室内污染与健康关联研究

摘要阐述了室内空气污染的定义、种类、来源、国内外研究现状。分析了燃烧产物、 被动吸烟、VOC、甲醛、氡及其子体、室内微生物对人体健康的危害。探讨了白血病、“大 楼综合症”与室内空气污染的关系。指出由于我国建筑装修（饰）行业管理不到位，法律、 法规不健全，建材质量在整体上落后，未能与经济的高速发展同步，且存在严重的地方保 护和有法不依、执法不严的现象，使得室内空气污染问题突出，对人体健康造成了很大的 危害。提出了严格我国室内空气质量标准的建议。 关键词：室内空气污染物甲醛苯系物总挥发性有机物人体健康大楼综合症严化标准 1 引言 我国是一个人口众多幅员辽阔的发展中国家，随着改革开放的深入，我国综合国力得 到明显增强，国民经济和人民生活水平得到显著提高，居民住房条件也得到很大改善。然 而，由于我国建筑材料的质量、建筑行业的管理、标准法规的执行等方面存在着诸多问题， 以及建筑装修（饰）行业人员缺乏环境保护理念，使得室内空气污染对人体健康的影响成 为一个普遍性的问题。 笔者在 20 世纪 80 年代末曾做过上海室内环境空气污染情况调查及对策研究的课题 （简称“室内”）。“室内”的成果对全面认识“燃煤型”室内空气污染状况及对人体健康的影响 有了定量概念，对上海家庭用能尽快实现燃气化起到了推动作用。 目前的室内空气污染主要由室内装修涂料、油漆和人造板材及其家具释放的污染物 （VOC、笨系物、甲醛等）所造成，属“化学型”室内空气污染。要从根本上消除污染，就 必须从源头抓起，只有装潢（饰）材料和装饰理念“绿色化”，才能净化室内空气。 2 室内环境空气污染物及其相关概念 2.1 室内环境空气污染定义 室内环境空气污染是指由于人类的活动造成住宅、学校、办公室、商场、宾旅馆、各 类饭店、咖啡馆、酒吧、公共建筑物（含各种现代办公大楼）以及各种公众聚集场所（影、 剧院等）内化学和生物等因素的影响，引起对人体的不舒适或对人体健康产生了伤害（如 急性伤害、慢性伤害以及潜在的伤害）。 室内空气污染物超标不超标，仅是人为的一种量的描述，实际情况可能比这种描述更 为复杂、且因人而异，由于“生物多样性”的缘故，个体对污染物的敏感度大相径庭。 2.2 室内环境空气污染物 2.2.1 室内环境空气污染的主要来源 室内环境空气污染的主要来源有： （1）室外大气污染物通过空气对流、扩散进入室内； （2）室内燃料的燃烧，烹饪； （3）建筑物结构中相关建材、人造板材（含“复合地板”及其下铺放的泡沫塑料）、室 内装饰物（如墙纸、地毯、隔热材料等）和现代家具等的有害物释放； （4）与人在室内一切活动有关的人为排放源（如衣着、吸烟[1]、化妆品、杀虫剂、 空气清新剂、厨房油烟气等）； （5）人体自身的排泄（呼吸、出汗、打喷涕、咳嗽、排泄等）； （6）涂料、油漆中挥发物。 2．2．2 室内环境空气主要污染因子 目前已知的主要室内环境空气污染物有如下几种： （1）CO 生活燃料的燃烧（燃煤、城市管道煤气、天然气）产生； （2）颗粒物室内颗粒物主要来源由 3 部分组成：室外颗粒物随空气流动进入室内， 室内燃料的不完全燃烧，抽烟和人在室内的活动； （3）NOx 室内燃料燃烧是室内 NOx 的重要来源，此外还有室外空气的扩散（尤其是 地面呼吸带的机动车尾气）； （4）SO2 室内燃煤的家庭其 SO2 污染主要来自于燃煤，其次才是室外大气的扩散； 燃气户室内 SO2 主要来自于室外大气环境的扩散，其次才是煤气的燃烧； （5）甲醛(HCHO)HCHO)就目前而言，国内居民居室内甲醛主要来源是室内装饰（修）物， 此外还会存在于涂料、各种人造板材（细木工板、多层夹板、刨花板、密度板、复合地板、 强化地板等）包括用其制作成的家具中，以及纤维板、泡沫塑料等以及各种墙纸、化纤地 毯、窗帘及免烫型衣服中； （6）VOCs（主要包括苯系物、烃类、酯类和酮类）主要来自房内涂抹油漆的地板 （含复合地板及下方铺垫的泡沫塑料）、家具，以及各种使用油性涂料的墙壁、天花板、 壁橱，另外还有室内空调机中制冷剂的泄漏； （7）CO2 主要由人在室内活动时产生； （8）氡氡及其子体作为室内空气中主要污染物之一，已引起各国学者的重视。氡的 污染主要来源于各种砖、天然石材建筑材料，并与建筑物下方地质环境、土壤有关[2]。 （9）氨氨在水中溶解度极大，因此，如房屋建造时水泥中防冻剂氨加量过多，会影 响人体的健康，主要刺激人的眼球和呼吸道。氨污染通常在北方较严重。 3 国内外室内空气污染研究概况 3.1 国外研究概况 二次世界大战以来，世界各发达工业国都致力于治理大气污染和研究大气污染所造成 的健康效应问题。随着大气污染的有效治理，20 世纪 70 年代初，发达国家环境和卫生学 家开始注意起室内空气污染及其引起的健康效应问题。据科学统计，现代人一生有 80%以 上时间是在室内活动，其中婴幼儿、老弱病残者在室内的时间更长。 20 世纪 70 年代后，国外开始重视室内空气污染的监测，并取得大量数据，发现某些 室内污染物的浓度比室外高；80 年代初，美国环保局（EPA）实施了一项 5 年总暴露评价 方法研究（TEAM）[3]，在美国城市中测量了 600 个人对 20 种有毒和致癌化合物的个人 暴露量，其中包括世界上 2 个化学制造和石油精炼最集中的地区（贝永一伊丽莎白和洛杉 矶）。然而，即使在这些工业地区，对多于 12 种的占优势的化合物中的每一种，室内的 平均个人暴露量也超过室外浓度的 200%～500%。 美国 EPA 曾调查了 37313 户居室，发现 1/4 的居室氡浓度超过 4×1012Ci/L[1]。 世界卫生组织（WHO）自 1979 年 4 月在荷兰召开“室内空气质量与健康”会议至今， 已召开了近 20 次会议；“室内空气质量与气候”国际会议自 1978 年起，每 3 年召开 1 次， 至 2002 年已召开了 9 次，通过研究室内空气质量与人体健康的关系，使人们关心室内环 境问题[4]。 3.2 国内研究概况 我国自 20 世纪 70 年代末开始室内空气污染与健康的研究，80 年代主要研究室内燃 料（煤）所造成的对环境和人体健康的影响研究，90 年代中后期至今，尤其是近 6～7 年， 室内空气污染与健康之间的关系已成为学术界关注和研究的重要课题。 我国是煤烟型 1）大气污染，许多污染物室外、室内都有。由于我国近 50%人口仍在 室内燃煤和烧生物质燃料，较多污染物（如 CO、SO2、NOx 等）的浓度室内大大高于室 外。20 世纪 90 年代中期前的上海室内空气污染严重，究其原因就是燃煤。 由于中国人饮食习惯的特殊，每天要起油锅，煎、炸、煮、炒造成的室内空气污染相 当普遍。主要污染物除了 VOCs[5，6]外，还包括油脂的裂解产物—多环芳烃（PAHs，属 半挥发性有机物－SVOCs）,以及油脂（主要为直链烷烃、脂肪酸、脂肪醇类）[7，8]。 4 室内环境空气污染对人体健康的影响 4．1 燃烧产物的影响 有关家庭燃料对人群健康的影响报道很多，发达国家做了很多这方面的研究工作。结 果表明，某些污染物室内、室外浓度差异很大。在我国，有研究证明，室内燃煤污染引起 1）张慧明.中国燃煤工业锅炉二氧化硫污染综合防治对策.首届中国可持续消费与生产 国际论坛暨中国环境科学学会 2003 学术年会论文汇编.中国环境科学学会.2003.11.236 ～237. 人群呼吸系统症状和疾病增加，冬季时可吸入颗粒物（PM10）、SO2、CO 浓度通常 超过大气卫生标准的限值。鉴于我国燃煤污染空气的特点，近年来国内不少学者仍在进行 燃煤污染对人体健康影响的流行病调查和毒理学实验。 20 世纪 80 年代末，许多学者进行了这方面的研究。秦钰慧[9]等在我国 4 个城市调 查了燃烧所造成的室内污染对儿童呼吸系统的影响，发现生活于燃煤家庭的儿童对 PM10、SO2、CO 的个体接触时间加权平均高于燃气家庭。某些呼吸系统疾病患病率也是 前者高于后者。王黎华等调查了北京市 40～65 岁做饭的妇女，煤炉户妇女呼吸系统症状 出现率为 50.4％，燃气为 40.4％（P<0.05），相对危险度（RR）为 1.94。李国良等在 上海比较了燃煤居民和燃气居民的慢性支气管炎患病率，前者为 27.08％，后者为 7.5% （P>0.01）。汪国雄等在南京的调查结果表明，燃煤户居民血中碳氧血红蛋白（COHb） 的含量高于燃气户，而 7~8 岁儿童外周 T 淋巴细胞数则是燃煤户组低于燃气户组。赵大余、 载成都的研究表明，燃煤户儿童肺低容积处流量 V25、Vmaxpec 明显低于燃气户家庭儿 童（P>0.01），作者认为燃煤引起的室内空气污染可引起儿童呼吸系统小气道阻力增加。 张晓明等在河北承德观察了燃煤与供热区人群健康的差异，发现燃煤组学生冬季呼吸道疾 病患病率 77.78%，与供热相比，相对危险度为 1.55，归因危险度 27.78%。燃煤组学生 唾液溶菌酶含量、唾液免疫球蛋白（S1gA）水平降低，肺胞气中一氧化碳（CO）和血液 碳氧血红蛋白（COHb）含量增高，燃煤组学生肺功能各项指标低于供热组。关于室内燃 煤污染与心血管病的关系也是值得探讨的问题。上海医科大学俞顺章等[10]对上海 900 多 名工人进行了为期 12 年的追踪观察，结果有 24 人死于中风（死者原无心脏病和中风史）， 分析结果表明，除了舒张压、年龄和吸烟外，室内燃煤污染是一项独立的危险因素。 空气污染和肺癌的关系，国内外作了大量研究。一般认为以吸烟、职业因素和肺癌的 关系比较肯定。我国云南省宣威县居民肺癌死亡率居全国前列，1973~1975 年调查全县 肺癌死亡率为 26.23/10 万。中国预防医学科学院利用生态相关的研究方法进行了宣威农 村居室内 B(HCHO)a)P 污染与人群肺癌死亡率之间关系的定量研究，结果表明，不同农村居民室 内空气中 B(HCHO)a)P 浓度与相应公社人群肺癌死亡率间呈现较明显的暴露-反应关系。原因是宣 威农村农民习惯在室内挖坑当炉灶，不安装烟囱，燃烧不充分，通风又不良。后经过改造 炉灶，安装烟囱，现在人群肺癌发病率明显下降。这些都证实了当地使用无烟囱灶膛、长 期燃烧烟煤造成室内以 B(HCHO)a)P 为指标的多环芳烃污染是宣威肺癌高发的主要原因[11～ 13]。据欧小兰，杜应秀报道[14]，20 世纪 80 年代，广州的室内空气污染明显高于室外， 其主要来源是厨房中的燃煤，燃煤可导致家庭主妇尿中 B(HCHO)a)P 浓度增加。病例对照研究表 明，妇女接触煤烟尘诱发肺癌的相对危险度高达 14.52。此外，烹调油烟的健康效应问题 也得到了重视，高玉堂等报道[15]，上海市区女性肺癌可能与厨房小环境污染有关。研究 结果表明，某些不饱和脂肪酸含量较高的半干性油（如菜油和豆油），在高温加热后（菜 油 230oC 以上）产生的油烟凝聚物有致变性，菜油的致变性大于豆油，并有潜在致癌性。 另据报道，我国四川、湖北、湖南、河南、辽宁等省最近又发现因煤含氟量高而污染 空气和室内煤烟污染食物型（如玉米、辣椒等）氟骨症。上述地区煤中氟含量为 190~665mg/kg，室内空气氟浓度 0.016~0.066mg/m3，粮食蔬菜中氟含量 0.36~14.5mg/kg，而水中氟量均低于 1mg/L，但都不同程度地发生了煤烟型氟中毒。 需强调指出的是，由于家庭燃煤、燃气导致急慢性 CO 中毒问题亦应引起足够的重视， 我国在这方面尚无完整的资料。2002 年高红霞等[16]根据 1988～1998 年的大气污染物 （SO2、NOx、TSP、CO）监测资料，对唐山工业区(HCHO)污染区)和相对清洁区（对照区）7 ～15 岁学龄儿童 656 人和 712 人进行了局部非特异免疫功能[唾液溶菌酶和分泌型免疫球 蛋白 A(HCHO)SIgA)]和肺功能[肺活量（VC）、用力肺活量（FVC）、1s 用力呼气容积 （FEV）、25%、50%和 75%用力肺活量呼气流速（V25、V50、V75），最大通气量 （MVV）]进行检测并开展问卷调查。结果污染区大气 SO2、NOx 和 TSP 均显著高于对照 区（P﹤0.050.05 或 P﹤0.050.01），多因素分析显示，除 SIgA 外，其他指标均与生理因素有关， 其中主年龄呈正相关（t＝5.130～9.698，P＝0.0001）,唾液溶菌酶， SIgA、VC、FVC、MVV、V25、V50、和 V75 主要与空气中 NO 或 SO2 浓度相关（P＝ 0.0005～0.0086）。结论为空气污染可导致儿童局部非特异免疫功能及肺通气功能降低。 2003 年席淑华等[17]对本溪、沈阳、大连采取整群抽样调查，随机选取 300 名 1～6 年 级的小学生为研究对象，监测儿童上呼吸道菌群和机体免疫功能。结果为大气污染可使血 清免疫球蛋白 IgM、IgA 降低，IgE 水平以重污染区为高；重污染区儿童咽部菌群密度显 著高于轻污染区儿童，并出现了非正常细菌；重污染区儿童咽部正常菌群——甲型链球菌 的检出率显著低于轻污染区。结论为大气污染能使机体免疫水平发生变化，IgE 可以作为 筛选过敏人群的早期监测指标，儿童上呼吸道甲型链球菌可作为检测的指示菌。 4.2 被动吸烟的影响 据统计，全中国烟民有 3.2 亿人，估计每年有 50 万人死于吸烟。在一些公共场所， 烟雾的浓度会很高，吸烟者受的危害很大，但不吸烟者暴露在烟雾里而成了间接吸烟者， 其所受的危害更大。究其原因是，烟草在燃烧中会产生 PAHs、亚硝酸胺、醛类、酮类、 尼古丁等致癌物[18]。 自 1981 年日本 Hirayama 和希腊 Trichopoulos 等报道丈夫吸烟其妻子的肺癌危险 性增高后，被动吸烟与肺癌的关系引起了专家的关注。Wells 在一篇文献综述中报道，女 性被动吸烟患肺癌的相对危险性为 1.40（综合 16 个病例对照研究文献得出），男性被动 吸烟者患肺癌的相对危险性为 1.16（综合 5 个病例对照研究得出）。国内在这方面也做了 一定的工作，耿贯一等在天津的病例对照研究结果表明，女性被动吸烟患肺癌的相对危险 性为 2.16。高玉堂等报道，丈夫为吸烟者的不吸烟妇女中，患肺癌危险性随同与吸烟丈夫 居住年限呈上升趋势。 在被动吸烟与心血管疾病关系的文献中，Svendsen 和 Helsing 的 2 篇前瞻性研究文 献较为引人注目。Svendsen 等在美国对 1245 名已婚不吸烟男性进行了 6~8 年的追踪观 察，结果发现吸烟妻子的丈夫与不吸烟妻子的丈夫相比，发生心血管疾病相对危险性为 1.48，死于心血管疾病的相对危险性为 2.11。Helsing 等在华盛顿州对 462 名不吸烟男 性和 14873 名不吸烟妇女进行了 12 年的跟踪观察，在调整了年龄、婚姻状况、受教育年 限和住房质量等因素后，发现男女性被动吸烟死于心血管疾病的相对危险性分别为 1.31 和 1.24。此外，在女性中还发现了明显的剂量反应关系[9]。 被动吸烟对婴儿和儿童的危害几乎为各国学者所公认。吸烟家庭中婴儿和儿童与不吸 烟家庭的婴儿和儿童相比，被动吸烟的健康效应主要表现在：（1）出生后第 1 年内的婴 儿支气管疾患和肺部疾患住院率高；（2）1~2 岁婴儿呼吸系统患病率高；（3）慢性咳 嗽和咳痰者多；（4）肺功能受损；（5）中耳炎患病率高。国内邓勇庄[9]在上海调查了 3767 名 10~14 岁健康儿童的肺功能，被动吸烟组 FVC、FEV 比非被动吸烟组降低 5.1%~6.8%，PEF、V75、V80、V25 比非被动吸烟组降低 3.6%~23%。张本延在武 汉的调查也获得了近似的结果。 4.3VOC 的影响 涂料、油漆释放出的有机物经呼吸道能引起人眩晕、头痛、恶心、胃胀、胃痛、皮肤 出现丘疹等症状。对眼和鼻有刺激作用，严重时可引起气喘、神志不清、晕厥、呕吐及支 气管炎等；对过敏体而言，出现症状更明显、在低浓度时就会有反应，浓度高时甚至危及 生命。长期低浓度接触会使人体产生全身变态反应,甚至会造成居室人员患上癌症,对儿童 而言,会引起白血病。许多国内的流行病学调查资料初步得出结论：刚装修的房屋室内污染 严重，婴幼儿童患白血病及淋巴瘤的发生率相当高[19，20]。 4.4 甲醛的影响 甲醛的沸点为 19℃，它对眼粘膜、鼻和上呼吸道都有强烈刺激作用。当甲醛浓度达 0.13mg/m3 时，可刺激咽部和肺上部；浓度为 0.30mg/m3 时，气喘病人和儿童会面临 威胁。动物实验，大鼠连续吸入甲醛（浓度 19.6mg/m3）24 个月后，有 45%大鼠发生 鼻腔癌。据报道，甲醛浓度对人体的影响，在新建住宅内主要表现为眼刺激。据 Randen 等报道，室内甲醛浓度为 0.47mg/m3 时，对眼就有刺激。室内甲醛浓度达 0.27mg/m3 时，对幼儿有明显的影响，其后的 6 个月间，时有眼疼、痒发生。因此作者认为室内甲醛 年平均浓度应为在 0.13mg/m3 以下。目前在人群流行病学调查中已经明确证明甲醛对人