生间内地漏连接部位气密性较差，加之排污管道在天台通风口的通风不畅，冲厕所时造成的污水管道压力波动，可能导致气溶胶通过排污管和上层地漏实现跨楼层的垂直传播。

研究人员在这栋高层建筑内，模拟了一些不同的场景。比如在下面这张表格中，场景 1 是未冲马桶，场景 2 是冲马桶；阶段 1 是卫生间不开排气扇，阶段 2 是卫生间开排气扇。

不同房间采集样品中荧光聚苯乙烯微球模拟新冠病毒颗粒检测结果 [1]

空气采样器在不同房间收集的荧光微球照片 [1]

研究发现：

不冲马桶 + 都开排气扇：4 楼厕所气溶胶可以扩散到 5 楼垂直房间（402→502），其他楼层未检测到；

冲马桶 + 都不开排气扇：情况同上，5 楼可以检测到，其他楼层未检测到；

冲马桶 + 都开排气扇：5 楼、10 楼、19 楼和 27 楼都可以检测到。

此外，研究人员发现，卫生间地漏通过水平废水管与污水管相连，地漏也有存水弯，但是地漏所有连接部位都是金属与金属的连接，密封性很差，并且在实验过程中存水弯被移除。

在实验当中，即便不冲马桶，402 的气溶胶模拟物也能通过卫生间地漏进入最近的 502。而由于楼层距离和相对比较短的实验时间（2 小时），气溶胶模拟物无法进入较高楼层的浴室。

需要强调的是，研究人员在论文中也提到，这只是一项定性研究，旨在确认气溶胶传播途径的存在，没有调查感染的风险。此外，研究中采用聚苯乙烯荧光微球模拟新冠病毒气溶胶，并非真实含有病毒颗粒的气溶胶。

因为确认感染风险的研究会复杂得多，病毒 RNA 载量、是否存在足够活病毒以及不同毒株的易感性，都是需要评估的内容。

如何降低传播风险？

根据研究结果，考虑到现在有更多的居家隔离人员，研究人员提出以下建议：

卫生间和洗衣机用的地漏应该确保有足够的水封，或者用装满水的塑料袋盖住，淋浴区在不使用时也应当盖住。

确保排污管的通风口没有堵塞，这样可以保持冲厕所时的压力平衡，减少管道内压力波动，防止影响到地漏的水封；

确保无外窗房间的新风系统不能堵塞或者关闭，不要堵塞卫生间的排风道或者关闭排风扇；

加强隔离人员的健康教育，每天定时开窗通风，在隔离期间一直开着卫生间排风扇，冲厕所前盖上马桶盖，淋浴区的装水塑料袋只有在洗澡时才能取下。

虽然目前在高层居民楼中，新冠病毒通过下水道传播导致跨楼层感染的证据不够充分，但大多数普通人仍然可以采取一些措施，降低自己和家人的风险。

比如根据香港卫生防护中心发布的《2019 冠状病毒病防疫锦囊足本》，建议感染者尽可能打开窗户以保持居所空气流通， 最好在房间里安装空气净化器并长期运作。对于大多数人来说，确保自家的下水道和地漏有水封（每周 1 次，将约 500ml 水倒入每个排水口），尤其是一些老旧小区的直排下水道。

图源：香港卫生防护中心 [4]

另外，无论是在自家还是公共卫生间，冲马桶前盖上马桶盖，应当是一个基本的卫生习惯。不只是为了防止新冠，主要是防止各种细菌和其他病毒的扩散。

最后，根据新冠的主要传播途径，对于大多数普通民众而言做好个人防护以及空气通风更加重要。戴口罩、勤洗手、保持社交距离，以及根据建议及时接种新冠疫苗，这些是预防新冠更加重要的措施。

致谢：本文经遗传学博士、药企研发科学家 周叶斌，病原生物学博士 雷娜 专业审核

【注】

病原生物学博士 雷娜审核意见：

SARS-CoV-2 可在人体胃肠道系统中主动复制，引起胃肠道体育bd，在粪便和尿液中可以检测到病毒 RNA，病毒载量在 5*10^3 至 10^7.6 拷贝/mL之间，但是检测 RNA 并不能保证传染性，目前没有确切证据表明传染性的、复制能力强的 SARS-CoV-2 存在于环境粪便废物、废水或水中。

目前，WHO、水环境联合会、美国 CDC 等机构并不认为环境粪便废物和水是传染性 SARS-CoV-2 的暴露源，导致感染和疾病。SARS-CoV-2 的人类传染性剂量-反应关系尚不清楚，因此无法通过微生物风险定量评估方法来评估基于证据的定量健康影响评估。

但由于病毒传染性的不确定性，不能排除这些可能性，需要进行更多的研究来确定病毒生存时间和潜在的传染性，并开发更准确的检测和监测方法。如果，无法确定粪便废物存在可传染性病毒，那么推测马桶冲水-排污管-上层地漏存在垂直气溶胶传播途径，还需要更多证据。

题图来源：图虫创意｜策划：gyouza

参考文献：

[1] Keyang Lyu, Qin Wang, Xia Li, et al. Preplanned Studies: Neglected Aspects of SARS-CoV-2 Aerosol Transmission in Bathrooms of Multistory and High-Rise Buildings — Beijing Municipality, China, October 2022. China CDC Weekly. 2023, 5(1): 1-4

[2] Keyang Lyu, Siyang Feng, Xia Li, et al. Preplanned Studies: SARS-CoV-2 Aerosol Transmission Through Vertical Sanitary Drains in High-Rise Buildings — Shenzhen, Guangdong Province, China, March 2022.China CDC Weekly. 2022, 4(23): 489-493

[3]Hung LS. The SARS epidemic in Hong Kong: what lessons have we learned? J R Soc Med. 2003 Aug;96(8):374-8. doi: 10.1177/014107680309600803. PMID: 12893851; PMCID: PMC539564.

[4]https://www.coronavirus.gov.hk

[5]Karthikeyan S, et al. Wastewater sequencing reveals early cryptic SARS-CoV-2 variant transmission. Nature. 2022;609(7925):101-108.

[6]Foladori P, et al. SARS-CoV-2 from faeces to wastewater treatment: What do we know? A review. Sci Total Environ. 2020;743:140444.

[7]Sobsey M.D. Absence of virological and epidemiological evidence that SARS-CoV-2 poses COVID-19 risks from environmental fecal waste, wastewater and water exposures. J Water Health. 2022;20(1):126-138.

[8]Tiwari A, et al. Persistence and occurrence of SARS-CoV-2 in water and wastewater environments: a review of the current literature. Environ Sci Pollut Res Int. 2022;29(57):85658-85668.