近 40% 的美国家庭使用燃气灶,它会释放多种对呼吸有害的化合物,例如一氧化碳、颗粒物、苯和高浓度的二氧化氮。
数十年的成熟研究已将二氧化氮或 NO2 与呼吸系统疾病联系起来,例如哮喘和慢性阻塞性肺病,这些疾病尤其影响儿童和老年人。这种有害的联系已得到充分证实,以至于一些州已开始禁止在新建筑中使用燃气设备。现在一项新的研究以鲜明的细节展示了这种气体在家中传播和停留的时间和距离。通过对美国各地的家庭进行抽样调查,研究人员发现,在许多家庭中,NO2 的暴露水平可能会在多个小时内飙升至世界卫生组织的一小时暴露限值以上——即使是在离厨房最远的卧室里也是如此。
斯坦福大学可持续发展研究员、该研究的资深作者罗布·杰克逊说:“我们从炉灶中测量的 [NO2] 浓度导致卧室走廊尽头的危险水平……并且它们在一段时间内保持升高。这对我来说是最令人惊讶的,” 该研究于 5 月 3 日发表在科学进展杂志上。
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研究人员收集了加利福尼亚州、科罗拉多州、德克萨斯州、纽约州和华盛顿特区的房屋和公寓中,使用燃气灶和丙烷灶之前、期间和之后数小时的 NO2 浓度的真实世界数据。在六个家庭中,他们测试了离厨房最远的卧室中 NO2 的水平,以进行基本的“烘烤面包”场景:他们将燃气或丙烷烤箱设置为 475 华氏度(245 摄氏度)并保持一个半小时。该团队在烤箱关闭后继续采样空气长达六个小时。
在所有六个家庭中,卧室中的 NO2 浓度迅速超过了世界卫生组织的慢性暴露指南,即体积约十亿分之五。在其中三间卧室中,NO2 水平甚至飙升至超过环境保护署和世界卫生组织各自的一小时暴露指南之上,两者都将限值设定为体积约十亿分之一百。(美国环保署的指南旨在用于室外空气暴露,因为该机构不监管室内空气污染。)

从上面的图表中可以看到这项新研究中的卧室暴露数据。“想象一下这张图表每天发生两次,”杰克逊说。“你午餐做饭,然后晚餐又做饭。也许你还做早餐。日复一日,一年数百天。”
杰克逊和他的同事接下来想 выяснить 哪些因素对燃气灶的 NO2 暴露水平影响最大。因此,他们使用计算机模型来估计室内空间的气流和污染物浓度。他们通过将模型的估计值与直接测量的来自 18 个不同大小和布局的房屋在使用燃气灶之前、期间和之后的 NO2 浓度进行比较,验证了该模型。研究人员在开启和关闭抽油烟机以及打开和关闭厨房窗户的情况下进行了测试,并在每次试验之间对住宅进行通风。
在确认他们的真实世界观察结果与模型的预测相符后,该团队随后可以使用该程序来估计某人可能暴露于多少 NO2,具体取决于许多不同的因素,例如他们房屋的大小和布局、他们打开窗户的时间以及他们使用炉灶抽油烟机的频率。
研究人员发现,居住在小于 800 平方英尺的房屋或年收入低于 35,000 美元的人 регулярно 暴露于达到或远远超过世界卫生组织慢性暴露阈值的 NO2 水平。最后,通过将这些数据与之前关于长期燃气灶和丙烷灶暴露与儿童哮喘之间联系的研究相结合,研究人员计算出,这种暴露可能导致目前 200,000 例儿童哮喘病例,其中 50,000 例仅归因于 NO2。
达特茅斯盖塞尔医学院研究室内空气污染的肺科医生劳拉·保林说:“我认为这些建模数据很有价值,因为它为您提供了非常清晰的数字”,让您了解我们在使用燃气灶期间和之后的不同时间点暴露于多少 NO2。“仅室内 NO2 暴露,我们就超过了这些室外空气法规[和]建议,”她说。
在 2014 年的一项研究中,保林和她的同事展示了人们如何降低家中这种污染物的浓度。最好的方法是将燃气灶或丙烷灶换成 электрическую灶。但对于某些人,尤其是租房者来说,这可能不是一个可行的选择。
如果您被困于使用燃气灶,保林建议每次用燃气烹饪时都打开抽油烟机,即使风扇声音很大且令人讨厌。尽管如此,这些并不总是非常有效:杰克逊和他的同事发现,他们调查的家庭中的抽油烟机的效率在 10% 到 70% 之间。这些数字仅适用于向外通风的抽油烟机。一些抽油烟机反而将空气直接喷回您的生活空间,除了将污染物分散到整个空间之外,几乎没有其他作用。
另一种改善通风的方法是在烹饪时打开窗户——如果天气允许且室外空气也没有污染的话。
如果 все остальное не помогает,高效颗粒空气 (HEPA) 空气净化器可以帮助过滤掉一些室内污染物。如果净化器带有碳预过滤器,它可以去除空气中的一些 NO2。在保林 2014 年的研究中,她发现将此类过滤器放在厨房中可以将 NO2 水平降低 20%。
随着我们一生中越来越多的时间在室内度过,关注我们呼吸的室内空气质量变得越来越重要。“我们的室外空气变得越来越清洁。但在考虑这个国家的人们面临的风险时,我们忽略了室内空气污染,”杰克逊说。