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家居用品:被低估的重要空气污染物
时间:2018-03-06 15:33:07来源: 世界科学
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提要:家居用品可能引发空气污染,这个想法并不新鲜。很多家居用品包含原油提炼产生的成分,而研究人员也已经知道这些成分会排放VOCs长达数十年。
家居用品:被低估的重要空气污染物

专家队突袭洛杉矶

2010年4月的最后一天,大多数当地居民并不知道,美国政府派遣的专家小分队携带设备,降临在洛杉矶周围的海上和空中。

搭乘“飓风猎人”洛克希德P-3气象侦察机,科学家从丹佛飞入洛杉矶。美国海军舰艇“亚特兰蒂斯”号在圣莫尼卡海岸边游弋,绕轨飞行的卫星进行专门测量,数十位科学家穿过洛杉矶盆地,在空置的帕萨迪纳停车场、在威尔逊山顶设立临时实验室。

所有这些都是美国政府一项大规模研究的组成部分。该项目目标雄心勃勃:测量加州空气中飘过的每一种气体或化学品。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)化学家杰西卡•吉尔曼(Jessica Gilman)曾是这个“洛杉矶突袭队”的一员。在6周时间里,她负责监控一台仪器——一种“加大马力的坚固耐用的”仪器,仪器放置在帕萨迪纳户外,日夜运转,测量空气中的化学物总量。它用来专门测定一种空气污染物——挥发性有机化合物(VOCs)。VOCs最为人所知的是存在于汽车尾气中,但是在常见的家居用品,比如清洁剂、房屋涂料和指甲油释放的气体中也发现了这种化合物。

吉尔曼监控的仪器能发现VOCs。正如她近来告诉我的,空气中的VOCs总量远远超出她的预计。而且,很多VOCs从种类上看,也不能仅仅用汽车尾气解释。那么,排放源是什么呢?

《科学》新发现:家居用品VOCs排放量不亚于汽车尾气

2018年2月,《科学》杂志发表了一项新研究,包括吉尔曼在内的一个科研团队提供了一个答案。他们发现种类广泛的家居用品——比如油漆、印刷油墨、清洁用品、芳香剂、指甲油和发胶——目前的VOCs排放量大致等同于美国城市中汽车尾气的VOCs排放量。

这个研究结果对公众健康以及政府如何保护公众健康具有潜在的影响。就空气污染物而言,VOCs是所有同行中的佼佼者。一些有毒的VOCs本身会导致烦躁、头痛和恶心,即使是无毒的VOCs也可能有害健康。当VOCs暴露在另一种空气污染物中时,会产生臭氧,导致哮喘发作。当VOCs暴露在阳光下时,会产生颗粒物,与心脏病和过早死亡有关。

产生VOCs的物品清单长得令人吃惊。“这类物品几乎就是当你看看厨房水槽、车库物品架或是浴室时能想到的一切东西,”吉尔曼说,“肥皂、洗发水、洗剂、清洁用品以及脱脂剂、粘合剂、油墨、房屋涂料,统统都是。”

在很多成分清单中常见的一个词很可能代表排放VOC的化学品。“你看到一个单词芳香剂,在这个标签下,有多达2 000种不同的VOCs可以列为芳香剂。”她说。

两种很流行的芳香剂是柠檬烯和β-蒎烯,闻起来分别像柠檬和松树的气味。尽管两种芳香剂都在自然界存在,当它们以高浓度使用时,比如用在清洗液或者汽车空气清新剂中,也会产生VOCs。

该研究的主要作者、NOAA的另一位研究化学家布莱恩•麦克唐纳(Brian McDonald)指出:“传统上,我们认为交通部门是城市空气污染的主要来源。但是,随着交通部门响应《清洁空气法案》等要求变得更清洁,其他排放源正相对变得更突出。”

你无需使用很多消费品,就能排放出这些VOCs中的很大一部分,”他补充道,“这意味着坐在车里的人以及他们早上使用的所有那些物品,现在是VOCs的一大来源,正如他们开车去上班时从汽车排气管里出来的汽车尾气是VOCs的一大来源一样。”

家居用品VOCs:被低估的重要空气污染物

家居用品可能引发空气污染,这个想法并不新鲜。很多家居用品包含原油提炼产生的成分,而研究人员也已经知道这些成分会排放VOCs长达数十年。

只不过他们过去以为这些成分造成的污染相对很小,而且以为当然比汽车造成的污染更小。他们引用的数据显示,95%的原油被提炼成化石燃料,而只有5%的原油被提炼成一些家居用品中的某种成分。

但是,在随后数十年中,很多事情都发生了变化。政府管控,还有紧接着的污染控制技术的进步,大幅削减了汽车排放的VOC污染物的总量。与此同时,源自家居用品的VOCs总量则下降得没有汽车快。尽管政府可以管控VOCs,但是,VOCs被认为是更棘手的问题,管理者投入的时间更少。毕竟,化妆品公司和硬件公司的数量比汽车制造商的数量要多得多,而且使用的化学品种类也更广泛。

还有,这些产品的存在通常依赖于VOCs。源自原油的成分允许液态产品,比如指甲油,在使用后改变状态——要么蒸发到空气中,要么干燥成固体。任何一种过程都很可能排放出VOCs。“当你在等待任何这样一种产品干燥时,在你等待期间,这样的产品都会排放出VOCs。”吉尔曼说。

麦克唐纳的研究团队使用2010年在加州采集的数据,还有计算机模型以及室内室外空气测试,表明VOCs是空气污染物的很大组成部分,比以前人们认为的比重更大。美国政府之前低估了来自家居用品的VOC污染物,现实比估计值大2~3倍。

室内空气VOCs含量高于室外

更令人担心的是,该研究结果表明,美国室内空气质量可能很差。“典型地,特别是VOCs在室内空气中的含量比在室外空气中的含量高出7倍。”加州大学洛杉矶分校清洁空气中心主任苏珊娜•保尔森(Suzanne Paulson)说,她没有参与该项研究,“室内VOCs很可能有害健康,但是我们对其研究还不够多。”

因为《清洁空气法案》并没有赋予政府管控室内空气的权力,所以研究室内VOCs的科学家更少(而且,室内空气也不像室外空气那样是一种公共物品)。但是,这项新研究表明,不管家中的空气质量如何,室内VOC污染物排放的VOC量已经大到足以影响人们的健康。

VOCs的其他人为来源有待深入研究

麻省理工学院化学工程教授杰西•克罗尔(Jesse Kroll)称赞了该研究,他在一封电子邮件中告诉我说:“这个研究团队,成员来自政府和学术界的多个机构,把一套令人印象深刻的建模和测量工具结合起来,真正瞄准了造成我们城市空气污染的罪魁祸首。”

科学家对车辆空气污染的认识比对家居用品空气污染的认识更深,”他补充说,“例如,科学家不太了解VOCs如何从家居用品变成了颗粒物。“这个问题在车辆排放物中得到了充分的研究,但在家居用品中的研究则不多。”

值得指出的还有,该研究只针对VOCs,并没有研究其他空气污染物。燃气汽车仍然排放出大量的会造成气候变化的二氧化碳和温室气体。而且,尽管经过多年的政府管控,汽车也仍然排放出更多的传统空气污染物:烟灰和金属的微小颗粒、氮氧化物、一氧化碳和其他有毒气体。

但是克罗尔说,该研究也带来了一些好消息:政府的管控是起作用的。

在北美和欧洲,多亏政府实施排放物管控,来自汽油和柴油车辆的VOC排放物正在迅速减少。这真的证明了环保局等机构在改善我们的空气质量和健康方面是卓有成效的,”他说,“但是,同时也意味着清洁我们的空气,仍然需要进一步考虑VOCs的其他人为来源。”

也许,科学家们可以从查看厨房水槽做起。

资料来源:https://www.theatlantic.com/science/archive/2018/02/the-air-pollutants-in-your-medicine-cabinet/553766/

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作者系蔡立英

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