图源：pixabay
撰文｜李 砺
责编｜何义均
2020年9月，钟南山教授团队在《内科医学年鉴》（ANN Intern Med） 发表了一篇文章，通过研究于2020年1月26日至2020年2月13日位于广州一幢高层公寓中爆发的9例确诊病例，为粪便气溶胶传播新冠病毒的方式新添证据[1]。
事实上，当2020年2月新冠病毒肆虐时，多项研究通过临床数据对于其传播方式推测出：病毒主要通过密切接触以及呼吸道飞沫进行传播 [2]。之后有研究从人类粪便中分离出了活病毒和高病毒载量，引发了围绕病毒可以利用粪便-口腔的途径传播的猜测和讨论 [3]。
对于国内多数普通住户来说，地漏干燥一直是一个非常普遍的卫生问题。20年前，香港淘大花园里有329名住户感染了非典型肺炎，其中42人死亡。部分原因归结于有问题的污水管道 [4]。即使污水管道里的固体和液体应向下沉降，但管道内的气体会通过没有足够多水的管道向上漂浮 [4]。
于是，研究人员希望通过调查三个新冠肺炎爆发住户的时空分布以及环境变化，来验证粪便气溶胶传播病毒的可能性。该研究共有226名参与者，分别为9名新冠患者，193名同单元其他住户，以及24名该楼的管理人员。研究人员采集了参与者的咽拭子样本、户型、旅行史、病史、外出史。同时还收集了公寓楼的下水管道设计图，天气与风向数据，和电梯录像。对于环境采样，研究人员收集了237个地面和空气采样（来自于该建筑物的11个公寓），并且利用了示踪气体代替排水系统中载有病毒的气溶胶做了气流和扩散测试。
研究结果显示，该实验一共有九名新冠肺炎感染患者，分别来自三个家庭。其中一个家庭（A）有过1月中旬时武汉的旅行史。而其他两个家庭（B和C）则没有旅行史并且有较晚的发病症状。另外217名住户的核酸检测均为阴性。环境采样中，只有5个来自A家庭主卫生间的样本和1个来自A家庭垂直对齐楼上主卫生间（常年空房）的样本呈现阳性。
调查过程中，研究者并没有找到通过电梯或者其他方式进行病毒传播的证据。不过，三个感染家庭因为户型地理位置与彼此垂直对齐，所以主浴室通过排水管和通风孔连接。在所有主卫里，马桶、洗手盆、地漏和浴缸都使用了U型圈。U型疏水阀中的水封深度为75毫米，如果不加水，时间久后就会变干。气溶胶则会通过管道向上漂浮。而收集的气流与扩散测试数据也显示，阳性环境样本的位置与烟囱和通风口的病毒载气溶胶的垂直扩散方式一致。
三个感染家庭的住户图以及新冠病毒可能的传播途径图源：参考文献 [3]图A：三个家庭（A，B，C）被检测出新冠阳性的时间线。图B：住户图，-02号住户的阳台以及主卫生间地理位置。图C：新冠病毒可能通过粪便气溶胶传播的途径。
因此，文章通过阳性样本的数据得出结论：主卫的冲水马桶可能是该研究里新冠病毒主要的传播方式。研究人员对于这个结论提出了一些猜测：A家庭使用洗手间冲水之后，排水系统产生了大量的携带病毒的粪便气溶胶。如果另一名居民（例如B和C家庭）恰好在A家庭使用厕所的同时在他们自己的浴室内，又住在A家庭的垂直对齐楼上，则可能吸入一些生物气溶胶。又或者，当排水管中的空气与浴室中的空气之间的温度和湿度不同时，可能会产生浮力作用。因为 “烟囱” 效应，即户内空气可以垂直上升或下降，尺寸合适的生物气溶胶可能会从1502 （A家庭）被吸入2502和2702（B和C家庭）的浴室。
论文作者指出，该情况与非典时期在淘大花园爆发的感染情况十分相似，首先感染的病人冲洗厕所后，由于水力相互作用，垂直排水系统产生了大量的生物气溶胶。虽然气溶胶里的病毒数量、大小以及浓度现在并不可知，但许多研究表明了马桶废水里有粪便、尿液和呼出的粘液，且2.0%至49.5%的感染病人都有拉肚子的症状，粪便里也更是分离出活病毒和高病毒载量，使粪便气溶胶传播病毒的可能性变得更大。
在文章的结尾，作者提议道：“如果想要减少粪便气溶胶传播病毒的可能性，最好确保U型疏水阀不要干燥，同时卫生间的通风和卫生也值得注意。”
参考资料
[1] Kang, M., Wei, J., Yuan, J., Guo, J., Zhang, Y., Hang, J., ... & Peng, X. (2020). Probable evidence of fecal aerosol transmission of SARS-CoV-2 in a high-rise building. Annals of Internal Medicine.
[2] Centers for Disease Control and Prevention. How 2019-nCoV Spreads. Accessed at www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/about/transmission.html on 3 May 2020.
[3] Parasa, S., Desai, M., Chandrasekar, V. T., Patel, H. K., Kennedy, K. F., Roesch, T., ... & Repici, A. (2020). Prevalence of Gastrointestinal Symptoms and Fecal Viral Shedding in Patients With Coronavirus Disease 2019: A Systematic Review and Meta-analysis. JAMA Network Open, 3(6), e2011335-e2011335.
[4] Yu, I. T., Li, Y., Wong, T. W., Tam, W., Chan, A. T., Lee, J. H., ... & Ho, T. (2004). Evidence of airborne transmission of the severe acute respiratory syndrome virus. New England Journal of Medicine, 350(17), 1731-1739.