科学家发现室外臭氧与建筑相关健康症状之间的联系

美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的一组研究人员发现证据表明，随着室外污染物臭氧浓度的增加，建筑相关症状(BRS)的患病率也会增加。他们还发现，一些建筑物在通风系统中使用的空气过滤器类型也可能在BRS的流行中发挥作用。

BRS，通常被称为病态建筑综合征，是办公室职员报告的一系列健康症状，当他们离开工作环境时症状会好转。症状包括眼睛、鼻子、喉咙、呼吸道和皮肤发炎，以及头痛和疲劳。

这是来自对环境臭氧水平与BRS之间联系的实地研究的第一个流行病学证据。这也是第一个将BRS与大型建筑中使用的特定过滤技术联系起来的现场证据。

这项研究是由伯克利实验室环境能源技术部的Michael Apte、Ian Buchanan、Mark Mendell和Anna Mirer与收集数据的美国环境保护署(EPA)合作进行的。

该研究小组对美国环保署一项名为BASE(建筑评估调查与评估)的研究数据进行了分析，该研究在1994年至1998年的夏季或冬季对100栋美国办公楼进行了为期一周的研究。这项研究包括对办公室职员的调查，以及他们自我报告的健康状况、天气和工作场所数据，以及建筑物内和周围的环境状况。

(在EPA的BASE研究期间，没有收集室内或室外臭氧水平的数据。本分析中使用的臭氧数据来自BASE建筑物附近的环境空气质量监测站在同一时期的历史记录。)

根据Apte的说法，“基于建筑物相关症状和室内某些挥发性有机化合物之间的关联模式，我们假设室外臭氧水平的增加将导致建筑物内居住者中建筑物相关症状的患病率更高。”

他们对BASE数据的分析表明，建筑物中上呼吸道症状的流行率随着室外臭氧浓度的增加而线性增加。室内甲醛、乙醛和戊醛、己醛、壬醛等有机酸的浓度随着室外臭氧的增加而增加。所有这些都是已知的感官刺激物，甲醛是已知的致癌物。

从以前在实验室进行的长期研究中，科学家们知道臭氧会导致人类健康不良——这就是为什么它被列为室外污染物的原因。最近的实验室研究也证明，臭氧与通常在室内发现的有机分子发生反应，产生具有刺激性的短期化学物质，如果人类长期暴露在这些化学物质中，可能会有毒或致癌。例如，当臭氧与常见的有机化学物质反应时，就会产生甲醛和乙醛;两者都很刺激。

实验室研究表明，这些化学物质可能对室内空气质量有很大影响。然而，在目前的研究之前，还没有直接的现场证据表明室外臭氧与建筑物内的健康状况之间存在相关性。

在第二篇论文中，研究人员报告了不同类型的建筑空气过滤器如何影响BRS症状的流行。BASE研究中来自建筑子集的数据显示，某种类型的空气过滤器与BRS增加之间存在很强的统计学联系。空气过滤器由不同类型的材料制成，包括聚酯/合成纤维，玻璃纤维，由棉花或纤维素制成的天然过滤器，或天然合成混合物。它们的目的是去除建筑物空气中的颗粒和其他污染物。

研究小组发现，与其他类型的空气过滤器相比，较高的室外臭氧水平和使用聚酯或其他合成过滤器的结合，在统计上显著增加了BRS的患病率。该过滤器显示与下呼吸道和上呼吸道症状、咳嗽、眼睛痛、疲劳和头痛有显著相关性。

相比之下，在使用高臭氧和玻璃纤维过滤器的建筑物中，或在建筑物使用聚酯/合成过滤器且室外空气臭氧浓度较低的情况下，报告的症状要少得多。

研究表明，更换聚酯/合成过滤器可能会产生重大的积极影响，在室外臭氧浓度高的建筑物中，BRS患病率可降低75%，在臭氧浓度低的环境中可降低39%。Apte说:“研究估计，去除这两个风险因素——室外空气中的高臭氧和聚酯/合成过滤器——可以将BRS降低26%至62%。”

Apte指出，这两项研究的结果都需要进一步验证。“这项研究是第一步，它需要在其他研究中进行重复，专门进行统计设计，以解决臭氧症状之间的联系，并提供关于过滤器和臭氧水平的准确信息。最有力的研究将涉及对这两个因素的控制干预，”他说。

“然而，如果未来的研究证实了这些结果，那么我们可能会通过在通风系统中使用臭氧去除技术，减少与建筑相关的症状以及室内环境中长期暴露于臭氧引起的疾病。”

描述结果的两篇论文将发表在《室内空气》杂志上——由M. Apte、I. Buchanan和M. Mendell合著的《BASE研究中的室外臭氧和建筑相关症状》，以及由I. Buchanan、M. Mendell、A. Mirer和M. Apte合著的《BASE研究中的空气过滤器材料、室外臭氧和建筑相关综合征》。这项工作由疾病控制中心-国家职业安全与健康研究所资助。

来源:伯克利实验室