NIST研究人员发现活圣诞树会影响室内空气化学

每个节日，人都会购买近 3000 万棵活圣诞树。许多家庭不仅喜欢在家里有一棵活树，而且还喜欢闻它产生的新鲜香气。这种气味来自一种叫做挥发性有机化合物 (VOC) 的化学物质。然而，人们对排放量以及是否对健康产生影响知之甚少。

“我们的鼻子是一个很好的化学传感器，”国家标准与技术研究所 (NIST) 的环境工程师达斯汀·波彭迪克 (Dustin Poppendieck) 说。“我们知道这些树正在排放一些东西，那么问题就变成了：它的排放源有多大?我们想探索排放了哪些化学物质以及排放量，并将其与房屋中其他化学物质来源的背景联系起来，”他说。

为了回答这些问题，Poppendieck 和他的 NIST 同事采用了一种常见的圣诞树——花旗松——并将其密封在一个室内。然后他们测量了 17 天内排放的挥发性有机化合物的数量和类型。他们还调查了挥发性有机化合物是否与室内空气中的其他成分发生反应，产生新的化合物。

该团队的研究结果发表在 《室内环境》杂志上。

通常与圣诞树相关的新鲜气味来自一组称为 单萜的挥发性有机化合物，空气清新剂、蜡烛和一些个人护理产品中也存在这种物质。在户外， 针叶树(包括大多数圣诞树)会释放单萜，它们会影响室外空气质量。但人们对砍伐树木并放置在室内时释放出多少单萜却知之甚少。

研究还表明单萜可以与臭氧发生反应。高层大气中的臭氧是抵御太阳光的保护屏障。在地面上，臭氧是通过与光的化学反应产生的，会引起咳嗽和喉咙刺激等症状。臭氧还很容易与空气中的其他化学物质发生反应，形成新的化合物。因此，研究人员有兴趣了解臭氧在室内树木存在下的影响。

他们将其放置在一个环境受控的室内，在那里他们可以实时测量树木排放的化学物质。他们使用一种可以检测空气中有机化合物的技术，即质子转移反应质谱 (PTR-MS)，测量了 17 天内排放的 VOC。

在他们的实验中，研究人员模拟了家庭环境。他们用典型的节日照明装置装饰了这棵树，并在其上照射明亮的灯光以模仿昼夜循环。他们每 12 小时关一次灯，每天给树浇水。他们以家庭典型的速度吸入室外空气，并不断测量室内空气中的化学物质。

单萜是树木释放的最丰富的挥发性有机化合物。它们在第一天达到顶峰，然后在第三天显着减少。波彭迪克说，它们的浓度最初与插入式空气清新剂或新建房屋的浓度相同，但随后迅速下降到原来浓度的近 10 倍。研究人员检测到 52 种不同类型的单萜。

然后研究人员将臭氧注入室内，看看它如何影响室内空气化学。他们发现臭氧与单萜发生反应，形成副产物，例如甲醛(另一种挥发性有机化合物)以及其他活性化学物质。随着臭氧的引入，单萜浓度进一步降低，而甲醛水平上升，这表明对室内空气化学的影响。然而，产生的甲醛量相对较少，约为十亿分之一。典型的房屋甲醛浓度在十亿分之二十至三十之间。

对于对挥发性有机化合物敏感的人来说，圣诞树可能是导致眼睛和鼻子流泪的一个可能原因，尤其是最初被带到室内时。在这种情况下，波彭迪克建议，在树附近打开一扇窗户可以减少暴露。此外，新砍伐的树木可以在室外或车库中放置三天，然后再将其带回家中，因为排放强度会随着时间的推移而自然衰减。

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