摘 要:普通人群每日處于室內(nèi)的時間超過三分之二,因此室內(nèi)空氣污染對人體影響不亞于室外污染。甲醛、PM2.5是主要的室內(nèi)空氣污染物,對于這類污染物可采用植物凈化、活性炭吸附等方法以凈化空氣。
關(guān)鍵詞:室內(nèi)空氣污染;環(huán)境;健康
健康的生活必須依賴于清新的空氣,空氣污染對人體的健康影響頗大。近期隨著冬天污染物難于擴散,中國大部分地區(qū)霧霾天數(shù)顯著增多,人們傾向于呆在室內(nèi),以避開惡劣空氣的影響。據(jù)統(tǒng)計,城市居民每天約70%-90%的時間在各種室內(nèi)環(huán)境度過。
但事實上,室內(nèi)環(huán)境中仍存在空氣污染,且其危害性不亞于室外空氣污染。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)報告顯示,全球近一半的人處于室內(nèi)空氣污染中。室內(nèi)空氣污染程度常常比室外空氣污染嚴(yán)重2~3倍,而清華大學(xué)最新研究報告顯示,室內(nèi)PM2.5的吸入量、暴露量是室外的4倍。與此同時,在室內(nèi)可檢測出約300多種污染物,68%的人體疾病都與室內(nèi)空氣污染有關(guān)。造成室內(nèi)空氣的污染主要來源于以下幾個方面:一是人體呼吸、煙氣;二是裝修材料、日常用品;三是微生物、病毒、細菌;四是廚房油煙;五是空調(diào)綜合癥。
室內(nèi)空氣污染危害大、隱蔽性強,其危害程度又會根據(jù)人群差異而變化。總的來說,該污染對于兒童、婦女(孕婦)、老年人影響更為嚴(yán)重,這一類人群應(yīng)做好相關(guān)防護措施。
本文介紹了室內(nèi)空氣污染物的類型、典型污染物的來源、危害及分析方法,并闡述了一些針對性的防治機理和方法。
一、典型室內(nèi)污染物的危害及分析方法
室內(nèi)空氣污染影響因子包括化學(xué)、物理、生物和放射性影響因子,這些影響因子中甲醛、苯系物和PM2.5的物質(zhì)危害最大。下面以甲醛為例介紹其對人體的毒理學(xué)影響及實驗室簡易測定方法。
甲醛大量存在于家具、沙發(fā)、裝飾材料、涂料、地板中,在一定條件下可通過分解或揮發(fā)等途徑散發(fā)到室內(nèi)環(huán)境中,它是最普遍最廣泛的室內(nèi)污染物。
從毒理學(xué)角度來說,甲醛可通過呼吸道和皮膚兩種途徑進入人體,它是公認(rèn)的致癌物,在人體中,它能提高人體細胞膜的通透性,造成Ca2+等離子的大量流失,同時它還能使酶活性下降,從而引起咽喉灼痛、呼吸困難、神經(jīng)衰弱等癥狀,當(dāng)空氣中濃度達到30mg/m3時會立即致人死亡。
普通家庭中可使用甲醛濃度探測儀等相關(guān)儀器來對室內(nèi)甲醛濃度進行簡易的檢測,而實驗室為了進一步探究甲醛對人體的危害,往往通過其對血液的損害來間接驗證。因此,可在實驗室中設(shè)計實驗來探究正常細胞受到甲醛影響后的變化。通過整理相關(guān)資料及實地探訪調(diào)查,現(xiàn)具體實驗步驟如下:
(一)制備人紅細胞懸液,可從各城市血庫中申請抗凝血,將其離心以去除表面的覆蓋物
紅細胞用生理鹽水洗滌離心三次(轉(zhuǎn)速建議為3000轉(zhuǎn)/分),去上清液得紅細胞沉淀。以152 mM NaCl-10 mM Tris-HCl pH 7.4緩沖液洗滌紅細胞,并以此緩沖液配制成1:4的人紅細胞懸液。
(二)人紅細胞懸液實驗處理
取上述配置的人紅細胞懸液2mL若干,第一個中不加甲醛,其余各加甲醛溶液使其含1.0×10-7—1.0×10-6mol/L甲醛的人紅細胞懸液,將其均置于37℃的恒溫水浴內(nèi)約60分鐘,取出后避光保存,冷卻至室溫以待后續(xù)試驗留用。
(三)測定與分析
經(jīng)甲醛處理后的人紅細胞懸液仍需置4℃冰箱20小時以去除高溫對紅細胞的影響,隨后離心(3000轉(zhuǎn)/分)10分鐘。取上清液約20微升并加去離子水8毫升并搖勻,計算其中的甲醛濃度和紅細胞濃度。
利用該溶液能分析甲醛對紅細胞溶血作用的影響、對其形態(tài)的影響、對紅細胞中酶的影響以及對紅細胞中各類離子的影響。例如探究對溶血作用的影響,可以無甲醛處理的人紅細胞懸液的在波長為420nm下的光吸收值(O.D.)為100%,其余與之比較;而對形態(tài)的影響可直接用顯微鏡觀察。
二、室內(nèi)污染物的防治
從以上可以看出,室內(nèi)污染物呈現(xiàn)出種類多,危害大的特點,因此清除室內(nèi)空氣污染物是十分必要的。
目前來說,利用觀賞植物凈化室內(nèi)空氣污染是一種經(jīng)濟有效,并符合公眾需要和心理的污染修復(fù)技術(shù)。該方法從生物學(xué)角度出發(fā),簡單可行、效果佳且基本無副作用。從機理上來說,植物對空氣污染物的治理主要有三種途徑:
(一)葉莖的吸附與體內(nèi)代謝
大部分植物的葉片表皮都具有角質(zhì)層和氣孔,氣體能由植物的呼吸和滲透作用進入到植物體內(nèi)。當(dāng)然,由于植物特性和氣體污染物種類的差異,不同植物對不同氣體的吸收速度均不同,例如植物的粗糙程度、葉片氣孔量會直接影響吸附能力。參考這些因素,吊蘭、滴水觀音等植物的尺寸大,吸附作用強,它們能大量吸收室內(nèi)甲醛等污染物質(zhì),消除并防止室內(nèi)空氣污染。
大部分被吸收的污染物為有機物,其在植物體內(nèi)經(jīng)過同化、分解,會最終形成CO2,從而將有害物轉(zhuǎn)化為無害物。在這一轉(zhuǎn)化中,相關(guān)的酶(例如甲醛脫氫酶和甲酸脫氫酶)往往被認(rèn)為是關(guān)鍵物質(zhì)。
(二)植物的分泌作用
部分植物能分泌出殺菌素,這些化學(xué)物質(zhì)對空氣中的某些細菌具有極高的抑制性。例如茉莉、丁香、金銀花等花卉分泌出來的殺菌素能夠殺死空氣中的某些細菌,抑制結(jié)核、傷寒等病菌的生長,使空氣清潔衛(wèi)生。
(三)根際微生物吸收降解
除了植物的吸附,大量的空氣污染物會在沉降作用的影響下富集在植物根際附近的土壤表面。植物根際的微生物數(shù)量要比葉片等部位的微生物數(shù)量高數(shù)十倍甚至幾百倍。因此在土壤表面的污染物中大多會被根際微生物降解,僅有少量會直接被土壤吸附。
上述三種途徑是植物本身對污染物的凈化作用,而隨著科技的進步,研究界已著眼于植物凈化與其他技術(shù)的聯(lián)合凈化處理技術(shù)。日本的Sawada借鑒了活性炭的吸附作用,將其引入到植物的凈化作用中,使得整個技術(shù)的凈化效果有了倍數(shù)級的增長。此外,光催化+植物凈化、葉片涂層雙重凈化法都被驗證具有高效的室內(nèi)污染凈化效果。
當(dāng)然,對于普通民眾而言,最基本的凈化辦法便是加強通風(fēng)。尤其在夏天,長時間緊閉門窗開空調(diào),會使室內(nèi)空氣流動減少,空氣渾濁,長時間使用清洗不佳的空調(diào)則會造成病菌的滋生和傳播,嚴(yán)重影響人體健康;而冬天時則要安全使用燃氣,經(jīng)常通風(fēng)并檢查管道,以免造成CO等有害氣體的泄露和積聚而危及生命安全。此外,廚房要講究空氣衛(wèi)生,每次烹飪完畢后應(yīng)開窗換氣,在煎炸食物時更應(yīng)加強通風(fēng)。有條件的家庭也可以購買各類空氣凈化器,以提升室內(nèi)空氣質(zhì)量。
三、結(jié)語
(一)結(jié)論
室內(nèi)空氣污染主要包含甲醛、苯系物和PM2.5等,這類污染物可從呼吸道、皮膚等途徑進入人體,對神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)造成損害。老弱病殘、兒童孕婦等易受人群更易受到室內(nèi)空氣污染的影響,因此應(yīng)加以針對性的防止。防治辦法主要有植物凈化法、活性炭吸附法等。
(二)展望
近年來,大氣污染等原因造成的室內(nèi)空氣污染已逐漸受到重視,而室內(nèi)裝潢造成健康損害的投訴事件屢有發(fā)生,嚴(yán)重威脅消費者的合法權(quán)益。針對室內(nèi)污染的現(xiàn)狀,普通民眾應(yīng)從裝潢選擇、日常室內(nèi)空氣凈化保養(yǎng)等幾個角度保證空氣質(zhì)量,而商家應(yīng)加強自身產(chǎn)品的生產(chǎn)管理和檢測,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,減少產(chǎn)品中有害物質(zhì)的含量。
我們也欣喜的看到,隨著中國全面推進公共場所室內(nèi)禁煙措施,由吸煙引起的PM2.5、尼古丁等影響因子已得到一定遏制。在未來,政府也應(yīng)建立相關(guān)法律,提升建材質(zhì)量監(jiān)管,同時在高校開設(shè)相關(guān)室內(nèi)空氣污染防治學(xué)課程,以系統(tǒng)化地進行研究。
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作者簡介:張凌瑜(1998.03- ),浙江人。