不知從什么時候開始,天然的有機食品開始長期引領(lǐng)飲食的熱門話題;因直播健身爆火的劉畊宏,在全網(wǎng)掀起了健身熱潮;養(yǎng)生之道打入z時代內(nèi)部,枸杞胖大海成了越來越多人的標配;社交媒體上分享健身戰(zhàn)績、健康飲食、心理健康的內(nèi)容層出不窮......健康一詞出現(xiàn)的頻率越來越高。
由此可見,隨著生活水平的提高和生活方式的改變,人們的健康意識在不斷提高,對健康知識的了解也在不斷加深,但對于有“萬病之源”之稱的自由基,卻鮮有人知......
自由基是人體生存活動的一種自然產(chǎn)物(如呼吸、運動、飲食等一切人類活動均會產(chǎn)生自由基)。它與生俱來,像氧氣一樣參與人體的新陳代謝,簡單地說,自由基是人體細胞與外界氧氣進行各種復(fù)雜的新陳代謝時,所產(chǎn)生的一種帶單一或奇數(shù)電子的原子或分子。
自由基是人體正常代謝的產(chǎn)物,也是免疫系統(tǒng)的重要組成部分,但如果自由基過多,失去控制,人體就會輕而易舉被其攻破,引發(fā)各種疾病。因此,加深對自由基的研究對于維護人們的健康至關(guān)重要。接下來這篇以自由基為研究對象論文,一起來看看。
室內(nèi)運動設(shè)施中的清潔劑與空氣污染:活性氯和活性氮化學(xué)與健康保護
【研究背景】
人們大部分時間都是在室內(nèi)度過,了解室內(nèi)空氣化學(xué)成分及過程對于人類健康至關(guān)重要。由于各種因素,例如短波光豐度較低、表面與體積比較高以及產(chǎn)生大量排放的室內(nèi)活動(如做飯和清潔)等,預(yù)計室內(nèi)空氣化學(xué)成分將與室外不同。自由基是具有不成對電子的原子或基團,可驅(qū)動氣相化學(xué)。室外自由基產(chǎn)生主要由光解驅(qū)動,并以羥基自由基(OH)為主,室內(nèi)光線水平和能量會降低,因此OH濃度降低。這意味著由低能光子或化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動的自由基形成過程,例如氯原子和硝酸根自由基(NO3)(兩者可與有機物發(fā)生反應(yīng)),在室內(nèi)變得相對重要。此外,由于許多室內(nèi)環(huán)境的光照水平較低且臭氧水平足夠高,促進了NO3和N2O5的潛在形成,N2O5可以發(fā)生非均相反應(yīng)形成ClNO2,從而促進了活性氯(Cl*)的形成。然而目前室內(nèi)自由基源尚未得到充分理解。
基于此,研究人員于2018年11月1-20日在美國科羅拉多大學(xué)博爾德校區(qū)運動中心的舉重室(無窗、使用發(fā)光二極管 (LED) 照明)對幾種潛在的自由基源進行了為期兩周的測量。通過供暖、通風和空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣交換。旨在(1)確定運動設(shè)施中Cl*和N2O5的水平和時間變化;(2)評估清潔事件對Cl*的影響;(3)確定設(shè)施中形成NO3、N2O5和ClNO2的可能性。
【研究過程】
整個試驗期對實驗器材進行了6次消毒,其中11月7-16日(本研究所使用的數(shù)據(jù))使用二氯清潔溶液(一旦溶解在水中就會形成HOCl)消毒了四次。測量了Cl2、HOCl、ClNO2、氯胺(NCl3,NHCl2, NH2Cl)、N2O5、NO3-、HCl(Picarro SI2108氣體濃度分析儀)、NO、NO2、O3濃度,350-750 nm的光譜輻照度,以及單萜類物質(zhì),并計算了Cl*光解產(chǎn)生Cl的速率、NO3和N2O5的形成和損失。
Picarro SI2108氣體濃度分析儀通過ID PFA管道(長度:3.5 m,內(nèi)徑:0.47 cm)連接到歧管。室內(nèi)空氣和送風系統(tǒng)的總停留時間分別為0.7秒和1.0秒。測量頻率為0.5Hz。2 s精度<2 pptv(5分鐘平均值<0.05 pptv)。檢測下限(3σ)<5 pptv(5分鐘平均值<0.2 pptv)??傮w而言,用于測量HCl濃度的方法非常靈敏和精確,即使是室內(nèi)非常低的氣體含量也能準確檢測。
ATHLETIC研究設(shè)置流程圖。
【結(jié)果】
室內(nèi)觀測到的ClNO2、N2O5、NO2、O3、HCl和Cl2以及送風系統(tǒng)中ClNO2和N2O5的混合比(深灰色跡線)
以及計算出的送風系統(tǒng)中室外空氣的比例(黑色跡線)。(A) 11月13日清潔事件中觀察到的某些Cl*物種含量的變化。(B)比較物種之間的衰減率。
11月14日室內(nèi)空氣(彩色跡線)和送風系統(tǒng)(灰色跡線)中(A)N2O5、(B)ClNO2、(C) NO3?、(D)NO、(E)O3和(F)NO2?5分鐘平均測量值的日變化。
【結(jié)論】
室內(nèi)氣相自由基源不同于室外。在室內(nèi)運動設(shè)施中使用氯基清潔劑是幾種光敏活性氯化合物的來源,包括ClNO2和Cl2,清潔期間,這兩種化合物的光解率高達0.0023pptv min?1。即使在光線不足的室內(nèi)環(huán)境中,也可以充當氯原子的來源。白天ClNO2升高并因通風而流失,這與清潔事件無關(guān)。白天NO3在室外快速光解,在光線不足的室內(nèi)環(huán)境中會持續(xù)存在,光解忽略不計,損失率由雙分子反應(yīng)決定。當室外通風的NO2和O3含量較高時,會觀察到N2O5。同時測量的ClNO2升高表明是通過非均相反應(yīng)形成的,這是室內(nèi)運動設(shè)施和室外活性氯的額外來源。結(jié)果突顯了在高AER條件下室內(nèi)和室外Cl*化學(xué)物質(zhì)之間的潛在相互作用??傮w而言,該論文強調(diào)了了解室內(nèi)自由基來源及其對空氣質(zhì)量影響的重要性。監(jiān)測結(jié)果可為改善室內(nèi)空氣質(zhì)量、優(yōu)化清潔工作流程和保護使用者健康提供參考依據(jù)。
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