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摘要：廁所沖水產生氣溶膠的微生物風險量化評估（QMRA）框架

1. 研究背景

• 廁所沖水時會產生氣溶膠（toilet plume），其中可能含有微生物，成為腸胃道與呼吸道疾病的傳播途徑。

• 先前的研究已檢測到沖水產生的氣溶膠中含有微生物，但缺乏量化風險評估，無法準確判定其對人類健康的影響。

• 本研究目標：建立量化微生物風險評估（Quantitative Microbial Risk Assessment, QMRA）模型，評估不同場景下廁所沖水氣溶膠對感染風險的影響。

2. 研究方法

• 實驗測量：

  • 於密閉實驗室（4.26 × 3.35 × 2.26 m）中進行測試。

  • 測量沖水後產生的顆粒濃度，使用 HEPA 過濾系統以排除外部干擾。

  • 測試三種通風速率（ACH）：1.5、3、6 次換氣/小時。

  • 兩種場景：

    1. 開放式廁所（NC，No Cubicle）

    2. 隔間廁所（2C，Two Cubicles）

• 風險建模（QMRA）：

  • 模擬不同時段進入廁所的二次感染風險，比較：

• 即刻進入（0 秒）

• 延遲 60 秒

• 延遲 240 秒

• 模擬病毒：SARS-CoV-2（新冠病毒）與諾如病毒（Norovirus）

• 透過蒙地卡羅模擬（Monte Carlo Simulation）估算不同條件下的感染風險。

3. 研究結果

3.1 氣溶膠與顆粒濃度

• 沖水後，約10 秒內氣溶膠顆粒濃度迅速上升，然後隨時間降低。

• 1.5 ACH（低通風）條件下，顆粒濃度較高且持續時間較長，表示低通風可能增加感染風險。

• 增加通風（6 ACH）可大幅降低顆粒濃度，但仍有殘留氣溶膠。

3.2 感染風險評估

• 諾如病毒的感染風險比 SARS-CoV-2 高 2 倍，因其糞便中的濃度較高。

• 延遲 60 秒進入廁所，可降低 40%–85% 的感染風險：

  • SARS-CoV-2：降低 85%

  • Norovirus：降低 40%

• 延遲 240 秒（4 分鐘）可進一步降低 66%–94% 的感染風險。

• 男性因為平均停留時間較長（173 秒），其感染風險稍高於女性（95 秒）。

3.3 廁所通風與使用行為影響

• 低通風（1.5 ACH）：沖水後氣溶膠可停留較長時間，感染風險較高。

• 高通風（6 ACH）：感染風險顯著降低，但仍應避免立即進入。

• 廁所隔間可能增加氣溶膠滯留，特別是在通風較差的條件下。

4. 改善建議

• 避免即刻進入：至少等 60 秒再使用廁所，可顯著降低感染風險。

• 提高通風：建議最低換氣率 6 ACH，減少氣溶膠濃度與懸浮時間。

• 增設自動通風系統，確保空氣流動，不讓氣溶膠長時間滯留。

• 廁所設計優化：

  • 盡量使用封閉式沖水馬桶（蓋上馬桶蓋）。

  • 避免氣流將氣溶膠帶到其他區域（如洗手台、門把）。

• 政策建議：

  • 公共廁所應制定通風標準，特別是在醫院、辦公室、學校等高人流場所。

  • 增加衛生教育宣導，例如建議使用者先等 1-2 分鐘再進入廁所，並沖水時關閉馬桶蓋。

5. 結論

• 廁所沖水產生的氣溶膠可能攜帶病毒，並在空氣中懸浮數分鐘，對使用者構成感染風險。

• 提高通風與延遲進入時間是有效降低感染風險的方法。

• 公共衛生政策應納入 IAQ（室內空氣品質）標準，確保廁所環境安全。

• 未來研究應進一步測試不同設計與通風條件下的感染風險，以優化建築與衛生防疫策略。

台灣室內環境品質管理協會認為本研究提供了一種科學量化評估廁所氣溶膠風險的方法，可應用於公共衛生、醫療機構、學校與辦公大樓公廁的防疫規劃。

公廁管理應與時俱進，打造健康永續環境

隨著環境衛生意識提升，建議政府可以制定更嚴格的公共廁所空氣品質標準，確保每位使用者的健康安全，讓我們共同推動更安全、更衛生的公共環境！

(參Marr, L. C., et al. “A Quantitative Microbial Risk Assessment (QMRA) Framework for Exposure from Toilet Flushing Using Experimental Aerosol Concentration Measurements.” Indoor Air, 2024)