科技猎Nature：是时候关注室内空气污染了，这5点要牢记
Nature：是时候关注室内空气污染了，这5点要牢记
学术头条
· 2023.02.09 16:52
室内空气污染危害大，但未受到足够的关注。
图片来源@视觉中国
文 | 学术头条
空气污染是一个隐形杀手，分为环境（室外）空气污染和室内空气污染，是哮喘、慢阻肺、肺癌、心脏病和痴呆症等疾病的主要原因之一。
当前，世界卫生组织已经设立了全球范围的室外最低空气质量标准，并通过国家规范和法律来保护公众。在过去 30 年中，在科学的指导下，针对室外空气污染，改进的标准和法规显著降低了全球许多地区的颗粒物、氮氧化物和二氧化硫的排放量。
然而，室内空气污染却未能受到同样的关注，且室内空气污染的相关科学进展也少于室外空气污染相关研究，使政府难以制定有针对性的政策和控制措施。
另外，建筑物的所有者和经营者可能不会为室内空气污染担责，不知道如何改善室内空气质量或不这样做的风险。
因此，人类需要采取必要措施来减轻/消除室内空气污染的潜在危害。
近日，英国首席医疗官 Chris Whitty、Deborah Jenkins 和 Alastair Lewis 指出，尽管 2020 年全球室内空气污染可能导致了与室外空气污染一样多的死亡人数，但人类对室内空气污染及其健康影响所知甚少，亟需一场全球行动来应对这一被忽视的挑战。
相关评论文章以“Hidden harms of indoor air pollution — five steps to expose them”为题，已发表在权威科学期刊 Nature 上。
在评论文章中，Whitty 等人提出了消除室内空气污染潜在危害的 5 个目标：
- 建立一套室内空气质量的广泛衡量标准；
- 开发更好的室内排放模型；
- 探索本地房屋建筑、通风系统多样性的影响；
- 了解改善室内空气质量的最佳方法；
- 加强基于科学的建议。
Whitty 等人写道：“是时候让研究者建立证据了，这些证据将使政府、企业和个人能够为室内空气质量设计基于科学的全球标准，以减少排放、接触和伤害。”
建立一套室内空气质量的广泛衡量标准
与室外空气相比，室内空气中的污染物种类更多。例如，木头、煤火、灶具会排放大量的颗粒物，建筑材料、织物和家具也会释放出刺激肺部和眼睛的化学物质，这些有害物质在室内积累起来，可以达到比室外更高的浓度。
图｜灶具释放大量可能具有炎症性和致癌性的颗粒物。（来源：Nature）
霉菌可以在潮湿、通风不良的建筑物中大肆繁殖。空气中的霉菌孢子会对一些人的健康产生不利影响，如增加哮喘的严重程度。例如，2022 年 11 月，英国的一个验尸官裁定，一个两岁男孩由于长期暴露在他所居住的出租公寓的黑霉环境下而死亡。
图｜霉菌在潮湿、通风不良的建筑物中滋生。（来源：Nature）
人自身也会影响室内空气质量。例如，在一些相对封闭的空间中，如办公室和教室，二氧化碳的水平可以高到足以导致认知障碍；人的呼吸会释放出携带病毒和细菌的飞沫或更小的气溶胶，造成传播感染。
室内空气污染的多样性，使得定义良好的室内空气质量颇具挑战性。因此，需要设计一套广泛的室内空气质量指标，帮助告知研究重点、控制排放、预测效果、限制接触和衡量结果等，而政策制定者则需要使用这套指标。
开发更好的室内排放模型
一种污染物在室内的浓度取决于 5 个因素：第一，释放污染物的源和清除污染物的汇的大小；第二，可能通过通风口和窗户进入的室外污染物的浓度；第三，分散污染物的气流和湍流的数量；第四，室外和室内空气交换的程度；第五，室内空间的大小。
其中一些参数很容易测量，如房间的大小、室外浓度和空气交换的速度。其他参数，如源和汇的强度，则相对难以评估。
当测量数百种家用产品的挥发性有机化合物的排放时，如何捕捉它们的成分和人们对它们的日常接触？如何确定每公斤食物煮熟后释放的 PM2.5？如何估计特定体型和体力消耗水平的人类呼吸产生的气溶胶？这些问题非常具有挑战性。因此，研究人员需要为家用电器、材料和人类活动产生的室内排放建立更好的排放模型。
同样，也需要一个有效的室内空气化学模型来评估污染物的去除或形成的速度，而化学品在室内的降解过程与室外的不同。例如，在室内紫外线水平较低的情况下，诸如硝酸盐、臭氧和氯气等气体在氧化中的作用比室外主要氧化剂羟基（OH）自由基更大。
另外，对于室内空气来说，可以作为模型基准的观测数据也很匮乏，因为很难进入私人空间来收集家庭或工作场所的数据。这些数据集是测试关于控制室内空气的假设是否正确以及干预措施是否可能有效的关键。
探索本地房屋建筑、通风系统多样性的影响
建筑物的建造、通风和居住方式的广泛多样性是对与政策相关的室内空气质量科学的最大挑战。室外空气测量可以被设计为代表一个广泛的地理区域，而室内空气质量可能只与一个房间有关。
建筑风格和材料、气候和能源，以及行为和文化习俗都会影响室内空气。在同一条街上的相同房屋中，仅由于居住者行为的不同，挥发性有机化合物的浓度就可以相差 1000 倍左右。
人们需要继续建立关于室内空气污染浓度的长期数据集和代表性调查。例如，在英格兰，在过去 25 年中，受潮的家庭比例减少了一半以上，部分原因是中央供暖的广泛使用。
相比之下，来自化妆品和个人护理产品的挥发性有机化合物的排放呈现上升的趋势，与现在流行的木材燃烧有关的污染物也在上升。
随着住房的能源效率的提高，家庭的通风量下降了。这对减少二氧化碳排放有好处，但不一定对室内空气质量有好处。这些趋势如何共同影响家庭和公共场所的空气，还不得而知。
另外，气候变化、去碳化等对室内空气的影响也需要被探讨。例如，转向更潮湿、更多风的条件往往会减少室外的污染物，但可能会增加室内的潮湿和霉菌。
了解改善室内空气质量的最佳方法
Whitty 等人写道，决策者需要科学证据来帮助他们确定各组干预措施的优先次序，并制定改善室内空气质量的策略。
一般来说，就像在室外一样，消除最大的排放源是最有效的，如用电炉取代燃气灶、将除臭剂和空气清新剂等喷雾剂内的丁烷和丙烷替换为氮气或空气。
对于缓解霉菌、生物气溶胶和二氧化碳等问题，确保足够的加热、气流和与室外的空气交换是有效的。
空气净化器可以很好地降低室内的颗粒物水平，包括PM2.5、生物气溶胶和病毒，但对气态污染物则不太有效，且相对昂贵和耗能。（在一些地方，或许打开窗户更有效。）
图｜空气净化器可以降低室内的颗粒物水平。（来源：Nature）
加强基于科学的建议
哪些人最容易受到室内空气污染的影响？哪些是关键的污染源？哪些有益的行动（技术、行为和监管）会产生最大的影响？科学界必须提供证据来做出这些决定并鼓励采取行动。
Whitty 等人认为，监测室内环境的污染应该成为公共场所的标准做法，必须在有代表性的公共建筑和家庭中建立长期的观测，为未来的建筑标准提供参考。
与大多数公共卫生干预措施一样，许多渐进式的改进导致整体变化，比等待少数变革性的改进更有可能取得成效。
受不良室内空气质量影响最大的人，以及一开始就健康状况不佳的人，往往是那些收入较低、居住在依靠老式燃气或固体燃料供暖的家庭、潮湿的家庭以及位于户外高污染地区的家庭。支持这些人是至关重要的。
就像室外一样，在全球范围内改善室内空气质量需要持续投资于科学和工程研究以及国际合作，以分享测量、建模和减排的最佳实践。
对于室内空气污染，你怎么看？有哪些缓解污染危害的建议？欢迎在评论区留言。（本文首发钛媒体APP）
参考链接：
- https://www.nature.com/articles/d41586-023-00287-8
- https://www.who.int/zh/news-room/spotlight/how-air-pollution-is-destroying-our-health
- https://en.wikipedia.org/wiki/Air_pollution
- https://www.un.org/zh/sustainability/airpollution/importantfacts.shtml
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