blog

Apr 23, 2024

Sanitários comerciais emitem plumas de aerossol energéticas e de rápida propagação

Relatórios Científicos volume 12, Número do artigo: 20493 (2022) Citar este artigo 54k Acessos 1 Citações 3173 Detalhes de métricas altmétricas Os aerossóis podem transmitir doenças infecciosas, incluindo SARS-CoV-2,

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 20493 (2022) Citar este artigo

54 mil acessos

1 Citações

3173 Altmétrico

Detalhes das métricas

Os aerossóis podem transmitir doenças infecciosas, incluindo SARS-CoV-2, gripe e norovírus. Vasos sanitários com descarga emitem aerossóis que espalham patógenos contidos nas fezes, mas pouco se sabe sobre a evolução espaço-temporal dessas plumas ou sobre os campos de velocidade que as transportam. Usando luz laser para iluminar aerossóis ejetados, quantificamos a cinemática das plumas que emanam de um vaso sanitário comercial tipo autoclismo e usamos o movimento das partículas de aerossol para calcular os campos de velocidade do fluxo associado. A descarga do vaso sanitário produz um forte jato caótico com velocidades superiores a 2 m/s; este jato transporta aerossóis a alturas que chegam a 1,5 m em 8 segundos após o início da descarga. A quantificação das plumas sanitárias e das velocidades de fluxo associadas fornece uma base para futuras estratégias de projeto para mitigar a formação de plumas ou para desinfetar patógenos dentro delas.

Dar descarga gera um fluxo energético turbulento que libera gotículas e aerossóis no ar1,2,3,4, atingindo alturas superiores a 1,5 m5 em cenários que apresentam risco aumentado de transmissão de doenças mediadas por aerossóis e fômites a partir das fezes6,7, 8,9. As gotículas maiores sedimentam em segundos, mas os aerossóis menores (\(<5\ \mu\)m) permanecem suspensos10, 11. A presença de patógenos nas paredes laterais do vaso sanitário ou na água do vaso sanitário contribui para a contaminação dos aerossóis4 e para a contaminação de a água da bacia pode persistir após dezenas de descargas12, 13. As concentrações de bioaerossóis liberados por um vaso sanitário com descarga variam dependendo do tipo de vaso sanitário14, 15, do desempenho da ventilação16, da posição radial ao redor da bacia17, do nível de pressão do abastecimento de água18 e da presença de resíduos fecais11. Embora o crescimento da pluma de aerossol seja reduzido – mas não eliminado – pela presença de uma tampa fechada2, 10, 19, os sanitários em ambientes públicos, comerciais ou de saúde normalmente não têm tampas. Embora estudos anteriores documentem onde vão os aerossóis sanitários, muito pouco se sabe sobre a física e a cinemática de como eles chegam lá.

Embora muitas associações epidemiológicas com contextos sanitários fecais-orais estejam bem estabelecidas, faltam as suas contrapartes em aerossol. As exposições respiratórias a micróbios transportados pelo ar em ambientes sanitários têm sido um foco de saúde pública à medida que a disponibilidade de casas de banho públicas fechadas se expandiu com a urbanização. Embora tenham sido construídas avaliações quantitativas de risco neste contexto de higiene20, a sua aplicação prática requer características da fonte de emissão, bem como a identidade, distribuição, abundância e persistência específica resolvidas no tempo de potenciais agentes patogénicos aerossolizados em gamas de tamanho respiráveis21. As exposições a aerossóis sanitários são agudas, com uma forte dependência do comportamento dos ocupantes, o que aumenta o desafio de avaliar os riscos respiratórios em ambientes sanitários confinados. Os riscos associados à transmissão de vírus respiratórios e entéricos através da utilização de casas de banho públicas devido a aerossóis contaminados provenientes da pluma da sanita, aerossóis suspensos de utilizadores anteriores ou transmissão através de superfícies de elevado contacto devem ser mitigados sempre que possível4, 22, 23. SARS-CoV-2 e outros vírus demonstraram sobreviver em superfícies por vários dias24,25,26, e bactérias entéricas - potencialmente patogênicas ou não - como C. difficile são aerossolizadas após a lavagem e subsequentemente depositadas em superfícies arquitetônicas locais como potenciais fômites10.

O conhecimento atual sobre plumas de aerossóis em banheiros deriva principalmente de medições discretas de concentrações de partículas transportadas pelo ar e depositadas. O conhecimento da cinemática da pluma do vaso sanitário é limitado ao vídeo de alta velocidade de grandes gotículas ejetadas nas proximidades da bacia8, visualização qualitativa de uma pluma de gelo seco de um banheiro de aeronave27 e simulações numéricas de velocidades de fluxo e partículas expelidas dentro de um modelo de vaso sanitário idealizado15. Faltam medições de campo completo e resolvidas no tempo da dinâmica da pluma espaço-temporal - incluindo os campos de velocidade do fluxo de ar - e são críticas para o desenvolvimento e teste de futuras estratégias de projeto para mitigar a exposição humana através da formação de plumas, desinfetar patógenos transportados pela pluma28, 29 e melhorar a remoção de plumas por meio de ventilação20.