空气污染

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TUhjnbcbe - 2025/8/3 15:15:00

科罗拉多大学和宾夕法尼亚大学的环境研究科学家、工程学家、心理学家、神经科学家们,最近联合发表他们的研究结果表明,由于化学燃料的污染,正在将室内的二氧化碳含量,推向有害于人类认知的水平。

人类的污染活动正在将大气中的二氧化碳浓度提高到人类历史的最高水平。在这项研究中,科学家们首次系统研究了室内二氧化碳水平对于人的认知功能的显着直接影响,并评估了持续的影响,并得出结论,室内二氧化碳水平到本世纪末可能将达到对认知产生相当有害的水平,并指出防止这种隐患的最佳方法是减少化石燃料的排放。

在工业革命之前和大约80万年前,大气中的二氧化碳浓度在百万分之(ppm)之间,ppm的最低值和ppm的最高值。在年增长近50%为ppm,到增长%为ppm。ppm(英文:partspermillion,缩写ppm),表示百万分之一,1ppm即是一百万分之一。

上图是过去、现在(蓝色线)和不久的将来(红色线)的二氧化碳含量图,过去年代的数据由莫纳罗亚天文台测量的来自南极冰芯的二氧化碳的大气浓度。代表性浓度途径(RepresentativeConcentrationPathway,简称RCP)是联合国气候变化委员会采用的温室气体浓度(而不是排放量)轨迹的评估指标。在过去的几十年中,由于化石燃料的排放,全球大气二氧化碳的指数趋势显著增长。

密闭空间的实验研究证明,比如潜艇等封闭空间,相对较高浓度的二氧化碳(5-8%)对刺激的响应、推理和危机处理能力产生重大影响;相对较低浓度的二氧化碳(2.5%),例如乘用车和飞机,被证明会会对视觉和操纵飞机的能力产生影响。

在过去的十年中,密闭空间的实验转向了人口稠密的室内通风程度不一的空间,例如学校和办公楼。研究表明,学校环境发现了二氧化碳对标准化考试成绩的影响和出勤率产生影响;当二氧化碳浓度升高时,注意力、警觉性、记忆力和注意力下降。在不同环境条件下模拟办公室环境时,研究发现,即使在一般情况下,相对于典型的室外水平,由于室内二氧化碳,认知能力也会明显下降。

研究表明,二氧化碳是一种污染物,直接对学校和办公室中人的认知功能产生有害影响。空气中高水平的二氧化碳导致气体传输减少并增加肺泡中的二氧化碳扩散到血液中,穿过血脑屏障。脑内血液(高碳酸血症)中的二氧化碳增加是与氧气减少(低氧血症)和大脑活动有关。已知二氧化碳的增高会增加嗜睡和焦虑症,两者都损害了认知功能。

研究指出,二氧化碳的增高足以诱发酸中毒(血液pH降低)导致不安和轻度高血压等症状,最终导致嗜睡和混乱。对幼年啮齿类动物的研究发现,空气中二氧化碳的增加会降低空气中的神经保护性生长因子,严重损害大脑发育,增加焦虑和损害学习和记忆。

实验研究量化了人在不同含量的二氧化碳空气中的认知反应认知程度,尤其是对于至2,ppm之间的二氧化碳浓度。认知功能下降是变暖的“隐性”气候变化所受到的的影响之一,它会出现在教室、办公室、医院、交通部门、以及其他许多室内空间。虽然改善通风可在某些情况下采取措施减轻这些后果,如果空气被高度污染,由于气候变化或其他因素,室外通风不是根本性的办法,而通风已经付出了代价,占建筑能耗的很大一部分。防止室内二氧化碳水平的最佳方法是通过减少化石燃料的排放避免达到有害水平。

参考资料:KristopherKarnauskasetal.Fossilfuel

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