研究人員關注聖誕樹及其對室內空氣化學的無形影響
NIST 的研究人員研究了活體聖誕樹釋放的揮發性有機化合物及其與臭氧的相互作用。他們發現,單萜烯是主要的揮發性有機化合物,隨著時間的推移會逐漸減少,並與臭氧反應形成低濃度的甲醛。研究得出結論,聖誕樹對大多數人的室內空氣品質影響很小。
活聖誕樹會釋放出一種叫做揮發性有機化合物(VOC)的化學物質。其中一些揮發性有機化合物會與臭氧(一種活性氣體)發生反應,在室內產生化學刺激物。化學刺激物的含量很低,但對於對其敏感的人來說可能是一個潛在的問題。
每逢假日,美國人會購買近3,000 萬棵活聖誕樹。許多家庭不僅喜歡在家中擺放一棵活樹,還喜歡聞它散發出的清新香味。這種香味來自被稱為揮發性有機化合物(VOC)的化學物質。然而,人們對揮發性有機化合物的排放量以及它們是否會對健康產生影響知之甚少。
「我們的鼻子是一個很好的化學感測器,」美國國家標準與技術研究院(NIST)的環境工程師達斯汀-波本迪克(Dustin Poppendieck)說。「我們知道這些樹木正在釋放某種物質,那麼問題就來了: 它到底是多大的來源?我們想探索哪些化學物質被釋放出來,釋放了多少,並將其與房屋中的其他化學物質來源聯繫起來。”
為了回答這些問題,Poppendieck 和他的NIST 同事將一種常見的聖誕樹–花旗松密封在一個密室中。然後,他們測量了它在17 天內釋放的揮發性有機化合物的數量和類型。他們也研究了揮發性有機化合物是否會與室內空氣中的其他成分反應,產生新的化合物。
研究小組的研究成果發表在《室內環境》雜誌。
NIST 的研究人員將一種常見的聖誕樹放在一個密封的室內17 天,以監測和測量它釋放的化學物質。這些化學物質稱為揮發性有機化合物(VOC),會散發出松木的味道,並能與臭氧反應形成副產品。研究人員發現這些化學物質的含量很低,這可能是對它們敏感的人的潛在擔憂。資料來源:M. King/NIST
通常與聖誕樹聯繫在一起的清新氣味來自一組稱為單萜的揮發性有機化合物,它們也存在於空氣清新劑、蠟燭和一些個人護理產品中。在室外,包括大多數聖誕樹在內的針葉樹類植物會釋放單萜,它們會影響室外空氣品質。但是,人們對砍伐聖誕樹並將其置於室內時會釋放多少單萜卻知之甚少。
研究還表明,單萜能與臭氧發生反應。高層大氣中的臭氧是抵禦太陽的保護屏障。在地面上,臭氧是透過與光線發生化學反應產生的,會引起咳嗽和喉嚨不適等症狀。臭氧也容易與空氣中的其他化學物質反應,形成新的化合物。因此,研究人員有興趣觀察臭氧在室內樹木存在的情況下產生的影響。
他們把樹放在一個環境控制的室內,在那裡可以即時測量樹散發出的化學物質。他們使用一種可以檢測空氣中有機化合物的技術,即質子轉移反應質譜法(PTR-MS),測量了17 天內排放的揮發性有機化合物。
在實驗中,研究人員模擬了一個家庭環境。他們用典型的節日照明裝置裝飾聖誕樹,並用明亮的燈光照射聖誕樹,以模擬晝夜循環。他們每隔12 小時關一次燈,每天給樹澆水。他們以一般家庭的速度引入室外空氣,並不斷測量室內空氣中的化學物質。
單萜烯類化合物是這棵樹散發的最多的揮發性有機化合物。它們在第一天達到峰值,到第三天則明顯減少。Poppendieck 說,它們的濃度最初與插電式空氣清新劑或新建房屋的濃度相同,然後迅速下降了近10 倍。研究人員檢測到了52 種不同類型的單萜烯。
然後,研究人員向室內注入臭氧,觀察臭氧對室內空氣化學成分的影響。他們發現,臭氧會與單萜發生反應,形成副產品,如甲醛(另一種揮發性有機化合物)以及其他反應性化學物質。隨著臭氧的引入,單一萜烯的濃度進一步降低,而甲醛的含量卻上升了,這表明臭氧對室內空氣化學產生了影響。不過,產生的甲醛量相對較少,約為十億分之一。一般美國房屋的甲醛濃度在十億分之20 到30 之間。
對於對揮發性有機化合物敏感的人來說,聖誕樹可能是眼睛和鼻子流淚的原因之一,尤其是在剛搬進室內時。在這種情況下,Poppendieck 建議,在聖誕樹附近開一扇窗可以減少接觸。此外,新砍伐的聖誕樹可以在室外或車庫放置三天,然後再帶入室內,因為隨著時間的推移,發射強度會自然衰減。
“但對大多數人來說,”Poppendieck 說,”這不應該是個大問題。我還是會在家裡放一棵聖誕樹。”
編譯來源:ScitechDaily