Sewer Gas Intrusion from Noncompliant Plumbing: A Scenario-Based Quantitative Risk Assessment of Two Renovated Hotels in China
本研究表明，两家翻新后的中国酒店中不符合规范的管道设计导致了长期的下水道废气（H₂S）侵入，使得员工长期暴露下的风险指数频繁超过监管阈值，并凸显了加强规范执行和实施强制性安装后检查的紧迫性。
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每一栋容纳人员的建筑都依赖于一套隐藏且无声的防御系统来保持内部空气的安全。它不是高科技过滤器或复杂的机器，而是一个存在于地板下方和墙壁后方的管道中，简单且被动的屏障。在每一个水槽、淋浴间和马桶中，都有一段弯曲的管道，旨在保持一定量的水。这些水充当了密封件，即液态塞子，阻断了来自下方下水道网络的废气通道，防止它们飘入上方的生活空间。在这一水封的同时，马桶与排水管连接处必须保持完美紧密，并用垫圈密封以确保不存在缝隙。当这两道防线共同发挥作用时，空气就能保持洁净。当它们失效时，包含氢硫化钠等混合气体在内的下水道大气就会直接渗入人们居住和工作的房间。
这些防御系统失效的频率以及失效后会发生什么，长期以来一直是公共卫生领域关注的问题，但由于其往往是隐形的，直到气味变得难以忍受时才会显现。氢硫化钠是一种即使在低浓度下，若长期暴露于其中，也会导致头痛、呼吸道刺激和其他健康问题的气体。虽然科学家已经研究了这些气体如何穿过地面进入地下室，但对于这些气体如何通过有缺陷的管道进入酒店和公寓的研究却相对较少。中国的一项近期调查试图超越理论和嗅觉，转而利用硬性数据来理解不符合安全标准的管道系统所带来的真实风险。通过检查两家近期完成了全面翻修的酒店，研究人员得以追踪气体的路径，精确测量进入房间的气体量，并计算出对每天在那里工作的员工所构成的潜在危险。
该研究聚焦于中国两家特定的酒店，一家位于洛阳，另一家位于北京，两者的管道系统都在2023年进行了彻底更换。研究人员原以为这种大规模的翻修会解决现有问题，但他们的检查却揭示了不同的情况。在一间酒店客房内，马桶与排水管之间的密封件完全缺失。在另一处，马桶安装得过于偏离中心，导致橡胶垫圈无法形成紧密的密封，从而留下了气体逃逸的缝隙。在第二家酒店，问题甚至更加根本：淋浴间和地漏安装了机械阀门，虽然允许空气单向流动，但缺乏阻挡下水道废气的必要水封。在其中一个案例中，甚至有一个阀门卡在了开启位置。这些发现证实，即使是全新的管道系统，如果安装过程未遵循正确的技术规则或使用了错误的部件，也无法保护居住者。
为了了解这些失效所带来的危险，团队测量了空气中的氢硫化钠水平。他们使用了一种灵敏的电子传感器，能够检测极低浓度的气体，远低于人类嗅觉能闻到的浓度。在酒店的走廊和浴室中，传感器检测到气体的稳定水平在0.0044至0.0159毫克/立方米之间。当马桶冲水时，浓度会短暂飙升，在45秒内达到0.0266毫克/立方米的峰值。虽然这些数字看起来很小，但与长期暴露的安全指南相比，它们具有显著意义。研究人员发现，这种气体并非只是转瞬即逝的气味；它正在空气中累积，为在这些空间停留的人造成持续的、低水平的暴露。
随后，团队使用计算机模型估算了对每天在这些环境中长时间工作的酒店员工的风险。通过将测得的气体水平与关于人体呼吸量及在建筑内停留时间的标准假设相结合，他们计算出了一个“危害系数”，该数值表示暴露程度与安全限值的对比。对于代表典型员工的中心情景，计算出的风险约为1.2。在风险评估中，大于1的数值意味着暴露水平超过了被认为适合持续、长期接触的安全限值。为了考虑到不同房间和不同日期之间的情况差异，研究人员运行了一个包含20万种不同情景的大规模模拟。这项模拟显示，虽然平均风险较低，但存在显著的可能性——约四分之一——实际风险可能会更高，其估算的上限达到了2.2。这意味着，在相当一部分合理的情况下，员工呼吸到的空气可能比建议限值还要危险两倍以上。
区分稳定的日常暴露与冲水时产生的短暂飙升是非常重要的。冲水后产生的短促气体爆发虽然令人不悦，但并未达到会导致即时伤害或急性疾病的水平。研究确定的真正担忧在于空气中存在的慢性、稳定的气体，这种气体会在数小时和数天内不断累积。这种区分至关重要，因为它将关注点从突发紧急情况转向了容易被忽视的缓慢、持续性的健康风险。研究还明确指出，问题不在于设计标准本身（中国的标准在技术上与美国和欧洲相似），而在于这些标准的执行方式。与在其他地区必须通过严格检查才能入住建筑不同，中国在这一背景下的制度并未强制要求进行最终检查，以验证水封是否确实安装并正常工作。
研究结果表明，如果安装过程未经核实，仅仅翻修建筑并不足以保证安全。在这些酒店中发现的缺陷并非源于旧管道或磨损；它们在更换新系统后立即就已存在。这指向了流程中的一个缺口，即缺少最后一步的检查环节。研究人员建议，在安装后进行强制性检查，特别是检查是否存在水封以及马桶连接是否密封，可以填补这一缺口。他们还建议更新规则，要求对垂直安装的马桶制定特定标准，并禁止在有人居住的建筑中使用机械阀门来替代水封。通过采取这些步骤，下水道废气的隐形威胁可以得到控制，从而确保我们建筑内部的空气如设计初衷那样安全。
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