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實際測量發現,家用產品釋放的VOC量比美國政府此前的估計要嚴重2至3倍。
從香皂到清潔劑,從油漆到油墨,人們使用的很多家化產品都會釋放VOC
科學家發現,很多家用產品也會導致空氣質量下降。根據上月發表在《科學》雜志上的一項新研究,涂料、印刷油墨、清潔產品、香水、指甲油和噴發劑等產品釋放了大量揮發性有機化合物,已經追平美國城市中汽車排放的VOC總量。
大型政府研究項目
在2010年4月的最后一天,大多數當地人都不知道,一個攜帶專業設備的美國政府專家團隊降臨洛杉磯周圍的海洋和天空。
一架隸屬“颶風獵人”團隊的洛克希德P-3偵察機從丹佛起飛。美國海軍軍艦“亞特蘭蒂斯”號在圣莫尼卡海岸外巡航。軌道衛星在地球軌道上實施特殊的測量。數十名科學家在盆地周圍地區、帕薩迪納空蕩蕩的停車場和威爾遜山頂峰搭建起臨時實驗室。
這是美國政府一個大規模研究項目的組成部分,它有著雄心勃勃的目標:測量漂浮于加利福尼亞州空氣中的每一種氣體或化學品。
美國國家海洋和大氣管理局的化學家杰西卡·吉爾曼(JessicaGilman)也參加了此次大規模測量活動。在六周時間里,她負責監測其中的一件設備。這件加強版的野外測量儀器被放置在帕薩迪納郊外,晝夜不停地連續工作,測量空氣中化學物質的含量,具體來說是檢測一種特別的空氣污染物———揮發性有機化合物(簡稱VOC)。人們都知道,汽車尾氣中包含大量的揮發性有機化合物,但很少有人知道,它們也存在于清潔劑、房屋涂料和指甲油等常見家用產品所釋放的氣體中。
正如科學家們的預測,儀器檢測到了大量的揮發性有機氣體。事實上,吉爾曼在最近接受采訪時說,此次檢測發現,城市空氣中的揮發性有機化合物比她之前預期的要多得多,而且顯然不可能全部來自于汽車尾氣。那么到底是什么是將它們釋放到空氣中?
在本月發表在《科學》雜志上的一項新研究中,吉爾曼所在的研究團隊提出了一個答案。他們發現,各種各樣的家居用品,比如涂料、印刷油墨、清潔用品、香水、指甲油和噴發劑等都會釋放揮發性有機化合物,而且這種來自家化產品的VOC的總量已經相當于美國城市中汽車的VOC排放量。
無處不在的VOC
這一發現可能改變公共健康觀念,以及相關政策法規的制定。揮發性有機化合物是空氣污染物最常見的形式之一,而且涉及行業眾多。一部分的VOC有毒,會引起過敏、頭痛和惡心,即使無毒的VOC也不利于人體健康。VOC與其他類型的空氣污染物接觸會產生臭氧,從而引發哮喘。當VOC暴露在陽光下時,會產生顆粒物質,進而引發心臟病甚至過早死亡。
釋放揮發性有機化合物的產品清單非常長。吉爾曼說:“從廚房的水槽下面、車庫儲物架到浴室,你看到的所有家化產品幾乎都會釋放VOC。其中包括肥皂、洗發水、乳液、清潔產品、脫脂劑、粘合劑、油墨、房屋涂料,等等。”
在許多產品的成分表中都可以發現一個預示了含有VOC的常見單詞“你會看到‘fragrances’(香氛)一詞,只是這樣一個貌似無害的標簽就包含了很多種空氣污染物,有多達2000種不同的VOC可以被統稱為香氛。”
其中兩種最流行的香氛是檸檬烯(limonene)和乙位蒎烯(beta-Pi-nene),它們聞起來分別像檸檬和松樹。盡管兩者都出現在大自然中,但在高濃度狀態下也會產生揮發性有機化合物。清潔溶液或汽車空氣清新劑等產品中都含有高濃度的這種香氛。
參加這項研究的另一位美國海洋和大氣管理局化學家布萊恩·麥克唐納德(BrianMcDonald)說:“傳統上,我們認為交通運輸業是城市空氣污染的主要來源。但是,隨著《清潔空氣法》的頒布和減排措施的推行,交通運輸變得更加清潔,其他排放源的污染比重則相對上升。”
“甚至不必使用大量的日化產品就能導致相當一部分揮發性有機化合物,”麥克唐納德補充說,“也就是說,每個人通過他們使用的化學產品向空氣中排放相當一部分的揮發性有機化合物,差不多趕得上他們每天開車上班時汽車尾氣排放到空氣中的VOC。”
污染源比重變遷
必須說明的是,家用日化品可能引發空氣污染的觀點并不新鮮。許多家用產品含有通過精煉原油提煉的成分,早在幾十年前研究人員已經知道這些成分可能會釋放VOC。
但科學家一直以為這些成分造成的污染很少,當然比汽車造成的污染要少得多。他們引用的數據顯示,95%的原油被提煉成化石燃料,而只有約5%的原油變成某種家用產品的原料。
然而,情況在隨后的幾十年中發生了很大變化。政府監管以及隨之而來的污染控制技術的進步降低了汽車排放的VOC總量。同時,家用產品的揮發性有機化合物減少的速度則慢得多。雖然政府可以限制揮發性有機化合物的使用,但這被認為是一個棘手的問題,監管機構在這方面花費的時間更少。畢竟,相比屈指可數的幾家汽車公司,生產化妝品和家化產品的公司數量要多得多,而且它們使用的化學品的種類也更多。
而且,對于相當一部分產品,VOC是必不可少的成分。例如,原油提煉的成分可使指甲油等液體產品在使用后改變狀態———蒸發到空氣中或干燥變成固體。任何這樣的過程都可能釋放揮發性有機化合物。吉爾曼說,“任何需要等待干燥的東西,在等待過程中幾乎都要釋放揮發性有機化合物。”
令人警醒的數據
麥克唐納德的團隊使用2010年采集的加州空氣污染物數據、電腦模型以及室內和室外空氣測試結果來證明家用產品釋放的VOC在空氣污染物中所占比例比以前認為的要大得多。美國政府此前對家用產品VOC污染量的估計比實際情況少2至3倍。
更令人擔憂的是,這一發現表明美國室內空氣質量可能很差。“通常情況下,室內空氣的揮發性有機化合物濃度比室外空氣要高7倍,”沒有參加此項研究的加州大學洛杉磯分校清潔空氣中心主任蘇珊·保爾森(SuzannePaulson)說,“這些污染物可能不利人體健康,但我們對它們的研究很少。”
由于《清潔空氣法》沒有賦予政府監管室內空氣的權力,因此很少有科學家從事這方面的研究。(室內空氣也不像室外空氣一樣屬于公共領域。)但是,無論室內空氣質量如何,這項新研究表明室內揮發性有機化合物對室外空氣的影響已經到了危害人們健康的程度。
麻省理工學院化學工程教授杰西·克羅爾(JesseKroll)表達了對這項研究的贊賞。他在一封電子郵件中寫道:“來自政府和學術界多個機構的科研人員組成的團隊動用了大量的測量和建模工具,精確地找到了導致我們城市空氣污染的罪魁禍首。”
克羅爾補充說,科學家對車輛空氣污染的了解比對家用產品空氣污染的了解要深入得多,例如,他們不太了解家用產品中的揮發性有機化合物是如何轉變成顆粒物質的。“車輛尾氣污染的對應領域經過了反復深入研究,但‘家用產品’在這方面幾乎是空白。”
同樣值得注意的是,這項研究僅僅針對VOC,而沒有考慮其他任何空氣污染物。除了VOC,燃油汽車還會排放大量的二氧化碳和溫室氣體,造成氣候變暖。盡管經過多年監管,汽車仍然會排放很多種傳統空氣污染物:比如煙塵、微小金屬顆粒、氮氧化物、一氧化碳和其他有毒氣體。
但克羅爾說,這項研究也帶來了一些好消息,它證明監管是有效的。
“在北美和歐洲地區,汽油和柴油車輛的揮發性有機化合物排放量正在迅速下降,這要歸功于排放法規。這真的說明了環保局等機構在改善我們的空氣質量和健康方面卓有成效,”他說,“但這也意味著,進一步清潔我們的空氣還需要考慮其他人為來源的VOC。”
也許科學家可以從人們存儲在廚房水槽下面的化學產品開始。
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