トイレを流すと何が起こりますか？

リヴァイアサンプレス:

私たちがよく使うトイレは、一般的に直水洗式とサイフォン式の2種類に分けられます。理論的には、トイレを流すと、水は流す力によって渦を巻き、エアロゾル（空気中に浮遊する固体粒子または液滴の総称）を形成します。これらのエアロゾルは空気中に上昇したり、空中に浮遊したり、壁、歯ブラシ、タオルなどの物体に付着したりします。しかし、一般家庭でよく使われるサイフォン式トイレの水を流す場合は、水量が少なく水圧も低いため、サイクロンによって舞い上がる細菌の数も限られているため、あまり心配する必要はありません。逆に直水洗トイレの場合は、使用後は便器の蓋を閉めてから水を流すのがベストです。

コロナウイルスのパンデミックが始まったばかりの暗い日々、私たちがウイルスについてほとんど何も知らず、ほとんどすべてのことに恐怖を感じていたとき、トイレで何が起きているのかを人々が非常に心配していた時期がありました。より具体的には、トイレを流した際に空中に放出される粒子の雲（科学文献では「トイレの煙」として知られている）が、コロナウイルスの重要な感染媒介物となる可能性があると懸念している。

2020年6月、ニューヨークタイムズ紙は、コロナウイルスは人間の排泄物にも存在するため、「トイレを流すとコロナウイルスのエアロゾルがあらゆる場所に拡散する可能性がある」と警告した[1]。それ以来、科学者や公衆衛生の専門家が時折この問題に関する公共広告を発表し、そのたびにうんちに対する恐怖が再燃した。

振り返ってみると、パンデミックの初期に私たちが知っていたと思っていたことの多くは間違っていました。食料品にリソールを吹きかけても効果がないことが判明しました。マスクを着用することは非常に有益であることも証明されています。手洗いは重要ですが、言われているほど重要ではなく、集団免疫は結局のところ幻想にすぎません。[2]国がパンデミック後の生活へと移行し、過去3年間を振り返る中で、1つ問う価値のあることがある。トイレの汚水の煙はどうなっているのか？

つまり、私たちの懸念は現実のものにはならなかったが、完全に誇張されていたわけでもなかった。科学者たちは何十年もトイレの煙を研究してきた。研究者たちは、煙の大きさはトイレの種類と洗浄機構によって異なることを発見した。勢いよく流れる水のエネルギーも役割を果たします。勢いが強いほど、噴煙も大きくなります。便器の蓋を閉めておくと（便器に蓋がある場合）、かなり効果がありますが、それでも便器の臭いは完全には消えません。便座と蓋の隙間からまだ粒子が漏れ出てしまうのです。

研究間で細部に違いはあれど、パンデミック以前は、長年の研究から得られた主な結論は一貫しており、大まかなものでした。「トイレの煙エアロゾルの真相を解明」と題された2013年のレビュー記事[3]で、米国疾病予防管理センター（CDC）とオクラホマ大学公衆衛生学部の科学者らは、「トイレの水を流すと、少なくとも細菌と同じ大きさの微生物を運ぶ大量のトイレの煙エアロゾルが発生する…これらのバイオエアロゾルは長期間空中に留まり、気流に乗って移動する可能性がある」と書いています。つまり、トイレを流すと、その内容物のかなりの量がパイプに流れ込むのではなく、空中に上がってしまうのです。

それについて知ることと、それを見ることは別のことだ。従来、科学者は粒子カウンターか「理想化されたトイレの計算モデル」（少なくとも 1 つの研究では後者を使用）を使用してトイレの煙を測定してきました。しかし先月発表された研究[4]では、コロラド大学ボルダー校の研究者らがさらに一歩進んで、明るい緑色のレーザーを使用して、通常は目に見えないものを（幸いなことに）見えるようにした。工学教授であり、この研究の共著者でもあるジョン・クリマルディ氏は、目に見えない現象を明らかにするためのレーザーの使用を25年間研究してきた。

トイレの水を流す際の 2.8 秒、4.4 秒、6.4 秒後に撮影されたトイレの水煙の画像。 © ジョン・クリマルディ他/ コロラド大学ボルダー校

彼は、自分と同僚が実験を始めたとき、何かが見えるだろうと確信していたと私に話した。それでも、実験の結果は「彼らの予想を完全に超えたもの」だった。噴煙は予想していたよりも大きく、速く、強力だった。クリマルディ氏は「噴火のよう」、あるいは同氏と同僚が論文で表現したように「強力で混沌とした噴流」だったと述べた。

トイレを流してから 8 秒以内に、発生したエアロゾルの雲は便座から約 5 フィート (1.52 メートル) まで噴出されます。これは地面から 6 フィート (1.83 メートル) 以上の高さです。つまり、顔に直接噴射されるのです。 **

トイレの水を流した後、時間と空間にわたってエアロゾルの煙が急速に成長する様子を示した地図。 © ジョン・クリマルディ他/ コロラド大学ボルダー校

最初の噴火の後、噴煙は天井に達するまで上昇を続け、その後外側へ漂っていった。壁にぶつかると、壁に沿って流れます。すぐに、それは部屋全体に広がりました。一度部屋を満たすと、しばらくそこに留まります。「空港の公衆トイレに入って、個室が20個あって、それぞれの個室が数分おきに水を流されるところを想像してみてください」とクリマルディ氏は言う。それは楽しいイメージではありません。

したがって、問題は、トイレの煙の現象が起こるかどうか（好むと好まざるとにかかわらず、明らかに起こる）ではなく、それがコロナウイルスやその他の悪いものを拡散させるリスクをもたらすかどうかです。しかし、この部分についてはまだよくわかっていません。

2013年のレビュー記事では、最初のSARSウイルスに関する研究は「トイレの煙が空気感染を引き起こす可能性があることを示す最も説得力のある指標の1つ」であるとみなされた。（著者らはまた、SARS は「まだ一般的な病気ではないが、爆発的な拡大と高い死亡率の可能性を示している」と指摘している。）例えば、香港のアモイガーデンズアパートコンプレックスで 2003 年に発生した SARS の発生を調査した報告書では、著者らはトイレの煙を通じて病気が広がることについて明確に論じている。それでも、ノースカロライナ大学チャペルヒル校の環境微生物学者マーク・ソブシー氏は、この研究は決定的なものではないと語った。研究者らは他の感染経路を排除せず、また、ウイルスのみを検出するよりもはるかに信頼性の高い感染力の指標である、糞便からの生きたウイルスの培養も試みなかった。

ソビ氏は、それ以外に、トイレの煙がSARSや新型コロナウイルスを拡散させるという証拠はほとんどないと述べた。ソビ氏自身が2021年12月に発表したコメント[5]では、ウイルスが糞便を介して感染するという「文書化された証拠はない」と述べている。少なくとも、それは私たちが生き延びてきたパンデミックの3年間の経験に当てはまるようです。

トイレがCOVID-19の拡散に大きな役割を果たしていないと簡単に証明することはできませんが、トイレが重要な役割を果たしたという明確な証拠も見つかっていません。そして、いずれにせよ、新型コロナウイルスは他にも多くの恐ろしい感染拡大の方法を見つけています。

しかし、トイレの煙がコロナウイルスの媒介物となることはないようだが、だからといってそれを忘れていいというわけではない。ソビさんは、ノロウイルスのような胃腸のウイルスは文字通り排泄物を通じて広がるため、トイレの煙を通じて感染するリスクが高いと話した。これに対する唯一の本当の解決策は構造的なものです。換気を改善することで、エアロゾル化した糞便が空気中に蓄積するのを防ぐことができます。一方、殺菌灯は、技術はまだ開発中ですが、残留物を消毒する可能性が高いです。[6]

しかし、どちらのアプローチも、そもそも煙を止めることはできない。そのためには、トイレ自体を改造する必要があります。便座の形状、水の流れ方、その他のさまざまな変数を変更して、よりスムーズで制御された水洗を実現できます。そして、トイレメーカーも蓋のないトイレの製造をやめるかもしれません。

しかし、次にトイレの便器のぽっかり開いた穴を見つめるときには、これらのどれも役に立ちません。クリマルディ氏は、公衆トイレではマスクを着用することを推奨している。マスクを着用することで、自分のトイレの流し方で出る排泄物の煙だけでなく、自分の前にトイレを使った人が残した排泄物の煙、さらにその前にトイレを使った人が残した排泄物の煙なども防げるという。

公衆衛生介入としてマスクを着用することに深い感情的つながりを持つ必要はありません。実際に糞便を吸い込まないようにするには、数分間着用することを検討する必要があるだけです。ソビ氏は、もうひとつの型破りなトイレの衛生に関するヒントを教えてくれている。彼自身も、これでは身を守るのは限界があると認めている。公衆トイレに便器の蓋がないときは、水を流す前に手を洗い、「息を止めて、トイレの水を流し、逃げる」ことを検討してみてはどうか、と彼は言う。

参考文献:

[1]www.nytimes.com/2020/06/16/health/coronavirus-toilets-flushing.html

[2]www.theatlantic.com/health/archive/2022/10/covid-pandemic-airborne-virus-transmission-hand-washing/671831/

[3]www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4692156/

[4]www.nature.com/articles/s41598-022-24686-5

[5]iwaponline.com/jwh/article/20/1/126/85839/ウイルス学的および疫学的欠如

[6]www.nature.com/articles/s41598-022-24686-5

ジェイコブ・スターン著

翻訳者：クシャン

校正/竹と豆腐のリーン

オリジナル記事/www.theatlantic.com/health/archive/2023/01/covid-virus-spread-toilets-public-bathrooms/672846/

この記事はクリエイティブ・コモンズ・ライセンス（BY-NC）に基づいており、KushanによってLeviathanに掲載されています。