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生活中的隐形杀手:室内空气污染

【文章来源】:《科学世界》2013年第02期       【发布时间】:2018-06-13    【文章阅读量】:
随着大家生活水平的不断提高,人们开始注重室内装修和布置。但是,大量建筑、装饰材料以及家具等散发的有害物质使得室内空气质量变差;空调的普及,又造成门窗紧闭的时间大为增加,有害物质不容易扩散和被稀释。这些因素综合作用的结果,就室内空气污染的问题日益严重。
 
据统计,现代成年人有70%~80%的时间是在室内度过的。近年来,随着互联网的发展和普及,社交聊天、购物、看电影、玩游戏等都可以通过网络行,“宅”在家里的人越来越多,待在室内的时间也越来越长,有些人甚至能几天不出家门一步。因此,室内空气质量对我们健康的影响不容忽视。
 
研究表明,室内空气污染会引起“建筑综合征”(building related illness):头痛,眼、鼻、喉部不适,干咳,皮肤干燥发痒,头晕,恶心,注意力不易集中等。很多时候人们并没有意识到这是室内空气污染造成的症状,往往以为是疲劳、感冒等引起的。如果到了户外,症状就会减轻或消失,那么就要留意室内的空气质量了。
室内空气污染物有哪些?

按污染物的性质,室内空气污染物主要可以分为三类:生物污染物化学污染物和放射性污染物。

 
第*类是生物污染物,包括细菌、病毒、真菌、花粉、尘螨等。它们主要来自生活垃圾、室内植物、人体、宠物等。这类污染物自古以来就一直与我们相伴,大多是以粉尘、颗粒物的形式存在,通过卫生扫除、消毒等,可以在一定程度上清除它们。
 
第二类是化学污染物,包括二氧化硫、一氧化碳、氨、挥发性有机物等。它们产生的源头,是建筑装修材料、燃烧过程(包括烹饪和吸烟等)、日用化学品和人体排放等。我们说的室内空气污染,主要就是指这些化学污染物。它们大多以气态的形式存在,而且通常是长期持续释放的。我们无法通过打扫卫生的办法清除它们,但是加强通风,或者使用相应的空气净化设备,可以降低它们在空气中的浓度。另外,也有一部分低挥发性的化学污染物如多环芳烃(PAH),会吸附在细小的颗粒物上进入人的体内。
 
第三类是放射性污染物。它们来源于建筑地基以及建筑材料(如石材)中的放射性元素,*主要的就是氡,它是一种放射性惰性气体。对大多数家庭来说,放射性污染不会太严重。
燃烧过程

厨房烹饪

室内的燃烧过程,主要来自烹饪和取暖。俗话说,开门七件事,柴米油盐酱醋茶。民以食为天,家家户户都要做饭炒菜。尽管很多家庭用上了电加热设备如电饭锅、微波炉等,但点火做饭还是人们烹饪食物的主要方式。此外,燃气热水器等也是通过燃烧过程来加热的,就连吸烟也是一种不可忽视的燃烧过程。
 
燃烧是一种化学反应的过程。在点燃的灶具旁,我们只能感受到光和热,但它同时还产生了很多我们看不到的气态物质,以下就是常见的几种:
一氧化碳
煤、液化石油气、天然气等都是含碳化合物,在燃烧过程中,如果燃烧条件不好,比如通风不好导致供氧不足时,就会发生“不完全燃烧”。此时,碳被氧化的程度较低,形成的就不是二氧化碳,而是一氧化碳。我们吸进体内的氧,要与血液中的血红蛋白结合为氧合血红蛋白后,才被输送到全身各处的。但是,一氧化碳与血红蛋白的结合能力比氧要大200~300倍,而解离速度又只有氧的1/3600。所以当一氧化碳积累到危险的水平,就会影响氧的输送,使人出现一氧化碳中毒(常称作煤气中毒)。为了防止煤气中毒,在使用煤炉时一定要保证烟道通畅;长时间使用燃气灶和燃气热水器时,要注意抽油烟机、排气扇等是否工作正常,室内通风是否良好。
一氧化碳
二氧化硫
燃煤和燃油中往往含有硫这种杂质。煤燃烧时,其中的硫被氧气所氧化,生成了二氧化硫气体。它没有颜色,但有刺激性气味,对我们的上呼吸道黏膜有强烈的刺激作用,会影响呼吸系统功能。另外,二氧化硫在空气中吸收水分后,会进一步形成硫酸和硫酸盐颗粒物,这些酸性物质对家具、水管、墙壁等具有腐蚀作用。
 
以往,很多家庭在冬季烧煤取暖,导致室内的二氧化硫污染较重。现在越来越多的家庭改用燃气或电取暖设备,大大减轻了二氧化硫污染。对于还在使用燃煤的家庭,*好选择高品质的低硫煤,并加强通风。
二氧化硫
多环芳烃
多环芳烃是一大类有机化合物。这里的“环”指的是苯环,也就是由6个碳原子相连而形成的环形。苯及含有一个或多个苯环的化合物,起初往往是在有挥发性、有香味的物质中发现的,所以被称作芳香烃,简称芳烃。多环芳烃是分子中含有2个以上苯环的化合物。
 
虽然多环芳烃的名字很好听,而且有些多环芳烃确实具有香味,但它们对健康的威胁却很大。多环芳烃是一个大家族,包括上百种化合物,其中很多是已知或潜在的致癌、致突变和致畸物质。临床研究显示,长期接触高浓度多环芳烃,会破坏人体内的遗传物质,还可能会引发皮肤癌、肺癌、胃癌及肝癌等。
 
多环芳烃中比较有名的,是苯并〔a〕芘(音pí),它是第*个被发现能够致癌的化学物质,也是香烟烟雾中的主要致癌物质之一。它存在范围广,致癌作用强,而且与其他多环芳烃的含量具有一定的相关性,所以经常被当作多环芳烃的代表。苯并〔a〕芘本身并不是直接致癌物,但被人体吸收后,有一部分会转化为环氧化物,而这些环氧化物具有致癌性,它们与DNA发生反应并造成DNA损伤,使细胞发生癌变。
 
在室内,多环芳烃的来源主要是吸烟、烧柴、炒菜、烧烤等,特别是当含碳燃料(如木材、煤、柴油、脂肪、烟草、香烛等)发生不完全燃烧时,容易产生多环芳烃。有研究显示,在吸烟者的家里,室内多环芳烃的近90%都是由香烟贡献的。因此,为了降低室内多环芳烃的含量,应尽量减少吸烟,还要保持室内通风。
 
要减少室内空气中的颗粒物,首先要经常打扫,使室内不积尘、不扬尘。在雾霾天气时,要注意关闭门窗,防止大气颗粒物进入室内,并通过主动净化法,例如使用空气净化器来吸附和清除室内空气中的颗粒物。
多环芳烃
建筑、装修材料和家具

室内装修图片


在建筑和室内装修中,人们越来越多地使用各种人造材料,例如涂料、树脂材料、复合板材、黏合剂等。这些材料会不断释放出一些挥发性的有机物到空气中,往往会对人体健康造成一定的影响。
甲醛
甲醛属于挥发性有机物,是一种无色但具有刺激性气味的易燃气体,是一种重要的室内污染物。空气中甲醛的浓度如果超过100微克/立方米,就会导致眼睛和黏膜细胞的伤害。动物实验显示,暴露在高浓度的甲醛中会增加罹患鼻癌和喉癌等的风险。
 
虽然甲醛也可能在燃烧过程中产生,但在室内,它的主要来源还是建筑和装修材料。甲醛是一种重要的有机原料,它是制造多种合成塑料、合成纤维的原料之一。凡是大量使用黏合剂的材料,如各种人造板材(刨花板、纤维板、胶合板等),其中都会含有甲醛。此外,某些化纤地毯、油漆涂料也含有一定的甲醛。这些材料中的甲醛会成年累月地不断释放出来。如果是新装修好的房间或是刚买的家具,释放出的甲醛浓度较高;多年的老房子、老家具,污染就要小得多。另外,当房间温度较高、湿度较大时,甲醛的释放也比较快。
 
甲醛易溶于水,所以很容易被湿润的呼吸道和消化道吸收。研究显示,吸入的甲醛中,90%以上会被上呼吸道、气管、支气管吸收。虽然甲醛也会穿透皮肤(可能引发过敏),但皮肤吸收只占很小的比例。甲醛被人体吸收后,会很快被含有甲醛脱氢酶的红细胞转变为甲酸。甲酸再经过进一步代谢,最终大部分会被氧化为二氧化碳,通过呼吸排出;小部分以甲酸盐的形式随尿排出。
 
虽然甲醛在人体内的代谢很快,但由于甲醛易与DNA、RNA、蛋白质等生物大分子反应,会使DNA和蛋白质等发生交联。研究显示,DNA-蛋白质交联会导致癌症和基因突变。
 
如何去除甲醛,民间流传着一些去除甲醛的方法,例如将菠萝、茶叶等放在室内,据说可以吸附甚至分解甲醛。实际上,这些方法只不过是以水果、茶叶的清香掩盖了甲醛的刺激性气味而已,空气中的甲醛并不会因此而明显减少或消失。而人们常常误以为甲醛真的已被去除,反而会忽视通风等真正有效的措施。(冰冰推荐:史上*全除甲醛方法,您选对了吗?
甲醛

 
挥发性有机化(VOC)
前面提到的甲醛以及一些低沸点的多环芳烃,都属于挥发性较高的有机化合物,也就是VOC。但是VOC成分非常复杂,已经确定的就有400多种,包括我们常听说的苯、甲苯、二甲苯(合称三苯)等,其中很大一部分是建筑和家具(合成板材)材料中所特有的。
 
研究显示,很多疾病都与VOC相关,常见症状包括头痛、瞌睡、流泪、皮疹、鼻窦充血等。现在,已知许多VOC具有神经毒性、肾毒性、肝毒性或致癌作用,而且还能损伤心血管系统,引起胃肠道紊乱等。
 
要减少室内的VOC,在居室装修和选择家具的时候,就要尽量选择高品质的合格产品,尽量少用黏合剂,地毯*好不要用化学合成的材料。家具如果是复合材料的,可以把暴露面用密封剂密封。密封剂可以在材料表面形成一层膜,将有害成分封闭在里面,不能挥发出来。但这种方法不是治本之道,如果密封膜被破坏,也就失去效果了。
 
还有一个减少VOC的办法就是加热。温度较高时,挥发性物质的挥发速度也会加快,这样可以使得原来需要几个月甚至几年才能释放完毕的化学物质,在较短时间内大量释放出来。有研究显示,在房屋装修完毕后,将房间加热到38℃,打开门窗,用通风设备加强空气流通,持续两三天的时间,可以降低约75%的VOC排放。
 
VOC来源
 
放射性污染物
室内气态污染物中,有一种比较特别,这就是氡。氡的化学符号是Rn,是一种无色无味、有放射性的惰性气体。氡的惟一来源是地壳,它是铀的天然放射性衰变的一部分。因为铀是分布在全球的,所以氡也几乎无处不在。但由于大气的稀释作用,室外空气中氡的浓度很低。
 
暴露在任何浓度的氡气中,都有可能引起肺癌,因为即使是单个的α粒子也会造成细胞的DNA损伤。只不过在氡的浓度较低时,这种风险比较小。我们可以用放射性活度来表示放射性元素的危害程度。放射性活度的单位是贝克勒尔(Becquerel,符号Bq),1Bq表示在1秒钟内发生1次衰变。有研究表明,室内氡气为50贝克勒尔/立方米时,肺癌危险增加0.3%~0.5%;达到300贝克勒尔/立方米时,肺癌风险增加1%~2%。我国《室内空气质量标准》中建议,在氡222达到400贝克勒尔/立方米时,需要采取措施降低室内氡浓度。
 
那么,房间里的氡是从哪里来的呢?根据世界卫生组织的报道,家中氡的浓度取决于以下几个方面:地基的岩石和泥土中铀的含量;可供氡进入家中的途径;室内外空气的交换速度,而这取决于房屋的构造、居住者的通风习惯和窗户的密封程度。从水泥地面与墙壁连接处的裂缝、地面的缝隙、空心砖墙上的小洞、污水坑和下水道中,氡都可以进入家中。在地下室、地窖或与泥土接触的其他区域,氡的浓度通常较高。
 
氡气

办公室设备等电器

 

打印机
 
办公室和家庭的共同点,就是电器的使用非常普遍。这些设备在带来方便的同时,也会成为空气污染的来源。
臭氧
复印机、激光打印机等在使用的过程中,由于高压静电和紫外线的作用,会电离空气,产生较高浓度的臭氧。另外,如果环境大气由于光化学污染而导致臭氧浓度升高的话,也可能对室内造成影响。
 
臭氧具有强氧化性,会刺激和损伤呼吸道,并可损害中枢神经系统,对眼睛也有刺激作用。臭氧浓度过高时,会引发哮喘,使上呼吸道疾病恶化、视力降低、思维能力下降,严重时可导致肺气肿和肺水肿。

控制室内的臭氧来源,要注意确保相关设备安装正确、保养良好、使用正常。在室外空气新鲜时,多开窗通风。
 
臭氧
如何保证室内空气质量?

室内生呼吸

首先就是要控制污染源。一是尽可能采用污染较小的能源,例如用燃气取代木柴、燃煤,使用电能、太阳能设备等。二是采用健康的烹饪方法,减少高温煎炸、烧烤等。三是确保燃气炉具燃烧充分、排风通畅。四是使用绿色环保的建筑、装修材料。五是不要在室内吸烟。

室内常见气态污染物

注意通风非常重要。当室内存在空气污染时,*简单而有效的办法就是开窗通风,必要时还可安装排风扇等通风设备。当然,如果室外空气污染严重,就要暂时关闭门窗。
 
有条件的话,可以找专业公司做个空气治理,购置室内空气净化装置,有针对性地消除室内的某些污染物。另外,在室内种植一些植物,也能在一定程度上净化空气。
 
如果你出现了本文开头所提到的“建筑综合征”,或是经常在房间里闻到刺激性的味道,或是刚刚装修完新家、布置好新家具,*好请专业的检测机构来检测一下,看看有没有什么浓度超标的污染物。如果有,就要找到污染物的来源,再采取相应的措施消除污染。

本文节选自《科学世界》2013年第2期《当心空气室内污染》,有改动

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