加州理工學院:燃氣灶如何影響健康和室內空氣質量?
近幾個月來,圍繞燃氣灶及其與兒童哮喘等健康狀況的關系展開了爭論。Paul Wennberg是加州理工學院 R. Stanton Avery 大氣化學和環境科學與工程教授、Resnick 可持續發展研究所研究員,以及 Ronald 和 Maxine Linde 全球環境研究中心主任。他使用衛星、飛機和專門的實驗室儀器來研究全球大氣和空氣質量——以及人類活動如何影響這兩者。
溫伯格近討論了燃氣灶和其他可能導致室內空氣質量差的因素。
通常,當我們想到空氣質量時,我們會想到 室外空氣。當談到室內空氣質量時,我們應該考慮什么?
這是一個很大的問題。當然,隨著人們對空氣傳播疾病如何傳播的了解的加深,過去幾年里這一點非常重要。
我們大部分時間都在室內度過。在實驗室甚至商業建筑中,通常大約每 15 分鐘交換一次空氣;每隔 15 分鐘,房間內的大部分空氣就會與風扇帶入大樓的室外空氣進行一次交換。在家里,一般來說,通風要差得多。通常,家中的空氣交換率可能是每小時一次甚至更少,因此污染物往往會累積。室內空氣污染物的主要來源是居住在室內的人。間接地,來自烹飪和清潔,但也有直接的——我們在呼吸或出汗時都會釋放化學物質。如果我們碰巧生病了,我們也可能會呼出冠狀病毒或流感病毒等病毒。
燃氣灶如何影響室內空氣質量?
除了人和他們的寵物之外,主要的室內污染物來自燃燒的東西。如您所知,如果您曾將一片面包在烤面包機中放得太久,當您走進廚房時,您會看到那層灰蒙蒙的煙霧。那些都是空氣中的小顆粒。當你用油烹飪時,也會發生同樣的事情。您經常會注意到,如果將熱量調得太高,就會冒煙。那些也是粒子。這些顆粒不利于呼吸,這就是為什么我們試圖讓我們的爐子通風。
部分問題在于公寓和家庭中的一些爐灶沒有通風裝置,而對于那些上面有通風裝置的爐灶,其中許多抽油煙機的效果并不特別好。它們可以收集油,但許多只是將空氣直接吹回廚房。建議人們在烹飪時應該有適當的外部通風排氣裝置。但是,當然,如果您住在不屬于您的房屋中,通常不可能添加此類排氣裝置——即使您擁有自己的房屋,添加排氣裝置的成本也會高得令人望而卻步。
挑戰在于,當您做飯時,實際上是在向室內空氣中添加很多東西。同樣,由于房屋通風不良,您終會積累大量污染物,包括 NO 2 [二氧化氮]。NO 2來自高溫燃燒,通常與室外的卡車和汽車排放有關。在室內,煤氣爐會產生 NO 2。電爐一般不會產生NO 2。這是使用煤氣爐產生的主要污染物之一。
但其他東西也會產生NO 2,比如燃燒的蠟燭。
關于室內空氣質量的影響以及燃氣灶與哮喘等疾病之間的關系,這項研究告訴我們什么?
有許多流行病學研究指出哮喘與呼吸 NO 2以及哮喘與呼吸有害顆粒之間存在關聯。我們還知道,室內的任何燃燒源都會導致較高的 NO 2濃度。因此,我們知道 NO 2和顆粒物不利于呼吸,我們知道在使用燃氣灶時終會產生大量的 NO 2和大量顆粒物。但是,在人口層面,很難將人們可能接觸到的二氧化氮和顆粒物的所有不同來源區分開來,即使是在室內也是如此。
盡管如此,有確鑿證據表明我們需要更好的室內空氣質量。現在談話的重點是煤氣爐,但如果您清理了煤氣爐并且每晚仍然享受蠟燭,那么您就錯過了信息。
當我們在家里打開煤氣爐或點蠟燭時,除了 NO 2之外,還會排放什么?
粒子——這是另一個非常大的粒子——粒子很小,懸浮在空氣中。它們對我們的肺部有害,并且在我們吸入它們后可以深入人體。有了燃氣器具,還有未燃燒的天然氣,我們可以稱之為化石燃料氣。化石燃料氣體除甲烷外還包含許多化學物質。例如,它包括少量的苯和其他不利于呼吸健康的化合物。當你生火時,它們往往會燃燒起來。
然而,有大量證據表明,人們家中的煤氣管道可能會泄漏。如果您觀察進入您家的煤氣管道,您會發現它被分開并通向許多不同的地方。它進入你的熱水器,你的烘干機。這些連接中的每一個都有一個閥門,每個閥門都是少量氣體泄漏的地方。
人們可以做些什么來限制在家中接觸 NO 2和其他污染物?
所有這一切的結果是我們應該停止在室內燃燒東西。這包括化石氣體、蠟燭、香煙和大麻。我們還應該改善家中的通風——即使只是開窗也有幫助。
您還可以特別為顆粒添加過濾。這是人們即使租房也可以做到的事情,因為可以購買或建造過濾器。有一些簡單且便宜的自制方法可以制作這些過濾器。
人們飽受室內空氣污染之苦。許多人的過敏癥是因為室內空氣中漂浮著生物材料、皮屑和其他可以用室內空氣過濾器去除的東西。
科學家如何研究空氣質量?在閱讀有關空氣質量的文章時,我們經常會遇到“ppm”一詞。這是什么意思?
百萬分率或 ppm 是所謂的混合比的單位。它告訴您空氣中有多少部分是由您正在查看的成分組成的。例如,百萬分之一的二氧化氮意味著在您吸入的每百萬個空氣分子中,就有一個是二氧化氮。讀者可能還會遇到“ppb”或十億分之一。這些看似非常小的單位,但只有十億分之十到一百的二氧化氮就足以對我們的空氣質量產生負面影響,從而導致不利的健康后果。
因此,要研究空氣質量,我們需要非常靈敏的儀器。我們正在研究的濃度雖然有毒或可能有毒,但可能非常非常低。多年來已經開發出一類儀器,其中一些是在加州理工學院開發的,用于測量空氣中污染物的濃度。