常规香氛产品使用如何提升伦敦家庭室内PM2.5暴露水平

《Environment International》：How routine fragrance product use elevates indoor PM 2.5 exposure in London households

　　

香氛产品在英国家庭中无处不在，然而在真实住宅条件下，与之相关的室内PM_2.5暴露仍缺乏量化研究。研究人员利用2022年至2024年间伦敦112户家庭的高时间分辨率测量数据，结合源解析框架，研究发现香氛使用显著提升了室内PM_2.5暴露水平，其时峰值分别达到：焚香1293 μg/m³，油扩散器858 μg/m³，蜡烛622 μg/m³。在使用这些香氛产品的家庭中，焚香和油扩散器各占卧室PM_2.5暴露的近50%，而蜡烛贡献了14%。世界卫生组织（WHO）24小时指南（15 μg/m³）的超标现象频繁，蜡烛使用家庭的中位超标率为40%，而在一些焚香使用家庭中，超限发生在大多数监测天数内。暴露在紧凑型住宅和通风不足的房间中最高。随着英国住房趋向更高的气密性，这些发现将香氛产品确定为室内PM_2.5的主要来源，并为源感知通风设计和净零排放（Net Zero）住房评估提供了经验证据。

**论文解读文章**

**研究背景与问题**
香氛产品（如焚香、蜡烛、油扩散器）在全球家庭中广泛使用，被认为有助于放松和改善睡眠。然而，在真实住宅条件下，香氛产品对室内PM_2.5暴露的贡献缺乏量化评估。现有研究多基于实验室或短期监测，难以捕捉真实家庭中香氛使用的随机性、频率和持续时间。此外，英国净零（Net Zero）策略推动住房向更高气密性和更低碳强度转变，可能导致背景通风率下降，从而加剧室内源污染物的累积。在此背景下，香氛产品可能成为未来住宅室内空气质量的主导因素，但缺乏长期、高时间分辨率的数据来评估其影响。因此，这项研究旨在系统量化伦敦家庭中香氛产品使用对室内PM_2.5暴露的贡献，并识别其住宅层面的驱动因素。论文发表在《Environment International》。

**主要技术方法**
研究人员利用西伦敦健康之家与环境研究（WellHome）队列，于2022年至2024年间对112户非吸烟、至少有一名哮喘儿童的家庭进行监测。关键方法包括：（1）高时间分辨率PM_2.5传感器网络（Dyson传感器，每分钟数据），在厨房、客厅和卧室连续监测两个28天周期；（2）动态质量平衡模型，结合室内外PM_2.5浓度和房间体积，估算时间分辨的室内排放率；（3）滑动窗口算法识别香氛排放事件，基于95%分位数阈值和2小时合并规则；（4）多标准交叉验证：通过问卷调查确认香氛产品类型和使用频率，并将事件排放率与文献报道的典型范围进行比对，仅保留一致的事件；（5）源贡献分解：将室内PM_2.5分为户外渗透、香氛排放和其他室内源三个组分，通过迭代质量平衡模型计算。

**研究结果**
**3.1 香氛使用家庭室内PM_2.5浓度升高**
通过对比香氛使用与非使用家庭的季节平均PM_2.5浓度，发现使用家庭在冷季卧室和客厅的日均浓度分别达到9.2 μg/m³和12.3 μg/m³，比非使用家庭高51%和19%；暖季则分别高31%和49%。焚香家庭表现出最明显的傍晚峰值，小时浓度常超过40 μg/m³；蜡烛家庭37%的燃烧事件小时峰值超过50 μg/m³；油扩散器家庭通常较低，但少数家庭持续数小时超过400 μg/m³。

**3.2 香氛使用的PM_2.5排放与源贡献**
通过比较香氛事件与同一家庭厨房活动的排放率，发现焚香排放率中位数为454 μg/min，与厨房活动相当（中位454 μg/min，P90为891 μg/min），峰值可达1293 μg/min；油扩散器排放率中位约250 μg/min，间歇性接近厨房P90；蜡烛排放率最低（中位低于200 μg/min）。源贡献分析显示，焚香家庭卧室PM_2.5的47%来自焚香，油扩散器家庭卧室贡献为48%，而蜡烛家庭仅为6–14%。户外渗透贡献在焚香家庭中占17–20%，油扩散器家庭中占31–44%，蜡烛家庭中占32–48%。这表明焚香和油扩散器是卧室PM_2.5的主导源，蜡烛贡献相对较小。

**3.3 香氛产品使用相关的短期PM_2.5暴露**
以WHO 24小时指南（15 μg/m³）的超标率衡量，焚香家庭中位超标率最高，接近40%，部分家庭几乎每日超标；蜡烛家庭中位超标率约40%，油扩散器家庭范围最宽（6%–95%）。按住宅类型分，端排房（end-terrace houses）中位超标率最高（59%），公寓（flats）中位约22%，独立式住宅（detached houses）接近零。所有住宅类型的中位超标率均远高于WHO指南定义的1%年超标率，表明香氛使用导致反复而非偶发的短期暴露。

**3.4 香氛相关PM_2.5暴露的住宅层面驱动因素**
通过分析总居住面积和房间面积对香氛事件期间PM_2.5浓度的影响，发现焚香和油扩散器事件浓度随总居住面积增大而显著降低：最小住宅（≤50 m²）焚香平均浓度超350 μg/m³，最大住宅（≥100 m²）约150 μg/m³；油扩散器浓度同样下降，但蜡烛浓度对面积不敏感。房间面积也有类似稀释效应：焚香和蜡烛浓度随房间增大而下降，但油扩散器在中型房间（17–40 m²）浓度最高，可能与使用强度有关。这些发现表明，小住宅和小房间在焚香和油扩散器使用时暴露风险最高，强调了紧凑型低通风住宅需要针对性指导。

**讨论与结论**
讨论部分指出，香氛产品是室内颗粒物污染的重要但被低估的驱动因素，其排放强度在真实住宅条件下与烹饪相当。焚香因其高碳质气溶胶排放和长室内停留时间成为主导源；油扩散器虽非燃烧源，但可产生偶发极端事件；蜡烛贡献最小。随着英国住房气密性提升，香氛导致污染累积可能加剧，且小户型住宅的居民面临更高暴露，可能扩大健康不平等。缓解策略需超越通用通风建议，针对产品类型、使用时长和房间体积提供具体指导，例如减少小房间内燃烧型产品使用，在香氛使用期间及之后加强补偿通风，或使用便携式空气净化器。对于油扩散器，定期清洁和更换纯净水可减少颗粒物排放。研究结论翻译如下：这些发现将香氛产品确定为室内PM_2.5的主要来源，并为源感知通风设计和净零住房评估提供了经验证据。