有調查數據顯示，對多數人來說，90% 左右的時間都是在室內度過的，比如家里、工作場所或者交通工具上。在這些封閉的空間里，人們會接觸到各種來源的大量化學物質，包括滲透進室內的室外污染物、建筑材料和家具排放的氣體，還有我們在進行烹飪和清潔等生活活動時造成的產物。

此外，很容易令人忽視的一點是，我們自身就是強大的化學物質移動排放源，這些物質會通過我們的呼吸和皮膚進入室內的空氣。

但是，這些化學物質是如何再次消失的？

在室外的大氣中，這在一定程度上是自然發生的，比如下雨時通過化學氧化作用。這種化學清洗主要由羥（OH）自由基負責，這些非常活躍的分子也因此被稱為大氣的洗滌劑，它們主要是在太陽的紫外線與臭氧和水蒸氣相互作用時形成的。

相反的是，在室內，空氣受到陽光直射和雨水的影響要小得多。由于大部分紫外線都被玻璃窗過濾掉了，所以通常我們認為，室內的羥自由基濃度大大低于室外，從室外滲進的臭氧是室內空氣中化學污染物的主要氧化劑。

然而，現在一項新的研究發現，只要有人和臭氧存在，室內也能產生高水平的羥自由基。這也讓我們重新認識了室內空氣的化學，和人與環境之間的相互作用。論文已發表在《科學》上。

臭氧和皮膚油脂的反應

在實驗中，4 個測試對象在標準化的條件下，待在一個特殊的氣候控制室里。研究人員在控制室的空氣流入中添加了一定量的臭氧，被添加的量對人體無害，但同時代表了較高的室內水平。

研究人員在有臭氧和無臭氧的情況下，測量了志愿者在進入前和進入期間的羥基水平。

氣候控制室中志愿者正參與實驗。（圖／Mikal Schlosser, TU Denmark）

他們驚訝地發現，我們人類不僅是活性化學物質的來源，還能夠自己轉化這些化學物質。

氧化場是由臭氧與我們皮膚上的油脂反應產生的，特別是不飽和三萜角鯊烯。不飽和三萜角鯊烯是一種可以保護我們的皮膚，使其保持柔軟的油脂，約 10% 的皮膚脂質由它構成。這種反應釋放出大量含有雙鍵的氣相化學物質，它們在空氣中與臭氧進一步反應，產生大量的羥自由基。

研究團隊用質子轉移反應質譜儀和氣相色譜 - 質譜聯用儀系統，對這些角鯊烯降解產物進行了單獨定性和定量分析。此外，團隊還同時測定了總羥基反應性來量化羥基水平。

氧化場的強度和形狀取決于臭氧的多少、它滲入的位置，以及室內空間的通風情況。他們發現，水平甚至可以與白天室外的 OH 濃度水平相當。

為了了解實驗期間人類產生的羥基場在空間和時間上的情況，團隊將一個詳細的多相化學動力學模型的結果與一個計算流體動力學模型相結合。

在一個典型的室內場景中，人們圍坐在桌前，人體周圍羥基反應性和羥基濃度的模擬結果。（圖／UC Irvine）

利用實驗結果對模型進行驗證后，團隊研究了人類產生的羥基場在不同的通風和臭氧水平的條件下是如何變化的。結果表明，羥自由基不僅存在，含量豐富，并且形成了一種明顯的空間梯度。

調整家具和建材的測試方法

研究人員補充道，仍有一些尚未解答的問題，比如濕度水平對團隊追蹤的反應的影響方式。但他們認為，這項研究為室內空氣研究開辟了一條新途徑。

我們需要重新思考被使用的空間的室內化學，因為人帶來的氧化場可能會改變我們周圍的許多化學物質。羥基可以氧化許多分子物種，直接在我們的呼吸區產生大量產物，而它們對健康的影響可能尚不清楚。

這種氧化場還會影響我們發出和接收的化學信號，并可能有助于解釋其他一些發現，比如，為什么我們的嗅覺通常對那些與羥基反應更快的分子更敏感。

這項新發現對我們的健康也有影響。目前，許多材料和家具的化學排放都會在被批準銷售之前進行單獨測試。

一些科學家建議，更多測試可以在人和臭氧存在的情況下進行。這是因為氧化過程會導致刺激呼吸道的物質產生，比如 4- 氧代戊醛（4-OPA）和其他羥自由基產生的含氧物種，還有呼吸道附近的小型顆粒。這些都有可能帶來不利的影響，特別是對兒童和特殊人群。