Comme on le voit actuellement, les aérosols peuvent véhiculer des particules virales et ainsi transmettre des maladies infectieuses, dont la grippe ou le COVID-19. De même, les aérosols émis par les chasses d’eau des toilettes peuvent transporter des agents pathogènes présents dans les matières fécales. Un groupe de scientifiques s’intéresse à la façon dont ces petites particules se propagent dans les toilettes.
Chaque fois que nous tirons la chasse, des milliers de minuscules gouttelettes sont libérées dans l’air. Les gouttelettes plus grosses se déposent en quelques secondes, tandis que les aérosols plus petits (moins de 5 microns de diamètre) peuvent rester en suspension dans l’air. Sachant que divers agents pathogènes pullulent en permanence sur les parois et dans l’eau des toilettes (ils peuvent persister même après plusieurs dizaines de chasses d’eau !), ces aérosols présentent un risque accru de transmission de maladies.
La quantité et la concentration des aérosols émis dépendent bien entendu du type de toilettes, de la ventilation de la pièce, de la pression de l’eau, etc. Les risques sont heureusement réduits (mais pas nuls) si l’on prend soin de baisser le couvercle de la cuvette avant de tirer la chasse. Pourtant, la plupart des toilettes publiques n’ont pas de couvercle… Afin de mettre en place une stratégie préventive efficace pour limiter l’exposition potentielle des usagers aux maladies, une équipe de l’Université du Colorado à Boulder s’est attachée à étudier la cinématique de ces jets de microparticules. avec des lasers et des caméras.
Rôle important dans les messages de santé publique
Les scientifiques savent depuis longtemps que lorsqu’une chasse d’eau est tirée, de minuscules particules invisibles sont projetées dans l’air. Mais les connaissances actuelles sur les panaches d’aérosols des toilettes proviennent principalement de mesures discrètes des concentrations de particules en suspension dans l’air et déposées. La présente étude est la première à visualiser en temps réel le panache d’aérosol résultant et à mesurer la vitesse et la propagation des particules à l’intérieur.
« Après avoir regardé ces vidéos, vous ne penserez plus jamais à la chasse d’eau de la même manière. En fournissant des images spectaculaires de ce processus, notre étude pourrait jouer un rôle important dans les messages de santé publique », a déclaré John Crimeldi, qui étudie l’interaction entre la physique des fluides et les processus environnementaux ou biologiques à l’UC Boulder.
Il est en effet important de bien comprendre les trajectoires et les vitesses de ces particules, qui pourraient potentiellement héberger des agents pathogènes tels que Escherichia coli, Clostridium difficile, norovirus ou adénovirus, afin de mettre en place des stratégies de désinfection et de ventilation ou d’améliorer la conception des toilettes et des chasses d’eau. .
Découvrez le modèle et l’intensité des marées au fil du temps. © G.Crimaldi et al.
L’équipe a utilisé deux faisceaux laser : l’un dirigé en continu vers et au-dessus des toilettes, et l’autre envoyant des impulsions lumineuses rapides dans la même zone. Le premier montrait où se trouvaient les particules en suspension, et le second permettait de mesurer leur vitesse et leur direction. Deux caméras ont filmé l’ensemble du processus en haute résolution.
Jusqu’à 1,5 mètre de hauteur en huit secondes
Les toilettes utilisées dans l’étude étaient du même type que celles que l’on retrouve dans les toilettes publiques d’Amérique du Nord (et d’Europe) : un siège sans couvercle, accompagné d’un cylindre de chasse manuel ou automatique situé à l’arrière contre le mur. Les toilettes étaient neuves, propres et remplies uniquement d’eau du robinet.
Les résultats de l’expérience ont grandement surpris ses instigateurs : « Nous nous attendions à ce que ces particules d’aérosols flottent, mais elles se sont envolées comme une fusée », explique Crimaldi. Les images ont montré que les particules les plus légères voyagent très rapidement : elles peuvent être à 1,5 mètre au-dessus des toilettes (ou juste au niveau du visage) en huit secondes. Ils se dirigeaient principalement vers le haut et vers le mur du fond, mais leur mouvement était imprévisible ; ils atteignirent le plafond du laboratoire avant de se répandre dans le reste de la pièce.
Photos du panache d’aérosol à t = 2,8, 4,4 et 6,4 secondes après la chasse d’eau. © G.Crimaldi et al.
En mesurant la quantité de ces particules avec un compteur optique, les chercheurs ont réalisé qu’elles pouvaient rester dans l’air pendant des minutes, voire plus. Cependant, en raison de leur petite taille, ils peuvent facilement pénétrer dans les voies respiratoires, profondément dans les poumons, ce qui les rend potentiellement dangereux. « Le vrai problème avec les aérosols fins est qu’il n’y a pas de bon moyen de s’en débarrasser autre que de prendre tout cet air et de le faire passer par un mécanisme de purification », a déclaré Evan Inverse.Floyd, hygiéniste industriel et expert en santé environnementale à l’Université. de l’Oklahoma. qui n’ont pas participé à cette étude.
D’autre part, les gouttelettes plus grosses ont tendance à se déposer sur la surface en quelques secondes. Mais Crimeldi note que l’expérience était loin de la vie réelle : il n’y avait pas de déchets, pas de papier toilette dans une cuvette, personne ne bougeait à proximité – autant de facteurs qui pouvaient affecter le nombre et la dispersion des particules.
Les chercheurs espèrent que leurs recherches contribueront à améliorer la conception et le fonctionnement des toilettes, de la plomberie ou même de la ventilation pour assainir les bâtiments surpeuplés tels que les écoles, les bureaux et les hôpitaux, où des agents pathogènes potentiellement mortels peuvent se propager rapidement.
J. Crimeldi et al., Rapports scientifiques.
Grand fan de mangas et d’animes, je n’aime bien écrire qu’à propos de ses sujets, c’est pour ca que j’écris pour 5 minutes d’actus. Au quotidien de décortique, donne mes avis sur les différents épisodes et chapitres des mangas que j’aime lire.
