最近对美国家庭空气污染的调查显示,由于燃气和丙烷炉的使用,氮二氧化物的暴露显著增加。这种污染物与儿童哮喘有关,即使在离厨房较远的卧室,使用炉子期间及其关闭后的几个小时里,氮二氧化物的水平常常超过推荐的健康限制。这项研究发现,使用燃气或丙烷炉的家庭始终暴露在不安全的氮二氧化物水平中。首席研究员对仅在使用燃气炉一小时内健康标准迅速被突破感到惊讶。斯坦福大学杜尔可持续发展学院的罗布·杰克逊教授解释道:“这种污染物在空气中残留的时间很长。”根据《科学进展》杂志5月3日的研究,燃气和丙烷炉的污染不仅仅是厨房这些人所关注,它影响到整个家庭。”他指出,除了其他不利的健康影响之外,长期吸入高水平的氮二氧化物(NO2)可能加重哮喘发作,并且与儿童肺部发育不足和过早死亡相关。虽然大部分NO2的暴露是由于汽车燃烧化石燃料造成的,但研究人员表示,燃气和丙烷炉的污染物组合可能导致多达200,000例儿童哮喘病例。这些病例中有四分之一可以仅归因于氮二氧化物,论文作者这样表示。作者包括来自中央加州哮喘协作组织、PSE健康能源和哈佛大学T.H.韦尔公共卫生学院的科学家。
首席研究作者雅奈提到:“我们发现,炉子燃烧的气体量是决定暴露水平的最重要因素。此外,使用有效的抽油烟机并定期使用它也是需要考虑的重要因素。”地球系统科学的博士生卡什坦发现,NO2的额外暴露空间很小。除了哮喘病例,美国家庭中燃气炉的长期NO2暴露水平可能每年导致数千例死亡,可能多达19,000例,或与每年因二手烟导致的死亡数量的40%相当。这个估算基于研究人员对家庭因燃气炉而呼吸的氮二氧化物的新测量和计算,以及有关长时间暴露于室外NO2造成的死亡的最佳可用数据,这些数据受美国环境保护局(EPA)的监管。
环境保护局进行的一项研究估计了氮二氧化物暴露造成的死亡人数。这个估计可能不准确,因为它没有考虑到家庭中燃气炉反复暴露于高水平氮二氧化物的有害影响。此外,它还依赖于过去关于室外氮二氧化物暴露对健康影响的研究,这些研究可能还包含其他来源的污染物,例如汽车和发电厂。
研究人员使用传感器测量了100多个不同大小、布局和通风方式的家庭中的NO2浓度。他们在炉子使用前、使用中和使用后进行测量。他们将这些测量结果与其他信息结合,使用国家标准与技术研究所(NIST)的软件CONTAM驱动的模型来模拟建筑物内逐间的气流、污染物运输和居住者暴露。这使他们能够在多种现实条件和行为下估计全国平均值和短期暴露,并将模型输出与他们自己的家庭测量结果进行比较。
研究结果表明,在国家层面上,典型使用燃气或丙烷炉每年平均增加约4个部分十亿的氮二氧化物暴露。这是美国环境保护局设定的室外空气质量标准的四分之三。斯坦福大学杰克逊小组的研究是对燃气炉室内空气污染进行的一系列最新研究。以前的研究表明,燃气炉释放的污染物(如甲烷和苯)的速度。此项研究集中在炉子排放对健康的影响。研究人员发现,仅在燃气炉上烹饪一个小时,就能产生达到世界卫生组织认为不安全的室外空气暴露水平的四分之三的氮二氧化物浓度。这个水平甚至不包括其他室外来源,从而增加了超过极限的可能性。卡什坦指出,这些信息对于理解燃气炉对健康的影响至关重要。为了更好地理解污染物对人类健康的影响,科学家们进行了一项研究,以确定这些污染物如何在家庭内移动、积聚并最终扩散。杰克逊教授指出,研究的重点已经从测量炉子排放的污染物量转向人们实际呼吸的污染物量。研究发现,烹饪食物产生颗粒污染物无论燃料来源如何都是可能的。然而,确认烹饪过程中食物不会释放氮二氧化物,电炉也不产生任何NO2。杰克逊强调,排放氮二氧化物的因素是燃料来源,而不是食物本身,电炉不排放任何氮二氧化物。如果您有燃气或丙烷炉,使用通风设备来尽量减少您对氮二氧化物或苯等污染物的暴露是很重要的。您家庭的大小也会影响氮二氧化物的浓度,较小的房屋的暴露水平通常高于较大的房屋。即使有抽油烟机将空气排出户外,但在较大房屋中,烹饪期间和之后,氮二氧化物的浓度也可能剧增到不健康的水平。在小于800平方英尺的房屋中,居民的氮二氧化物暴露是全国平均水平的两倍,而与那些住在最大的房屋的人相比,暴露水平是四倍。社区中,通常少数族裔居民居住在更小的房屋中,而富裕社区的人则住在更大的房屋中,通常超过3,000平方英尺。这种房屋大小的差异导致不同种族、族裔和收入群体之间的NO2暴露差异。研究表明,与全国平均水平相比,美国印第安人和阿拉斯加土著家庭的NO2长期暴露高出60%,而黑人和西班牙裔或拉丁裔家庭的暴露高出20%。此外,燃气炉造成的室内空气污染进一步加剧了这些社区的暴露问题,这些社区已经面临来自车辆尾气等室外氮二氧化物污染源的较高暴露。 “某些社区可能并不总是有经济能力更换电器,或者他们可能在租房,无法更换电器,因为他们不拥有这些电器,”杰克逊解释说。“居住在更小房屋的人也会因同样的炉子使用而暴露于更多的污染。”
这项研究得到了HT, LLC的资助。