Science:空气污染新元凶:人体皮肤会释放有毒污染物！加速空气污染

来源：生物探索2022-09-16 14:08

新冠肺炎疫情引起了人们对室内空气质量研究的兴趣。根据世界卫生组织的说法，空气污染是世界上最大的环境健康威胁，但大多数人可能没有意识到他们的身体也是污染源的一部分。

疫情引起了人们对室内空气质量研究的兴趣。根据世界卫生组织的说法，空气污染是世界上最大的环境健康威胁，但大多数人可能没有意识到他们的身体也是污染源的一部分。

最近，德国、丹麦、法国和美国的化学家和工程师的跨学科合作表明，人体皮肤中的油脂与臭氧反应产生强大的自由基，自由基可以进一步与室内环境中存在的有机化合物反应，从而产生危险的污染物。它是人类行走、呼吸和化学反应的机器，对室内空气质量和人体健康有影响。

9月1日，发表在《科学》杂志上的一项题为《人体氧化场》(图1)的研究详细介绍了这一反应途径，有助于解释人体如何直接影响室内环境的化学成分。这项研究有助于研究吸入人体产生的有毒化合物对健康的不良影响。

图1研究结果(来源：[1])

羟基自由基(OH)是一种不稳定的化学基团，具有强氧化性，能氧化大多数污染物。在这项研究中，当人们暴露在含有臭氧的气候控制室中时，会产生高浓度的自由基。OH本身是无害的，也存在于室外环境中。它们是阳光将臭氧分解成氧原子时产生的，氧原子攻击水产生OH。它们有时被称为洗涤器，加拿大萨斯喀彻温大学的大气化学家talaka Han表示，它们将继续与空气中的碳氢化合物污染物发生反应，以净化大气。但是房间里OH的存在是危险的，因为它们也会将空气中的有机化合物氧化成导致呼吸系统和心脏疾病的产物。

美国人和欧洲人平均90%的时间都在室内度过(包括家里、工作场所和交通工具)。室内空气质量对健康影响很大。在封闭的室内空间中，居住者暴露于各种来源的大量化学物质：包括渗入室内的室外污染物、建筑材料和家具的气体排放以及烹饪和清洁等人类活动的产物。居民本身是一个强大的流动源，产生呼吸和皮肤气体排放。这些室内来源的表征和室内空气污染物的去除机理是了解室内空气质量的关键。

白天室外空气中气态物质的化学清除主要由羟基自由基引发，羟基自由基是臭氧与水反应时产生的短波光解产物。亚硝酸(HONO)和甲醛(HCHO)的光解也在室外提供了少量额外的OH源，不依赖于光的烯烃被臭氧分解也是如此，臭氧是Criegee(臭氧化反应)的中间产物。相比之下，室内环境受阳光直射的影响较小。尤其是紫外线，大多被玻璃窗过滤掉，所以室内氧气产生的OH初级生成可以忽略。

在这项研究中，威廉姆斯和他的同事让三组不同的成年参与者在不同的时间坐在一个小卧室大小的恒温不锈钢房间里五个小时(图2)。然后，利用他们开发的高灵敏度仪器，研究人员测量了室内空气中有机化合物和羟基自由基的浓度。他们还要求参与者戴上特殊的面具呼吸，以确保不是他们的呼吸改变了房间内的空气成分，从而研究参与者呼吸的化学成分。

图2研究过程(来源：[1])

在获得这些测量值后，研究人员重复了这项实验，这次将十亿分之三十五(ppb)的臭氧引入机舱，这相当于乘坐飞机时的臭氧暴露水平。研究人员惊讶地发现，皮肤油角鲨烯与臭氧反应生成化合物，然后再次与臭氧反应生成一种强氧化剂，称为羟基自由基。这些分子可以与室内环境中发现的其他分子发生反应，例如与家具、家用清洁剂甚至新鲜烹饪的饭菜中散发的分子产生有毒化合物。

研究表明：