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抽水马桶

水冲式马桶

抽水马桶（英文：Flush toilet），又称冲水马桶，约翰·哈林顿（Dr. John Harington）被认为是第一个发明抽水马桶的人，1778年由约瑟夫·布拉梅（英语：Joseph Bramah）发明，是以杠杆原理把定量水由水箱拉下，把排泄物冲走的马桶，但会导致在空气中长时间停留的“马桶烟羽（英语：toilet plume）”(或马桶附带物)气溶胶。由于特定病原体，如诺如病毒、SARS病毒或COVID-19病毒可能通过气溶胶传播，因此建议冲洗前关闭马桶盖来减少病原体传播。

抽水马桶
抽水马桶冲水声

分类

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  • 蹲厕
  • 水箱马桶
  • 无槽式马桶

历史

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现代化之前的抽水马桶系统

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自新石器时代以来就存在着各种形式的冲水厕所，奥克尼的斯卡拉布雷是英国最古老的新石器时代村落，大约在公元前31世纪就已经使用一种水力技术的卫生设施。[1][2][3][4][5][6]这个村庄的设计是使用一条小溪连接排水系统来冲走脏物。

美索不达米亚人在公元前4000年左右引入粘土下水管道，最早的例子是在尼普尔的贝尔神庙和埃什南纳发现的，[7]用来清除污水，并在井中收集雨水。乌鲁克城在公元前3200年出现已知最早的砖砌简易厕所（英语：Latrine），包括蹲式和坐式厕所。[8][9]后来西台城市哈图沙使用了粘土管，[10]这些管段易于拆卸和更换，也便于清洗。

公元前3000年，地中海克里特岛的克诺索斯王宫，被发现有一条撒香水的沟渠上有厕所蹲坑，厕所的屋顶装有收集雨水的蓄水盆，雨水经由弯曲的陶管，缓缓流入楼下的厕所。

公元前2000年，米诺斯文明发展了可冲水坐式马桶，在克诺索斯和阿克罗蒂里挖掘出了一些样本。[11][12]

距今约2200年至2400年以前，古代战国时期到汉朝初期，栎阳（位于今陕西省西安市阎良区）出现了抽水马桶。其遗址（包括厕所的破损部件、便箱、冲水管和弯曲的冲水管）于2023年2月被宣布发现。考古人员形容这一厕所是奢侈品，并推测这可能是高级官员甚至中国皇帝专用的，可能有仆人在厕所使用时将水倒入其中。 这可能是世界最已知最古老的冲水马桶。[13]

公元1世纪到5世纪，罗马帝国普遍使用公共厕所，污物会流入一级或二级下水道。位于英国哈德良长城上的豪斯泰德碉堡（英语：Housesteads_Roman_Fort）（Housesteads）的厕所即为保存良好的例子。这种厕所没有现代意义上的冲水功能，但有源源不断的流水来冲洗污物。随着西罗马帝国的衰落，这些公共厕所系统逐渐在西欧废弃，但在拜占庭东罗马帝国仍在持续使用，有纪录显示曾换新厕所管道及修复下水道。[14]

在伊斯兰黄金时代（8-14世纪）的穆斯林世界，城市里有与供水系统和废物处理下水道系统相连的冲水马桶。例如，埃及的福斯塔特市有多层房屋（最多六层），配有冲水马桶，与供水系统相连，每层都有烟道（英语：Flue）负责将污物输送到地下渠道。[15]

 
在奥斯提亚安提卡挖掘到的罗马公共厕所

现代抽水马桶的发展

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亚力山大•卡明的S形存水弯

英国女王伊丽莎白一世时期的大臣约翰·哈林顿曾为女王设计了一个冲水马桶，安装在里奇蒙宫（Richmond Palace），有木制水箱和冲水阀门。这个发明尚不完整，因为没有化粪池，臭气很容易随着水管倒流回房间。1775年苏格兰钟表匠亚力山大•卡明（英语：Alexander Cumming）利用虹吸原理发明S形存水弯，水箱冲水后，存水弯都会被水封住，直接杜绝了恶臭通过管道进入室内[16]。他的设计在存水弯上方的马桶出口装了一个滑动阀。两年后，塞缪尔·普洛瑟（Samuel Prosser）为一种“柱塞式壁橱”（plunger closet）申请了英国专利。

英国发明家约瑟夫·布拉梅（英语：Joseph Bramah）改进抽水马桶的设计，他在伦敦房屋中安装了基于1775年卡明专利的马桶，他发现在寒冷天气时容易结冰，于是他与Allen先生合作，改进了设计，用一个封住马桶底部的铰链盖代替了平常的滑动阀。其它改进还有三球阀控制水箱内的清水流量，马桶冲水时会产生有强力的漩涡状转动，让粪便可以轻易冲去。他于1778年取得了第一个新型抽水马桶的专利[17]。之后他开始在伦敦圣吉尔斯（英语：St Giles, London）丹麦街的一个工作室里制作抽水马桶。[18]该设计可以说是第一个不以人工方式冲水的实用马桶，一直到19世纪都还有在生产，主要用于船上。英国旅行家托马斯·鲍迪奇（英语：Thomas Edward Bowdich）（Thomas Bowdich）于1817年造访了阿散蒂帝国的首都库马西（Kumasi），他提到，这座城市的大部分房屋，尤其是国王宫殿附近的房屋，都有以沸水冲洗的室内厕所。[19]

 
约瑟夫·布拉梅（英语：Joseph Bramah）的改进版本是第一个实用的冲水马桶。

1848年，英国颁布了公共卫生法（英语：Local board of health），规定家家户户必须安装马桶。由于污水粪便排入河里，导致河岸散发出难忍的恶臭，这即是1858年的恶臭事件。伦敦和其他大城市开始修建下水道。1861年，伦敦管道工汤马斯·克拉普继续改良冲水马桶。1870年，英国Hanley的制陶工人Thomas William Twyford（英语：Thomas Twyford）发明了陶瓷马桶，造价更为低廉，冲水马桶开始进入工业化生产。第一次世界大战，美国的驻英士兵在伦敦发现抽水马桶通常都印上了“汤马斯·克拉普”（Thomas Crapper）公司的商标，当时他们误以为Crapper是指粪便，现在美国俚语Crap意指大便。

1880年冲水马桶传入美国，一开始只有高级旅馆和有钱人才有办法装设。在美国，马桶与浴室正式合二为一。2011年电影《姐妹》（The Help）中有白人禁止黑人帮佣使用马桶的剧情。

2008年时，日本推出智慧马桶，可以量血压，并且进行尿液分析，还可以测量血脂肪。[20]

抽水马桶未必和坐厕成一组，例子如抽水蹲厕。马桶（特别是底部）颜色大都是白色或浅色，可方便观察尿液颜色，一般不建议使用深色马桶[注 1]。

马桶烟羽

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纽约大学的病理学家 Philip Tierno 认为，冲马桶形成的粪便气溶胶喷雾，可以射到4.6米约2层楼的高度，因此这种气溶胶被专业人士取了一个诗意的名字——马桶烟羽（英语：toilet plume）。[21]

多数人冲马桶时不会盖上马桶盖，但由于人类平均一次约100克的粪量里含一万亿个细菌，其中一百亿个是大肠杆菌，而腹泻患者一次粪量里约有一千亿个志贺氏菌和一千亿个沙门氏菌，因此马桶烟羽对人类健康的影响是100多年来持续研究的问题。[21]

1975年，贝勒医学院的研究者 Charles Gerba（英语：Charles_P._Gerba） 等人发现马桶冲水时会产生生物气溶胶（固体或液体悬浮在空气中形成的体系）。他们在马桶里倒入细菌，并在马桶附近不同距离摆好培养皿，然后冲厕所。2小时后，细菌基本都落在马桶附近的地面上；但是冲完厕所的4-6小时后，整个厕所都可检测到细菌；甚至在浴室洗发水瓶子下面也发现了大量大肠杆菌。[22]

马桶烟羽的大小和马桶冲力也有关。2013年，美国疾病控制与预防中心的 Deborah Hirst 等人发现，家庭马桶的冲力产生的气溶胶没有公共厕所常用马桶产生的多，因为公共厕所常用冲水阀产生的液体微粒是家庭马桶的3倍，冲一次产生的液体微粒数量可达14万个。

而对于马桶的两种分类：直冲式和虹吸式马桶，1959年发表在《柳叶刀》上的一项研究发现，直冲式马桶每次冲水后，马桶里的微生物浓度会下降99%，空气中的生物气溶胶下降50-60%；但虹吸式马桶冲水后产生的气溶胶只有同排量的直冲式马桶的1/14。

2012年，英国利兹大学的研究者把一些冲兑了人体肠道常见细菌——艰难梭菌的粪便悬浮液倒入马桶，在马桶开盖冲水后，马桶上方25厘米的距离都可检测到细菌，细菌可漂浮多达1个半小时；如果盖着马桶盖冲，那么细菌气溶胶量只有开盖的1/12。因此盖上马桶盖冲很有用。

多次冲水，马桶也不会完全干净，一些病毒，比如常伴大肠杆菌的MS2噬菌体以及脊髓灰质炎病毒很难通过冲水消除。贝勒医学院的研究者发现，即使冲7遍水，这些病毒还是会附着在马桶的陶瓷壁上。[21]

2020年发表在《美国感染控制杂志》上的综述表明，马桶烟羽可能在传染病的传播中起到了助推作用。这项通过粪便传播疾病相关研究的新回顾表明，新冠病毒检测呈阳性的个人上厕所后可能将疾病传播给他人。论文作者表示，冲洗含有粪便的马桶产生的生物气溶胶会在空气中停留长达8分钟。在分析了冲走马桶内物质以后微生物在厕所周围传播情况之后，研究强调在冲马桶时要把马桶盖放下来，这样可防止大部分生物物质在房间周围扩散。由于新型冠状病毒可在物体表面停留很长时间，且其令卫生专家和医生们大吃一惊的极强传染性使得无症状者也可以传播病毒给他人，所以这一点特别重要。[23]

参见

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注释

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  1. ^ 台湾艺人辛晓琪在《时间带不走的天真》书中即提到早先家里因为马桶为深色马桶而不知患有猛爆性肝炎。

参考文献

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引用

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  1. ^ Virginia Sarah Smith, Clean: a history of personal hygiene and purity: 28, 2007 [30 July 2010], ISBN 978-0-19-929779-5, （原始内容存档于2021-09-02） 
  2. ^ Childe, V.; Paterson, J.; Thomas, Bryce. Provisional Report on the Excavations at Skara Brae, and on Finds from the 1927 and 1928 Campaigns. With a Report on Bones. Proceedings of the Society of Antiquaries of Scotland. 30 November 1929 [6 May 2020]. （原始内容存档于2020-10-03）. 
  3. ^ Suddath, Claire. A Brief History of Toilets. Time. Time. 19 November 2009 [6 May 2020]. （原始内容存档于2020-02-19）. 
  4. ^ Mark, Joshua, J. Skara Brae. World History Encyclopedia. [6 May 2020]. （原始内容存档于2020-09-28）. 
  5. ^ Grant, Walter G., F.S.A.ScoT.; Childe, V. G., F.S.A.ScoT. A STONE-AGE SETTLEMENT AT THE BRAES OF RINYO, ROUSAY, ORKNEY. (FIRST REPORT.). Proceedings of the Society of Antiquaries of Scotland. 1938, 72 [6 May 2020]. （原始内容存档于2020-10-03）. 
  6. ^ Childe, Vere Gordon; Clarke, D. V. Skara Brae. UK: H.M.S.O., previously: Kegan Paul, Trench, Trubner & Company, Limited. 1931: 12, 20, 28 [2021-09-02]. ISBN 9780114917555. （原始内容存档于2021-04-19） （英语）. 
  7. ^ Burke, Joseph. FLUORIDATED WATER CONTROVERSY. 24 April 2017 [4 August 2017]. ISBN 9781365912870. （原始内容存档于2021-09-02）. 
  8. ^ Mitchell, Piers D. Sanitation, Latrines and Intestinal Parasites in Past Populations. Routledge. 3 March 2016: 22 [2021-09-02]. ISBN 978-1-317-05953-0. （原始内容存档于2021-09-17） （英语）. 
  9. ^ Wald, Chelsea. The secret history of ancient toilets. Nature News. 26 May 2016, 533 (7604): 456–458 [2021-09-02]. Bibcode:2016Natur.533..456W. PMID 27225101. S2CID 4398699. doi:10.1038/533456a. （原始内容存档于2020-08-03） （英语）. 
  10. ^ Burney, Charles. Historical Dictionary of the Hittites. Scarecrow Press. 19 April 2004 [2021-09-02]. ISBN 978-0-8108-6564-8. （原始内容存档于2021-09-17） （英语）. 
  11. ^ C. Michael Hogan. 2007. Knossos fieldnotes, The Modern Antiquarian （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  12. ^ Mark Cartwright. Thera. World History Encyclopedia. [2021-09-02]. （原始内容存档于2021-09-02）. 
  13. ^ 阿赫曼·夸瓦加. 中国西安发现“世界最古老”的冲水马桶 盘点厕所的前世今生. BBC中文网. [2023-03-01]. （原始内容存档于2023-04-27）. 
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  15. ^ Colin Chant, David Goodman. Pre-Industrial Cities and Technology. Routledge. 2005: 136–8 [2021-09-02]. ISBN 1134636202. （原始内容存档于2020-07-27）. 
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  20. ^ 量血压测血脂分析尿液 日本“智慧”马桶样样行. [2021-09-02]. 原始内容存档于2018-02-14. 
  21. ^ 21.0 21.1 21.2 七君. 冲马桶不盖马桶盖，所以你是喜欢便便喷雾咯？. 搜狐网. 中科院物理所. [2020-12-19]. （原始内容存档于2021-03-10）. 
  22. ^ Gerba, Charles P.; Wallis, Craig; Melnick, Joseph L.; Joseph L. Melnick. Microbiological Hazards of Household Toilets: Droplet Production and the Fate of Residual Organisms. Applied Microbiology. 1975, 30 (2): 229–237 [2020-12-19]. doi:10.1128/AEM.30.2.229-237.1975.  |author1=和|last1=只需其一 (帮助); |author2=和|last2=只需其一 (帮助)
  23. ^ cnBeta. 研究称新冠病毒可能通过“马桶烟羽”生物气溶胶传播. 新浪科技. [2020-12-19]. （原始内容存档于2021-03-10）. 

来源

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书籍
  • 朱莉·霍兰（Julie L. Horan）：《厕神：厕所的文明史》（The Porcelain God：A Social History of The Toilet）

外部链接

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