新模型显示,高排放的燃气灶可以无声地将苯扩散到整个住宅,特别是在小型或通风不良的住宅中,导致厨房以外区域的癌症风险显著增加。
研究背景:《美国住宅内燃气灶燃烧产生的苯暴露及健康风险建模》。
在美国,燃气灶燃烧丙烷或天然气时会产生二氧化氮、甲醛和苯等副产品。长期接触苯会导致白血病。最近在《危险材料杂志》上发表的一项研究调查了使用燃气灶的美国人苯暴露的情况。
引言
_2000年后建造的房屋由于更严格的建筑规范减少了约18%的空气泄漏,因此苯的滞留量较低,这表明现代建筑略微减轻了(但并未消除)风险。_
美国人90%的时间都在室内度过,受室内空气污染的影响。4700万美国家庭使用天然气灶具,而全世界数亿家庭使用燃气灶具烹饪。
2020年,全球有474,519例新的白血病病例,311,594人死亡。2023年,美国有59,610例白血病病例和23,710例死亡,使其成为十大癌症死亡原因之一。
根据世界卫生组织(WHO)的说法,任何水平的苯都是不安全的。它可能导致疲劳、嗜睡、头痛、身体疼痛、震颤、记忆力减退、眼睛刺激和皮肤过敏。
加利福尼亚州环境保护局下属的环境健康危害评估办公室(OEHHA)设定了参考水平为每十亿分之一(ppb)。法国、以色列、日本、秘鲁和欧盟等国家和地区设定的室外阈值在1.3至5微克/立方米之间。
本研究包括630万使用前5%苯排放量的燃气灶的美国人。他们使用了美国国家标准与技术研究院开发的CONTAM模型,该模型可模拟多个室内区域的空气质量,并已被用于估算室内来源的污染物水平。
首次,他们通过比较预测值与实际测量值,验证了CONTAM对挥发性有机化合物(特别是苯)的性能。然后,他们结合了87个家庭的早期苯测量数据和六个家庭的房间内随时间变化的苯测量数据。
CONTAM模拟了24种建筑面积在690至2840平方英尺之间的建筑布局中的苯浓度。使用USEPA健康风险评估方法,他们在低、中、高炉灶使用水平下估计了健康风险,并考虑了开窗、抽油烟机或两者兼用的影响。
低使用意味着早上在单个燃烧器上以中等火焰烹饪五分钟,晚上在两个燃烧器上烹饪。中等使用包括每个燃烧器在中等火焰下烹饪三十分钟——早上一个燃烧器,晚上两个燃烧器——不使用烤箱。
高使用表示在中等火焰下每个燃烧器烹饪41分钟——早上两个燃烧器,晚上四个燃烧器——晚上在350°F下使用烤箱134分钟。
未通风条件下的疾病风险
_尽管卧室距离厨房最远,但由于人们每天在那里花费9小时以上的时间,卧室显示出最高的累积苯暴露量——证明污染物并不局限于烹饪区域。_
在高燃气灶使用条件下,CONTAM预测在许多24种平面图中,第95百分位的苯浓度在一个或两个小时的烹饪后会在整个房屋中有效混合,导致厨房以外的房间中有显著的苯浓度。因此,在没有通风的小型住宅(<900平方英尺)和高燃气灶使用条件下,苯暴露最高。
从公寓到移动房屋、再到联排别墅,再到独立房屋,苯暴露逐渐减少。卧室的风险最高,因为人们在那里度过三分之一的时间。
虽然所有情景下的长期非癌症风险(危险商数)都很低(HQ<1),但在无通风且高燃气灶使用条件下,苯浓度超过了加州OEHHA的8小时参考暴露限值(REL),这是非癌症效应的基准。低或中等使用条件下,无论是否通风,都不会导致这种超标。
通风条件下的风险
效率为25%的抽油烟机平均降低了约25%的苯浓度,降至未通风情况下的四分之三。效率为75%时,仅降至四分之一。
全天打开窗户会使高和中等使用条件下95%至99%的苯消散。更现实的是,适度使用窗户(早上和下午各一小时,晚上两小时)可使苯浓度下降高达42%。
癌症风险
增量终身癌症风险(ILTCR)是指特定污染物通过一种途径(在这种情况下,通过吸入苯)引起的预计癌症风险。
无通风条件下高至中等使用增加了累计ILTCR,超过WHO的安全阈值IE-06的4到16倍。公寓中高使用的ILTCR最高,成人的风险增加了九倍,儿童的风险增加了十六倍。
儿童呼吸更快且体重较轻,增加了其组织中的苯浓度。这一估计可能偏低,因为它没有考虑到儿童在燃气灶使用期间在厨房的时间。
中等燃气灶使用增加了卧室的风险,但没有增加厨房或客厅的风险。低使用条件下,无论是否通风,都没有增加风险。
通风效果
在高使用条件下,适度使用窗户并结合50%效率的抽油烟机可降低癌症风险超过25%。50%和75%效率的抽油烟机虽能显著降低成人和儿童的癌症风险,但无法完全消除风险。
在中等使用条件下,50%和75%效率的抽油烟机显著降低了癌症风险,但对于儿童来说,即使使用75%效率的抽油烟机,风险仍高于WHO的阈值。
白血病估计
对于研究中630万使用前5%苯排放量的燃气灶的美国人,研究估计每年会有16至69例额外的白血病病例,具体情况取决于高燃气灶使用且无通风的情景,较高的数字适用于公寓。总体而言,在这些无通风条件下,高使用和中等使用分别与每年平均43例和约10例相关,而低使用则为1.5例。
结论
这项研究首次估计了燃气灶引起的苯驱动癌症风险以及那些暴露于此类风险的人群中归因于白血病的风险。
“我们的研究发现,燃气灶暴露增加了癌症风险,尤其是在高和中等使用燃气灶的家庭中。”必须减少这种暴露以改善公共健康,尤其是在小型和通风不良的房屋中。
改用电磁炉或感应炉、长时间打开所有窗户或在烹饪时使用高效抽油烟机可以减少这些风险。然而,在户外苯含量高的情况下,需要更广泛的政策措施。
该研究还首次验证了CONTAM对苯浓度及其在家中分布的预测性能。这表明需要测量所有房间内的此类污染物暴露,因为这决定了归因癌症的累积风险。
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