眼中只有大氣污染？室內「霧霾」可能比你想像的更加嚴重！

眼中只有大氣污染？室內「霧霾」可能比你想像的更加嚴重！

向建幫

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1. 我國是世界上PM2.5年平均濃度最高的國家之一，每年因霧霾過早死亡的能達到上百萬人。

2. 總體來說，室外霧霾進入室內的比例並不算小，在典型北方城市北京，在不考慮室內污染源的前提下室內濃度能達到室外的40%-50%，而在典型南方城市上海，該比例能達到70%-80%。

3. 不要棄療，室內霧霾是可以有效降低的。（只想知道如何降低的童鞋，請直接進入第三部分）

一、我國大氣「霧霾」到底有多嚴重？

「霧霾」在我國已經是老少咸宜的話題了，我不知道「霧霾」這個詞是否進了小學課本，但可以確定的是「空氣污染」這一詞已經進了今年的高考作文全國卷。群眾們的關心是有道理的，加拿大科學家Michael Brauer等人利用衛星數據估算了2013年全球各地區的PM2.5濃度[1]，如圖1所示，顏色越深代表濃度越高，中國和南亞、中東以及北非兄弟們共同領銜第一梯隊，這樣的地位估計短期也不會改變，中東和北非的嚴重霧霾多是因為地處沙漠附近，你是風兒我是沙，纏纏綿綿到天涯，而我國的霧霾更多是經濟發展帶來的負面效應。哦，忘了加一句話，「霧霾」的主要成分是PM2.5，而PM2.5是指一類動力學直徑小於2.5微米的顆粒物（看不大懂？那就忽略動力學三字，畢竟嚴謹如我）。

圖 1. 2013年全球各地區年平均PM2.5濃度[1]

從上圖來看我國大氣「霧霾」污染確實挺嚴重，而這也符合我們的親身體驗。那麼問題來了，PM2.5污染到底會對人產生多大危害呢？如果沒啥危害，那也就忍了，頂多是心情沒那麼好——然而科學是殘酷的，擊碎了人們的幻想。大量科學研究表明，PM2.5污染跟人的呼吸疾病（如肺癌）、心血管疾病（如中風）等顯著相關[2-4]，甚至會影響動物的遺傳基因[5]（劃重點，注意是動物，畢竟人是不能拿來做這種實驗的）。

科研的一大目標就是定量，為了定量說明我國PM2.5污染的實際危害，北大環境學院院長朱彤教授的團隊測算了2013年我國因大氣PM2.5污染導致的過早死亡人數[6]。全國一共有約137萬人過早死亡於PM2.5污染，佔到全國總死亡人數的14%[7]，其中河南、山東和江蘇位列三甲，分別早死14萬、12萬和10萬人，北京和上海早死人數分別為1.8萬和2.2萬，其他地區請見圖2。

圖 2. 2013年我國各地區因PM2.5污染過早死亡人數[6]

二、我國室內「霧霾」是否嚴重？

一般人平均有70%-90%的時間在室內度過[8]，室外「霧霾」雖然嚴重，可是不是我們躲到房子裡面，減少室外活動，也能逃過一劫呢？畢竟前人早就說過「躲進小樓成一統，管他冬夏與春秋」，可見室內是個好地方。然而，在PM2.5這裡就不好使了。室內也會有PM2.5污染的問題。室內PM2.5來源主要由兩部分構成：室外源和室內源，待我一一闡明。

室外霧霾有多少能進到室內？

這是個很複雜的問題，取決於你家的門窗開啟情況、建築氣密性（如關上門窗後的漏風情況）、室內外溫差、室外氣象等因素，可以預見的是如果你開著門窗、你家氣密性差（漏風多）、室內外溫差大、室外風大，那麼室外霧霾能進入室內的就多。事實上，開著門窗，室外PM2.5基本都能進入室內，也就是說室內外污染程度相當！

然而，我們可能更關注的是自然狀態下有多少PM2.5能從室外進到室內，所謂的自然狀態，就是人的開門窗行為都是自動調節的，就像你平時那樣，想開就開想關就關。在告訴大家結果前，先定義一個詞「滲透係數」，這裡的滲透係數是指在沒有室內PM2.5源頭的情況下，室內外PM2.5的濃度比值，這個比值能告訴我們室外霧霾能有多少進入室內。

我國環保部於2014年啟動了一個關於PM2.5的公益項目「室內空氣細顆粒物污染和健康風險評價及控制對策研究」，由火箭軍工程大學、清華、北航和環保部華南所承擔，在北京、上海和廣州的民宅、辦公室、學生宿舍和幼兒園等場所全年監測室內外PM2.5濃度，通過相應的數理統計模型，得到PM2.5的滲透係數。結果表明，上海地區民宅的全年平均滲透係數約為0.77，幼兒園的約為0.71；北京地區學生宿舍的全年平均滲透係數約為0.54。我們可能更關注室外濃度高時這個係數是多少，一般來說，冬季室外PM2.5濃度普遍較高，在上海地區冬季滲透係數為0.72，在北京為0.38。解讀這些數字背後的意義就是：在上海，全年平均來看，即使沒有室內源，室內PM2.5濃度也能達到室外的70%-80%，並且在室外污染嚴重的情況下，這個比例並沒有降低；在北京，全年平均來看，沒有室內源的情況下，室內PM2.5濃度能達到室外的50%左右，在室外污染嚴重的情況下這個比例能降到40%以下。北京關窗更多，建築氣密性更好，所以滲透係數要低得多。

總體來說，室外霧霾進入室內的比例並不算小，在典型北方城市北京，平均滲透係數能達到0.4-0.5，而在典型南方城市上海，該係數能達到0.7-0.8。

室內能產生多少霧霾？

室內也能產生PM2.5？不幸的是，YES。烹飪和抽煙等燃燒行為對室內PM2.5都有很大貢獻。

有不少研究專門研究過中式烹飪產生PM2.5的情況，如有研究測試了典型中餐館的PM2.5濃度能達到140-4053 微克每立方米[9]（大氣爆表是500微克每立方米，自己感受下），而典型的住宅在烹飪時廚房和卧室PM2.5濃度分別能上升160和60微克每立方米[10]。這個數據是什麼概念呢，北京2016年均大氣PM2.5濃度為73微克每立方米。可能有好奇寶寶會問，我開抽油煙機還不行嘛…事實上，質量好的油煙機確實有效，能有效凈化54%-85%的油煙[9]，這樣算下來，較理想的情況下室內至少還能增加20-30微克每立方米PM2.5。也許這時會有人反駁我，中式烹飪數千年，為什麼以前沒有問題呢？兩個原因，一是一直有問題但我們不自知，畢竟廚房油煙是實實在在的；二是廚房油煙也許是壓死駱駝的最後一根稻草。

圖 2. 做飯時室內充滿煙霧[11]

還有抽煙問題，這次我不打算詳講，給一組數據：抽一根煙，相當於全天生活在大氣PM2.5濃度為667微克每立方米的環境下[12]。你每天抽多少根，自己換算去……

整體上而言，室內PM2.5污染也是相當嚴重的，室外有相當比例進入室內，室內的烹飪和抽煙等行為又會產生相當多的PM2.5。也許好奇寶寶又會想，為什麼感覺室內能見度比室外高？因為室內只需要幾米的能見度啊親。

三、如何減少「霧霾」吸入量？

重點要來了，請大家開始記筆記。我們最根本的目標也許並不是減少「霧霾」，而是減少自己吸入的「霧霾」。吸入量=濃度×時間×呼吸速率，根據這個公式，有一個很簡單的邏輯，就是讓自己所處的小環境PM2.5濃度儘可能低、在高濃度的環境下時間儘可能短、呼吸速率儘可能低。那麼最理想的情景就是：找一個凈化得過分的環境，永遠待在裡面，然後冬眠。（機智如我）

這一篇主要講室內，還是說說如何減少室內霧霾。從我讀博那天起，就被教育如何去做控制。我見過的控制方法基本可以分為這三類：源頭控制、過程式控制制和終端控制。比如你想控制你男票少花錢，那麼你可以採取的措施有：控制ta的經濟命脈，減少ta的零花錢（源頭控制）；不控制ta的經濟來源，但要ta向你彙報開支計劃，你有一票否決權（過程式控制制）；不管ta的錢，也不管ta怎麼花，但是一旦發現ta花多了，回來跪鍵盤（終端控制）。如果你問我，為什麼例子不是控制女票少花錢？因為那會讓很多人覺得控制霧霾幾乎不可能……（審稿人已經提醒我做好被女權鬥士拍磚的準備）

那麼對應到室內霧霾的控制，你可以這麼做：

1. 減少霧霾期間的開門開窗，加強建築氣密性，減少室外向室內的滲透；（源頭）

2. 減少烹飪以及去烹飪的場所，如果不行，盡量選擇產生PM2.5少的油（產生量：花生油<豬油<大豆油<橄欖油）[9]；盡量降低烹飪溫度[9]，高溫爆炒你自己也能聞到PM2.5的味道對吧（儘管可能還挺好聞的）。當然這些對烹飪有極高要求的吃貨們是不能忍的，那我只能出絕招了，裝一個好點的抽油煙機吧（我不多的做飯經歷都是在美帝訪學期間，感覺那個小區的油煙機就是添亂的…）；還有非常重要的一點，把煙還是戒了吧；（源頭）

3. 合理地組織通風形式，至少讓人周圍的PM2.5濃度比較低。這個比較專業，一般情況下自己操作不了，但至少有一點你是可以做的，蓋上鍋蓋、關上廚房門、去沒人的地方抽煙；（過程）

4. 空氣凈化，口罩、新風機和空氣凈化器等詞大家也耳熟能詳了，這個在這裡也不做過多介紹。（終端）

結語

人類是傾向於短視的，大多數人只會去關注自己看得見的，或者自己想看得見的，而對於長遠看來可能發生的事情（尤其是不那麼令人愉快的事情），則傾向於忽略。當年甚至是當下可以為了經濟而放棄環境，因為經濟更「可見」；為了一時的快樂抽煙、酗酒而忽視長久的健康危害，因為此時快樂更「可見」；今天人們的目光都被看得見的大氣霧霾所吸引，卻忽視了與我們朝夕相處的室內環境。好在，我們還有機會。大氣環境的改善或許需要千千萬萬的人一起努力，但自己的室內小環境卻不需要受此制約，只要自己能稍加註意，就能獲得長足的改善。

參考文獻

本文中的參考文獻，均可通過網站removing barriers in the way of science下載。

[1] M. Brauer, G. Freedman, J. Frostad, A. van Donkelaar, R. V. Martin, F. Dentener, R. van Dingenen, K. Estep, H. Amini, J. S. Apte, K. Balakrishnan, L. Barregard, D. Broday, V. Feigin, S. Ghosh, P. K. Hopke, L. D. Knibbs, Y. Kokubo, Y. Liu, S. F. Ma, L. Morawska, J. L. T. Sangrador, G. Shaddick, H. R. Anderson, T. Vos, M. H. Forouzanfar, R. T. Burnett, A. Cohen, Ambient Air Pollution Exposure Estimation for the Global Burden of Disease 2013, Environ Sci Technol 50 (2016) 79-88.[2] E. V. Brauner, L. Forchhammer, P. Moller, L. Barregard, L. Gunnarsen, A. Afshari, P. Wahlin, M. Glasius, L. O. Dragsted, S. Basu, O. Raaschou-Nielsen, S. Loft, Indoor particles affect vascular function in the aged - An air filtration-based intervention study, Am J Respir Crit Care Med 177 (2008) 419-425.[3] Y. Olsen, D. G. Karottki, D. M. Jensen, G. Bekoe, B. U. Kjeldsen, G. Clausen, L.-G. Hersoug, G. J. Holst, A. Wierzbicka, T. Sigsgaard, A. Linneberg, P. Moller, S. Loft, Vascular and lung function related to ultrafine and fine particles exposure assessed by personal and indoor monitoring: a cross-sectional study, Environ Health 13 (2014).[4] V. J. Soppa, R. P. F. Schins, F. Hennig, B. Hellack, U. Quass, H. Kaminski, T. A. J. Kuhlbusch, B. Hoffmann, G. Weinmayr, Respiratory Effects of Fine and Ultrafine Particles from Indoor Sources - A Randomized Sham-Controlled Exposure Study of Healthy Volunteers, Int J Env Res Public Health 11 (2014) 6871-6889.[5] C. M. Somers, B. E. McCarry, F. Malek, J. S. Quinn, Reduction of particulate air pollution lowers the risk of heritable mutations in mice, Science 304 (2004) 1008-1010.[6] J. Liu, Y. Q. Han, X. Tang, J. Zhu, T. Zhu, Estimating adult mortality attributable to PM2.5 exposure in China with assimilated PM2.5 concentrations based on a ground monitoring network, Sci Total Environ 568 (2016) 1253-1262.[7] M. i. C. i. 2013.

[8] 中國環境保護部, 中國人群暴露參數手冊?成人卷?, 2013.

[9] L. Wang, Z. Xiang, S. Stevanovic, Z. Ristovski, F. Salimi, J. Gao, H. Wang, L. Li, Role of Chinese cooking emissions on ambient air quality and human health, Sci Total Environ 589 (2017) 173-181.[10] M.-P. Wan, C.-L. Wu, G.-N. Sze To, T.-C. Chan, C. Y. H. Chao, Ultrafine particles, and PM2.5 generated from cooking in homes, Atmos Environ 45 (2011) 6141-6148.

[11] 【實測】霧霾天天有 這PM2.5到底長啥樣.

[12] R. T. Burnett, C. A. Pope III, M. Ezzati, C. Olives, S. S. Lim, S. Mehta, H. H. Shin, G. Singh, B. Hubbell, M. Brauer, An integrated risk function for estimating the global burden of disease attributable to ambient fine particulate matter exposure, Environ Health Perspect 122 (2014) 397.

作者簡介

向建幫，清華大學在讀博士(2013年至今)，研究方向為PM2.5污染特性、空氣凈化、環境健康等，曾在醫學和環境技術領域頂級期刊JAMA IM和ES&T上發表研究論文。「科言者」平台主創之一，有志於促進科學傳播和產研轉化。科研之餘，愛好看書、旅行、攝影、網球和健身，歡迎交流。

郵箱xiangjianbang@163.com。

審稿：張旭，孫賦

編輯：馬雨蒙

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