我们通常认为污染是户外问题。但是许多办公室工作人员 постоянно 呼吸着复杂的无形空气传播物质混合物,包括臭氧、二氧化碳、颗粒物和挥发性有机化合物 (VOC)。后者是从霉菌、建筑材料、人体新陈代谢和个人护理产品(如润肤露、除臭剂、发胶和化妆品)中释放出来的气体。一些 VOC 已与包括疲劳、注意力不集中、眼睛、鼻子和喉咙刺激,甚至癌症在内的健康影响联系起来。然而,在办公室接触这些物质是否对人体健康构成重大风险仍是一个悬而未决的问题。
本杰明·富兰克林早在 1785 年就怀疑室内空气对健康有不利影响。“我确信,没有哪种室外空气像经常呼吸且未更换的密闭房间内的空气那样不健康,”他在给荷兰医生扬·英根豪斯的信中写道。多年来,科学家们一直试图支持他的说法,最近的研究为这一说法提供了一些支持。
在同类研究中规模最大的一项研究中,普渡大学的研究人员现在使用复杂的传感器系统来测量办公室环境中 VOC 的复杂动态。这些发现于 10 月在俄勒冈州波特兰举行的美国气溶胶研究协会会议上公布,无法证明任何一种室内空气成分会导致健康问题,但它们可以用于设计通风更好的办公室并推进对该问题的研究。
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嗅探办公室空气
这项研究在普渡大学的“生活实验室”进行,这是一个模拟开放式办公室,配备了数千个传感器以及一种名为“鼻子”的仪器,这是一种高度灵敏的质谱仪,可以嗅探出 VOC、臭氧、二氧化碳和气溶胶。研究人员使用嵌入办公椅中的温度传感器来跟踪 20 名在那里工作的研究生的入住情况。
普渡大学土木工程助理教授布兰登·布尔和他的团队发现,人类是模型办公室空气中 VOC 的主要来源。仅仅是活着就会产生近 2,000 种此类化合物:呼出的气息、汗液、唾液等。实验中,人类来源的 VOC 浓度全天都在变化,但通常在下午晚些时候入住率最高时达到峰值。VOC 浓度还取决于多种因素,例如办公室最近是否清洁过、是否有人刚刚使用了个人护理产品以及通风系统的工作状况。
来自室外空气的臭氧气体(通过通风系统进入)与室内表面(如墙壁和家具)以及居住者留下的 VOC 发生高度反应。研究人员发现,这种气体与人体皮肤油脂发生反应,产生新的 VOC。它还与新鲜剥皮的橘子中的单萜烯化学物质发生反应,形成新的纳米级超细颗粒。(单萜烯也可能来自人造来源,例如香味个人护理产品和清洁液。)
研究人员进一步发现,个人护理产品中的 VOC 在早上达到峰值,当时刚使用除臭剂的研究生们到达。一种名为 D5 的化学物质(存在于数千种此类产品中)的检测水平与异戊二烯(人类呼出气体中的主要 VOC 之一)相当或更高,并且在员工休息区相对较高。该团队还检测到相关的化合物 D4 和 D6,但它们的含量远低于 D5。
布尔说:“我们的初步结果表明,办公室空气中可能会释放出相似量的异戊二烯和 D5。”“D5 的排放量可能取决于居住者使用的个人护理产品的数量和类型。” 他指出,他的研究结果仅适用于此模型办公室。他的团队正在研究排放因子,这可能使他们能够将研究结果推广到其他环境。
耶鲁大学医学院肺病学家兼职业与环境医学项目主任凯莉·雷德利奇说,办公室工作人员可能无法控制同事呼出多少二氧化碳、产生多少皮肤油脂,甚至是否决定剥橘子。但他们确实可以控制自己使用个人护理产品。“如果有人出现症状”——也许他们头痛或哮喘发作——“在很多人使用香水产品的环境中,问题是:我们真的需要[这些产品]吗?” 她问道。“我已经见过很多对这些[物质]反应非常明显的患者。在某些工作中,人们可能无法起身离开引发他们症状的环境,这可能会真正影响他们保住这份工作的能力。”
研究化学风险
一些研究表明,D4、D5 和 D6 等化合物(它们源自硅氧烷,被称为环状挥发性甲基硅氧烷 (cVMS))可能对人体健康构成风险,尽管绝大多数研究都是在动物身上进行的,而且远非最终结论。D4、D5 和 D6 都存在于个人护理产品中,其中 D5 最为丰富。
动物研究已将 D4 与生育能力受损联系起来,并将 D4 和 D5 都与子宫癌联系起来。但康涅狄格大学健康中心美国毒理学院前院长兼现任副医学主任查尔斯·麦凯表示,这些动物接触了非常高剂量的化学物质,持续时间很长,而且环境非常不寻常。“这些实验条件通常与人类接触非常非常低的剂量几乎没有关系,”麦凯说。“研究确实表明,在非常高剂量的一种动物模型中存在子宫癌问题,但我不确定这是否对人类环境有任何影响。” (麦凯 ранее 受聘于代表制药和医疗器械公司或其对手的律师事务所,但除了一起涉及汽车蜡产品的案件外,这些案件均与 cVMS 化合物无关。)
大多数动物研究都是由硅氧烷行业赞助的,而那些显示与子宫癌相关的研究是在大鼠身上进行的。行业代表辩称,在接触 D4 和 D5 后可能导致子宫癌的激素机制在大鼠身上与人类身上不同,因此对前者的研究可能与后者无关。
批评者指出,行业关系以及缺乏独立研究。“作为一个常见的模式,如果发现令人担忧的事实,该行业就会发起一系列出版物,试图淡化这些结果,并辩称出于各种原因,大鼠研究的结果与人类无关,通常以六篇左右的赞助论文的形式发表在特殊[可能是付费的]期刊上,这些期刊至少在与行业关系密切方面享有盛誉,”德国吕讷堡 Leuphana 大学的化学家、关于硅氧烷的综述研究的合著者克里斯托夫·吕克说。
欧盟最近决定监管这些化合物。欧盟的 REACH 计划以环境风险为由,已将 D4、D5 和 D6 列为高度关注物质,并将它们标记为 PBT(持久性、生物累积性和毒性)和 vPvB(非常持久性、非常生物累积性)。从 2020 年 1 月 31 日之后开始,欧盟将洗去型产品(如沐浴露、剃须泡沫和洗发水)中 D4 和 D5 的浓度限制为 0.1%。欧盟还提议限制所有消费品和专业产品(如干洗液)中的 D4、D5 和 D6。硅氧烷行业已就这些行动起诉欧洲法院。
个人护理产品委员会(一个国家贸易协会)的首席毒理学家琳达·洛雷茨和硅氧烷、环境、健康与安全中心(美国化学理事会的一个代表北美 90% 硅氧烷化学品制造商的分组)的高级主管卡鲁斯·托马斯指出,包括美国环境保护署在内的许多国家/地区的监管机构审查了大量研究。洛雷茨和托马斯表示,D4 和 D5 不会对人体健康构成风险,尽管其中一些研究尚无定论。
吕克说,研究 cVMS 和人类健康是“复杂”且“有争议的”。在人类身上进行的研究很少,而且过去 10 年中没有进行太多研究。“只有[少数]硅氧烷毒性专家,这些人都是硅氧烷行业的雇员,”吕克说。“该行业可以自由发布或不发布他们的研究结果。”
这些化合物已在消费品中使用了近 80 年。儿童的接触量可能高于成人,在婴儿产品中的浓度相对较高。
纽约州卫生部沃兹沃斯中心环境健康科学部副主任库伦塔查拉姆·卡纳恩说:“硅氧烷显然是室内空气和灰尘的主要污染物之一,[这]构成了人类接触的重要途径。” 但评估这些化合物对人类的风险“有时在政治上很敏感”,他说。
无论这些特定化学物质是否被证明存在风险,办公室工作人员都可以从一些新鲜空气中受益。本杰明·富兰克林会打开窗户,脱掉衣服,进行所谓的“空气浴”。但如果办公室供暖、通风和空调系统运行良好,人们可能不需要脱光衣服。他们的同事可能会为此感谢他们。