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家庭的VOC从何而来

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2018/03/12
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关键词: VOC 环境

[摘要] 实际测量发现,家用产品释放的VOC量比美国政府此前的估计要严重2至3倍。从香皂到清洁剂,从油漆到油墨,人们使用的很多家化产品都会释放VOC。

  科学家发现,很多家用产品也会导致空气质量下降。根据上月发表在《科学》杂志上的一项新研究,涂料、印刷油墨、清洁产品、香水、指甲油和喷发剂等产品释放了大量挥发性有机化合物,已经追平美国城市中汽车排放的VOC总量。

  大型政府研究项目

  在2010年4月的最后一天,大多数当地人都不知道,一个携带专业设备的美国政府专家团队降临洛杉矶周围的海洋和天空。

  一架隶属“飓风猎人”团队的洛克希德P-3侦察机从丹佛起飞。美国海军军舰“亚特兰蒂斯”号在圣莫尼卡海岸外巡航。轨道卫星在地球轨道上实施特殊的测量。数十名科学家在盆地周围地区、帕萨迪纳空荡荡的停车场和威尔逊山顶峰搭建起临时实验室。

  这是美国政府一个大规模研究项目的组成部分,它有着雄心勃勃的目标:测量漂浮于加利福尼亚州空气中的每一种气体或化学品。

  美国国家海洋和大气管理局的化学家杰西卡·吉尔曼(Jessica Gilman)也参加了此次大规模测量活动。在六周时间里,她负责监测其中的一件设备。这件加强版的野外测量仪器被放置在帕萨迪纳郊外,昼夜不停地连续工作,测量空气中化学物质的含量,具体来说是检测一种特别的空气污染物———挥发性有机化合物(简称VOC)。人们都知道,汽车尾气中包含大量的挥发性有机化合物,但很少有人知道,它们也存在于清洁剂、房屋涂料和指甲油等常见家用产品所释放的气体中。

  正如科学家们的预测,仪器检测到了大量的挥发性有机气体。事实上,吉尔曼在最近接受采访时说,此次检测发现,城市空气中的挥发性有机化合物比她之前预期的要多得多,而且显然不可能全部来自于汽车尾气。那么到底是什么是将它们释放到空气中?

  在本月发表在《科学》杂志上的一项新研究中,吉尔曼所在的研究团队提出了一个答案。他们发现,各种各样的家居用品,比如涂料、印刷油墨、清洁用品、香水、指甲油和喷发剂等都会释放挥发性有机化合物,而且这种来自家化产品的VOC的总量已经相当于美国城市中汽车的VOC排放量。

  无处不在的VOC

  这一发现可能改变公共健康观念,以及相关政策法规的制定。挥发性有机化合物是空气污染物最常见的形式之一,而且涉及行业众多。一部分的VOC有毒,会引起过敏、头痛和恶心,即使无毒的VOC也不利于人体健康。VOC与其他类型的空气污染物接触会产生臭氧,从而引发哮喘。当VOC暴露在阳光下时,会产生颗粒物质,进而引发心脏病甚至过早死亡。

  释放挥发性有机化合物的产品清单非常长。吉尔曼说:“从厨房的水槽下面、车库储物架到浴室,你看到的所有家化产品几乎都会释放VOC。其中包括肥皂、洗发水、乳液、清洁产品、脱脂剂、粘合剂、油墨、房屋涂料,等等。”

  在许多产品的成分表中都可以发现一个预示了含有VOC的常见单词“你会看到‘fragrances’(香氛)一词,只是这样一个貌似无害的标签就包含了很多种空气污染物,有多达2000种不同的VOC可以被统称为香氛。”

  其中两种最流行的香氛是柠檬烯(limonene)和乙位蒎烯(beta-Pi-nene),它们闻起来分别像柠檬和松树。尽管两者都出现在大自然中,但在高浓度状态下也会产生挥发性有机化合物。清洁溶液或汽车空气清新剂等产品中都含有高浓度的这种香氛。

  参加这项研究的另一位美国海洋和大气管理局化学家布莱恩·麦克唐纳德(Brian McDonald)说:“传统上,我们认为交通运输业是城市空气污染的主要来源。但是,随着《清洁空气法》的颁布和减排措施的推行,交通运输变得更加清洁,其他排放源的污染比重则相对上升。”

  “甚至不必使用大量的日化产品就能导致相当一部分挥发性有机化合物,”麦克唐纳德补充说,“也就是说,每个人通过他们使用的化学产品向空气中排放相当一部分的挥发性有机化合物,差不多赶得上他们每天开车上班时汽车尾气排放到空气中的VOC。”

  污染源比重变迁

  必须说明的是,家用日化品可能引发空气污染的观点并不新鲜。许多家用产品含有通过精炼原油提炼的成分,早在几十年前研究人员已经知道这些成分可能会释放VOC。

  但科学家一直以为这些成分造成的污染很少,当然比汽车造成的污染要少得多。他们引用的数据显示,95%的原油被提炼成化石燃料,而只有约5%的原油变成某种家用产品的原料。

  然而,情况在随后的几十年中发生了很大变化。政府监管以及随之而来的污染控制技术的进步降低了汽车排放的VOC总量。同时,家用产品的挥发性有机化合物减少的速度则慢得多。虽然政府可以限制挥发性有机化合物的使用,但这被认为是一个棘手的问题,监管机构在这方面花费的时间更少。毕竟,相比屈指可数的几家汽车公司,生产化妆品和家化产品的公司数量要多得多,而且它们使用的化学品的种类也更多。

  而且,对于相当一部分产品,VOC是必不可少的成分。例如,原油提炼的成分可使指甲油等液体产品在使用后改变状态———蒸发到空气中或干燥变成固体。任何这样的过程都可能释放挥发性有机化合物。吉尔曼说,“任何需要等待干燥的东西,在等待过程中几乎都要释放挥发性有机化合物。”

  令人警醒的数据

  麦克唐纳德的团队使用2010年采集的加州空气污染物数据、电脑模型以及室内和室外空气测试结果来证明家用产品释放的VOC在空气污染物中所占比例比以前认为的要大得多。美国政府此前对家用产品VOC污染量的估计比实际情况少2至3倍。

  更令人担忧的是,这一发现表明美国室内空气质量可能很差。“通常情况下,室内空气的挥发性有机化合物浓度比室外空气要高7倍,”没有参加此项研究的加州大学洛杉矶分校清洁空气中心主任苏珊·保尔森(Suzanne Paulson)说,“这些污染物可能不利人体健康,但我们对它们的研究很少。”

  由于《清洁空气法》没有赋予政府监管室内空气的权力,因此很少有科学家从事这方面的研究。(室内空气也不像室外空气一样属于公共领域。)但是,无论室内空气质量如何,这项新研究表明室内挥发性有机化合物对室外空气的影响已经到了危害人们健康的程度。

  麻省理工学院化学工程教授杰西·克罗尔(Jesse Kroll)表达了对这项研究的赞赏。他在一封电子邮件中写道:“来自政府和学术界多个机构的科研人员组成的团队动用了大量的测量和建模工具,精确地找到了导致我们城市空气污染的罪魁祸首。”

  克罗尔补充说,科学家对车辆空气污染的了解比对家用产品空气污染的了解要深入得多,例如,他们不太了解家用产品中的挥发性有机化合物是如何转变成颗粒物质的。“车辆尾气污染的对应领域经过了反复深入研究,但‘家用产品’在这方面几乎是空白。”

  同样值得注意的是,这项研究仅仅针对VOC,而没有考虑其他任何空气污染物。除了VOC,燃油汽车还会排放大量的二氧化碳和温室气体,造成气候变暖。尽管经过多年监管,汽车仍然会排放很多种传统空气污染物:比如烟尘、微小金属颗粒、氮氧化物、一氧化碳和其他有毒气体。

  但克罗尔说,这项研究也带来了一些好消息,它证明监管是有效的。

  “在北美和欧洲地区,汽油和柴油车辆的挥发性有机化合物排放量正在迅速下降,这要归功于排放法规。这真的说明了环保局等机构在改善我们的空气质量和健康方面卓有成效,”他说,“但这也意味着,进一步清洁我们的空气还需要考虑其他人为来源的VOC。”

  也许科学家可以从人们存储在厨房水槽下面的化学产品开始。


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[ 来源:南方都市报 ]

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