气态污染物对健康的危害解析

在有可能造成室内空气污染的气态污染物中，目前已经基本明确其健康影响的有二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫以及甲醛等。此外，最近挥发性有机物（VOC）也已经引起了大家的重视。

对于VOC中的苯、四氯乙烯、对二氯苯等有致癌性或可能有致癌性的化学物质，在探讨其环境标准等问题时需要使用风险评估等新方法进行相关研究。

1.二氧化碳（CO₂）

二氧化碳在大气中的含量约有360×10^-6，它对血液pH值的控制起着重要作用。对于健康成人而言，当暴露在浓度为1.5%的二氧化碳中时，人体会出现轻度代谢障碍，而如果达到8%～10%，就会造成人体意识不清甚至昏厥。

在空气污染指标中，二氧化碳在室内的最高容许浓度为1000×10^-6（0.1%）。

2.一氧化碳（CO）

一氧化碳是一种化学窒息性气体，它可以与氧气竞争性结合血红蛋白，生成碳氧血红蛋白（COHb）。一氧化碳与血红蛋白的亲合力比氧与血红蛋白的亲合力高200～250倍。COHb的浓度一般用饱和浓度的百分比表示，这个指标可以用来大致估计CO的摄取量。表1.2.7为现有研究报道中COHb浓度及其对人体的影响^18）。研究表明，与非吸烟者相比，吸烟者的COHb要高4%～6%，也有报道显示该值会高5%～10%。当COHb达到5%时，会对心血管系统产生影响，此时换算得出大气中对应的CO浓度为45×10^-6，因此患有心脏疾病，特别是心绞痛的患者需要十分注意。

表1.2.7 COHb浓度和对人体影响的关系^18）

3.氮氧化物（NO_x）

燃烧产生的一氧化氮（NO）会在大气中迅速被氧化生成二氧化氮（NO₂）。由于NO₂对人体的影响更大，因此到目前为止的报道几乎都是有关NO₂暴露的研究。人体暴露在高浓度的NO₂（150×10^-6以上）中会诱发肺水肿而致死。日本环境厅就人体在低浓度NO₂下的慢性暴露开展了两次大规模的调查：其中的一次调查表明，持续性咳嗽和生痰的发生率和NO₂间存在量效关系；但在另一次调查中则没有发现两者具有明确的相关性。在东京^19）曾经使用徽章式被动采样滤膜，分别针对道路沿线、远离道路地区以及指定地区NO₂的人体被暴露量及其室内浓度和室外浓度进行了测定，其结果为道路沿线＞远离道路地区＞特定地区；室内浓度＞室外浓度。同时还发现，室内浓度也会由于受到污染物排放源有无的影响而出现较大偏差（见图1.2.7）。这3个地区中，道路沿线地区的居民呼吸系统症状（持续性咳嗽、生痰、呼吸困难等）的发生率最高。虽然不能因此就断言该结果仅仅受到NO₂的影响所导致，但可以确定大气污染是某些呼吸系统症状的发病原因（见图1.2.8）。

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图1.2.7 整个期间平均二氧化氮的个人暴露浓度^19）

图1.2.8 不同地区的呼吸疾病的发病率

4.二氧化硫（SO₂）

由于SO₂易溶于水，所以大部分都在上呼吸道内被人体吸收。而上呼吸道黏膜在SO₂的刺激下，又会诱发咳嗽、打喷嚏、眼部疼痛等症状。同时，SO₂恶臭的嗅阈值范围在0.03×10^-6～1×10^-6，如果达到3×10^-6就可以直接被人群感知到。低浓度SO₂慢性暴露会导致支气管收缩和呼吸道黏液的过度分泌，从而诱发慢性支气管炎、哮喘等呼吸系统疾病。此外，SO₂很容易附着在颗粒物上，并能够在潮湿的环境中转化成硫酸，形成具有很强刺激性的气溶胶。这种气溶胶粒子的粒径大多在2μm以下，因此可以进入肺泡并对肺部组织造成损伤。

5.甲醛

甲醛被认为是诱发病态建筑综合征的主要化学物质之一。甲醛短期暴露对人体健康的影响，主要是对眼睛和呼吸道黏膜的刺激。令人产生不快感的甲醛嗅阈值的中值为0.08×10^-6，但是对于敏感人群来说，即使在很低的浓度下，也会感觉到甲醛的存在。甲醛对人体的慢性影响很早以前就已经为人所知。甲醛是过敏性疾病的过敏源之一，会诱发哮喘和接触性皮炎。此外，动物实验结果显示，甲醛引发动物罹患鼻腔癌的概率很高，但是对人的影响尚未得到流行病学上的证明。日本的厚生省要求室内环境的甲醛浓度限值为30min均值在0.1mg/m³以下（0.08×10^-6）^20）。但是该指标并不是防止诱发癌症所设定的甲醛浓度限值，而仅是为了防止其给人群带来恶臭等刺激感觉的限值。

6.挥发性有机物（VOC）

诱发病态建筑综合征的室内污染物还包括越来越受到人们关注VOC。VOC是大量化学物质的总称，目前还尚未形成严格明确的定义。空气中的VOC既有气态也有颗粒态。因为如果对其中每一种化合都分别测定需要巨大的工作量，所以为了提高效率，通常将它们以总挥发性有机物（TVOC）的形式进行讨论。在对人体的急性影响方面，VOC普遍会造成头痛、眩晕、呕吐等中枢神经症状。环境厅还特别针对具有致癌作用的苯、四氯乙烯制定了环境标准。同时，对氯乙烯、丙烯腈和二氯甲烷等的环境标准也在加紧制定中^[4]。

VOC中，苯对骨髓造血功能的影响在很久之前就被人关注，而苯与再生不良性贫血和骨髓性白血病等重大疾病之间的因果关系也早已被明确。由于苯没有致癌阈值，因此使用风险评估的方法制定了3μg/m³的大气环境中苯的标准值。对于VOC这一类物质来说，当室内没有相应排放源时，室外和室内的VOC浓度就会几乎处在同一水平。但是如果室内存在VOC排放源，室内VOC浓度就会高于室外。为了增强对VOC健康影响的认识，今后应当继续开展相关研究。特别是针对那些可能具有致癌活性的化合物，应分别制定出每个物质的环境标准。