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抽水馬桶

水冲式马桶

抽水馬桶（英文：Flush toilet），又稱沖水馬桶，約翰·哈林頓（Dr. John Harington）被認為是第一個發明抽水馬桶的人，1778年由約瑟夫·布拉梅（英語：Joseph Bramah）發明，是以槓桿原理把定量水由水箱拉下，把排泄物沖走的馬桶，但會導致在空氣中長時間停留的「馬桶煙羽（英語：toilet plume）」(或馬桶附帶物)氣溶膠。由於特定病原體，如諾如病毒、SARS病毒或COVID-19病毒可能通過氣溶膠傳播，因此建議沖洗前關閉馬桶蓋來減少病原體傳播。

抽水馬桶
抽水馬桶沖水聲

分類

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  • 蹲廁
  • 水箱馬桶
  • 無槽式馬桶

歷史

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現代化之前的抽水馬桶系統

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自新石器時代以來就存在着各種形式的沖水廁所，奧克尼的斯卡拉布雷是英國最古老的新石器時代村落，大約在公元前31世紀就已經使用一種水力技術的衛生設施。[1][2][3][4][5][6]這個村莊的設計是使用一條小溪連接排水系統來沖走髒物。

美索不達米亞人在公元前4000年左右引入粘土下水管道，最早的例子是在尼普爾的貝爾神廟和埃什南納發現的，[7]用來清除污水，並在井中收集雨水。烏魯克城在公元前3200年出現已知最早的磚砌簡易廁所（英語：Latrine），包括蹲式和坐式廁所。[8][9]後來西臺城市哈圖沙使用了粘土管，[10]這些管段易於拆卸和更換，也便於清洗。

公元前3000年，地中海克里特島的克諾索斯王宮，被發現有一條撒香水的溝渠上有廁所蹲坑，廁所的屋頂裝有收集雨水的蓄水盆，雨水經由彎曲的陶管，緩緩流入樓下的廁所。

公元前2000年，米諾斯文明發展了可沖水坐式馬桶，在克諾索斯和阿克羅蒂里挖掘出了一些樣本。[11][12]

距今約2200年至2400年以前，古代戰國時期到漢朝初期，櫟陽（位於今陝西省西安市閻良區）出現了抽水馬桶。其遺址（包括廁所的破損部件、便箱、沖水管和彎曲的沖水管）於2023年2月被宣佈發現。考古人員形容這一廁所是奢侈品，並推測這可能是高級官員甚至中國皇帝專用的，可能有僕人在廁所使用時將水倒入其中。 這可能是世界最已知最古老的沖水馬桶。[13]

公元1世紀到5世紀，羅馬帝國普遍使用公共廁所，污物會流入一級或二級下水道。位於英國哈德良長城上的豪斯泰德碉堡（英語：Housesteads_Roman_Fort）（Housesteads）的廁所即為保存良好的例子。這種廁所沒有現代意義上的沖水功能，但有源源不斷的流水來沖洗污物。隨着西羅馬帝國的衰落，這些公共廁所系統逐漸在西歐廢棄，但在拜占庭東羅馬帝國仍在持續使用，有紀錄顯示曾換新廁所管道及修復下水道。[14]

在伊斯蘭黃金時代（8-14世紀）的穆斯林世界，城市裏有與供水系統和廢物處理下水道系統相連的沖水馬桶。例如，埃及的福斯塔特市有多層房屋（最多六層），配有沖水馬桶，與供水系統相連，每層都有煙道（英語：Flue）負責將污物輸送到地下渠道。[15]

 
在奧斯提亞安提卡挖掘到的羅馬公共廁所

現代抽水馬桶的發展

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亞力山大•卡明的S形存水彎

英國女王伊利沙伯一世時期的大臣約翰·哈林頓曾為女王設計了一個沖水馬桶，安裝在里奇蒙宮（Richmond Palace），有木製水箱和沖水閥門。這個發明尚不完整，因為沒有化糞池，臭氣很容易隨着水管倒流回房間。1775年蘇格蘭鐘錶匠亞力山大•卡明（英語：Alexander Cumming）利用虹吸原理發明S形存水彎，水箱沖水後，存水彎都會被水封住，直接杜絕了惡臭通過管道進入室內[16]。他的設計在存水彎上方的馬桶出口裝了一個滑動閥。兩年後，塞繆爾·普洛瑟（Samuel Prosser）為一種「柱塞式壁櫥」（plunger closet）申請了英國專利。

英國發明家約瑟夫·布拉梅（英語：Joseph Bramah）改進抽水馬桶的設計，他在倫敦房屋中安裝了基於1775年卡明專利的馬桶，他發現在寒冷天氣時容易結冰，於是他與Allen先生合作，改進了設計，用一個封住馬桶底部的鉸鏈蓋代替了平常的滑動閥。其它改進還有三球閥控制水箱內的清水流量，馬桶沖水時會產生有強力的漩渦狀轉動，讓糞便可以輕易沖去。他於1778年取得了第一個新型抽水馬桶的專利[17]。之後他開始在倫敦聖吉爾斯（英語：St Giles, London）丹麥街的一個工作室裏製作抽水馬桶。[18]該設計可以說是第一個不以人工方式沖水的實用馬桶，一直到19世紀都還有在生產，主要用於船上。英國旅行家托馬斯·鮑迪奇（英語：Thomas Edward Bowdich）（Thomas Bowdich）於1817年造訪了阿散蒂帝國的首都庫馬西（Kumasi），他提到，這座城市的大部分房屋，尤其是國王宮殿附近的房屋，都有以沸水沖洗的室內廁所。[19]

 
約瑟夫·布拉梅（英語：Joseph Bramah）的改進版本是第一個實用的沖水馬桶。

1848年，英國頒佈了公共衛生法（英語：Local board of health），規定家家戶戶必須安裝馬桶。由於污水糞便排入河裏，導致河岸散發出難忍的惡臭，這即是1858年的惡臭事件。倫敦和其他大城市開始修建下水道。1861年，倫敦管道工湯馬斯·克拉普繼續改良沖水馬桶。1870年，英國Hanley的製陶工人Thomas William Twyford（英語：Thomas Twyford）發明了陶瓷馬桶，造價更為低廉，沖水馬桶開始進入工業化生產。第一次世界大戰，美國的駐英士兵在倫敦發現抽水馬桶通常都印上了「湯馬斯·克拉普」（Thomas Crapper）公司的商標，當時他們誤以為Crapper是指糞便，現在美國俚語Crap意指大便。

1880年沖水馬桶傳入美國，一開始只有高級旅館和有錢人才有辦法裝設。在美國，馬桶與浴室正式合二為一。2011年電影《姐妹》（The Help）中有白人禁止黑人幫傭使用馬桶的劇情。

2008年時，日本推出智慧馬桶，可以量血壓，並且進行尿液分析，還可以測量血脂肪。[20]

抽水馬桶未必和坐廁成一組，例子如抽水蹲廁。馬桶（特別是底部）顏色大都是白色或淺色，可方便觀察尿液顏色，一般不建議使用深色馬桶[註 1]。

馬桶煙羽

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紐約大學的病理學家 Philip Tierno 認為，沖馬桶形成的糞便氣溶膠噴霧，可以射到4.6米約2層樓的高度，因此這種氣溶膠被專業人士取了一個詩意的名字——馬桶煙羽（英語：toilet plume）。[21]

多數人沖馬桶時不會蓋上馬桶蓋，但由於人類平均一次約100克的糞量里含一萬億個細菌，其中一百億個是大腸桿菌，而腹瀉患者一次糞量里約有一千億個志賀氏菌和一千億個沙門氏菌，因此馬桶煙羽對人類健康的影響是100多年來持續研究的問題。[21]

1975年，貝勒醫學院的研究者 Charles Gerba（英語：Charles_P._Gerba） 等人發現馬桶沖水時會產生生物氣溶膠（固體或液體懸浮在空氣中形成的體系）。他們在馬桶里倒入細菌，並在馬桶附近不同距離擺好培養皿，然後沖廁所。2小時後，細菌基本都落在馬桶附近的地面上；但是沖完廁所的4-6小時後，整個廁所都可檢測到細菌；甚至在浴室洗髮水瓶子下面也發現了大量大腸桿菌。[22]

馬桶煙羽的大小和馬桶衝力也有關。2013年，美國疾病控制與預防中心的 Deborah Hirst 等人發現，家庭馬桶的衝力產生的氣溶膠沒有公共廁所常用馬桶產生的多，因為公共廁所常用沖水閥產生的液體微粒是家庭馬桶的3倍，沖一次產生的液體微粒數量可達14萬個。

而對於馬桶的兩種分類：直衝式和虹吸式馬桶，1959年發表在《柳葉刀》上的一項研究發現，直衝式馬桶每次沖水後，馬桶里的微生物濃度會下降99%，空氣中的生物氣溶膠下降50-60%；但虹吸式馬桶沖水後產生的氣溶膠只有同排量的直衝式馬桶的1/14。

2012年，英國利茲大學的研究者把一些沖兌了人體腸道常見細菌——艱難梭菌的糞便懸浮液倒入馬桶，在馬桶開蓋沖水後，馬桶上方25厘米的距離都可檢測到細菌，細菌可漂浮多達1個半小時；如果蓋着馬桶蓋沖，那麼細菌氣溶膠量只有開蓋的1/12。因此蓋上馬桶蓋沖很有用。

多次沖水，馬桶也不會完全乾淨，一些病毒，比如常伴大腸桿菌的MS2噬菌體以及脊髓灰質炎病毒很難通過沖水消除。貝勒醫學院的研究者發現，即使沖7遍水，這些病毒還是會附着在馬桶的陶瓷壁上。[21]

2020年發表在《美國感染控制雜誌》上的綜述表明，馬桶煙羽可能在傳染病的傳播中起到了助推作用。這項通過糞便傳播疾病相關研究的新回顧表明，新冠病毒檢測呈陽性的個人上廁所後可能將疾病傳播給他人。論文作者表示，沖洗含有糞便的馬桶產生的生物氣溶膠會在空氣中停留長達8分鐘。在分析了沖走馬桶內物質以後微生物在廁所周圍傳播情況之後，研究強調在沖馬桶時要把馬桶蓋放下來，這樣可防止大部分生物物質在房間周圍擴散。由於新型冠狀病毒可在物體表面停留很長時間，且其令衛生專家和醫生們大吃一驚的極強傳染性使得無症狀者也可以傳播病毒給他人，所以這一點特別重要。[23]

註釋

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  1. ^ 台灣藝人辛曉琪在《時間帶不走的天真》書中即提到早先家裏因為馬桶為深色馬桶而不知患有猛爆性肝炎。

參考文獻

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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, （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2020-10-03）. 
  3. ^ Suddath, Claire. A Brief History of Toilets. Time. Time. 19 November 2009 [6 May 2020]. （原始內容存檔於2020-02-19）. 
  4. ^ Mark, Joshua, J. Skara Brae. World History Encyclopedia. [6 May 2020]. （原始內容存檔於2020-09-28）. 
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  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. （原始內容存檔於2021-04-19） （英語）. 
  7. ^ Burke, Joseph. FLUORIDATED WATER CONTROVERSY. 24 April 2017 [4 August 2017]. ISBN 9781365912870. （原始內容存檔於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. （原始內容存檔於2021-09-17） （英語）. 
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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]. 原始內容存檔於2018-02-14. 
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  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]. （原始內容存檔於2021-03-10）. 

來源

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書籍
  • 朱莉·霍蘭（Julie L. Horan）：《廁神：廁所的文明史》（The Porcelain God：A Social History of The Toilet）

外部連結

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參見

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