室内香水和身体化妆水抑制了个人空间的化学反应
2022 年，由马克斯普朗克化学研究所领导的一个团队发现，仅仅由于人和臭氧的存在，室内会产生高水平的 OH 自由基。 这意味着：人们在自己的个人空间内产生自己的氧化场并改变周围的室内空气化学成分。 现在，在与国际研究团队合作的后续研究中，他们发现常用的个人护理产品在很大程度上抑制了人类哦，自由基。 这些发现对室内化学、占用空间的空气质量和人类健康都有影响，因为我们附近的许多化学物质都被这个领域转化了。 室内环境包含多种化合物来源。 这些包括家具、地板和家具等住房材料的连续排放，以及烹饪、吸烟和清洁等人类活动产生的周期性强烈排放。 室外空气化学品也可以通过渗透和通风进入室内环境。 室外的臭氧 （O3） 可以与室内的化合物发生反应，在室内生活空间内产生复杂的化学混合物。 由于人们 90% 的时间都在室内度过，因此长时间接触这些不同的化合物令人担忧，尤其是在许多此类化学物质对人类健康的影响仍然知之甚少的情况下。 根据他们在2022 年，来自马克斯普朗克化学研究所的乔纳森·威廉姆斯 （Jonathan Williams） 研究小组仔细研究了个人护理产品如何影响人类氧化领域。 “鉴于人体氧化场会影响呼吸区和皮肤附近空气的化学成分，它会影响我们对化学物质的摄入，进而影响人体健康。 因此，研究个人护理产品如何影响自生成的 OH 场，“Jonathan Williams 解释道。 马克斯·普朗克团队所做的实验测量得到了加利福尼亚大学（美国尔湾分校）的 Manabu Shiraiwa 和他的团队以及宾夕法尼亚州立大学的 Donghyun Rim 团队的支持。 “我们的团队采用了一种独特的方法来模拟室内环境中人类附近化合物的浓度，”Shiraiwa 说。 “我们开发了一种最先进的化学模型，可以模拟臭氧与人体皮肤和衣服一起会导致半挥发性有机化合物的形成。 “我们应用了三维计算流体动力学模型来模拟人类乘员周围氧化场的演变，”Rim 说。 “这种综合建模方法突出了个人护理产品对人体氧化领域的影响。” 个人护理产品影响人体氧化场 首先，研究人员研究了润肤化妆水会影响被测人员外围的化学成分。 然后，他们研究了涂抹在皮肤上的香水如何影响室内空气的化学成分。 对于这两种情况，Williams 和他的团队都发现志愿者周围的 OH 浓度下降了。 这意味着：与没有化妆品的标准情况相比，它有所减少，其中臭氧在人体皮肤上反应形成气相产物，这些气相产物在空气中再次与臭氧反应产生 OH。 关于香水，研究人员解释了主要香水成分乙醇的 OH 减少：它与 OH 反应，将其耗尽，因为乙醇在与臭氧反应时不会产生 OH。 “关于身体化妆水，我们可以用两种方式来解释这种下降。 一种是苯氧乙醇——化妆水中的一种化学物质——与 OH 反应，但不与臭氧产生 OH。 这与含乙醇的香水相同。 第二种解释很简单，化妆水阻碍了臭氧与皮肤上的角鲨烯，“大气化学家乔纳森·威廉姆斯 （Jonathan Williams） 说。 “香水和化妆水一起应用表明，香水在较短的时间内影响 OH 反应性和浓度，而乳液显示出更持久的效果，与这些个人护理产品中有机化合物的排放速度一致，”该研究的第一作者 Nora Zannoni 总结道 发表在研究杂志Science Advances上。意大利博洛尼亚大气科学与气候研究所。 对室内化学的影响 虽然市场上存在数千种不同的香水和乳液，但国际研究团队根据他们的测试得出的一些一般结论对任何产品都是有效的： 根据这项研究的新发现，预计在室内涂抹的香水将 抑制个人人体氧化场。 与香水相比，乳液具有更多可变的成分。 尽管它们的成分各不相同，但他们预计大多数乳液会抑制人体氧化场，因为皮肤油脂成分的稀释和 O3 与皮肤之间相互作用的减少。 此外，市售的洗剂含有作为抗菌剂的防腐剂。 广泛使用的是苯氧乙醇，它通过与 OH 自由基反应进一步有助于抑制人体氧化场，如本研究中的实验所示。 “如果我们从大型家具公司购买沙发，在上市销售前对其进行有害排放测试。 然而，当我们坐在沙发上时，由于我们产生的氧化场，我们自然会改变其中一些排放物。 这会在我们的呼吸区产生许多其他化合物，这些化合物的特性并不为人所知或研究。 有趣的是，身体化妆水和香水似乎都会削弱这种效果，“乔纳森·威廉姆斯说。 这些发现是 ICHEAR 项目的一部分（室内化学人类排放和反应性项目），该项目汇集了来自丹麦 （DTU）、美国（罗格斯大学）和德国 （MPI） 的一组合作国际科学家。 该建模是位于加州大学尔湾分校和宾夕法尼亚州立大学的 MOCCIE 项目的一部分。 这两个项目都由 A 的赠款资助。 P. 斯隆基金会。 其他信息 气候室中的实验装置 进行了实验2021 年在哥本哈根的丹麦技术大学 （DTU） 学习。 四名测试对象在标准化条件下呆在一个特殊的气候控制室中。 臭氧被添加到腔室的进气口中，其数量对人体无害，但代表了较高的室内水平范围。 该团队通过量化单个 OH 来源和 OH 的总体损失率来间接确定 OH 浓度。 OH 场仅在存在臭氧时生成。 通过将腔室内的空气测量与模型模拟相结合，他们计算了化妆水和香味对人体氧化场的影响。