普渡大学的研究人员发现，许多人早上的例行公事包括吸入几毫克可能对其健康有害的化学物质。
莱尔斯土木工程学院助理教授 Nusrat Jung 在化学会 (ACS) 期刊《环境科学与技术》上新发表的一篇论文中发现，几种化学物质，特别是环状 挥发性 甲基硅氧烷， 在护发产品中无处不在——使用后残留在空气中。Jung 的团队报告称，平均而言，一个人在家中进行一次护发护理时，可能会累计吸入 1-17 毫克的潜在有害化学物质。
“我们发现结果极其令人震惊，”荣格说。“我们没想到在许多人每天进行的典型护发程序中，现成的护发产品会排放出如此大量的挥发性化学混合物。”
荣格说，最常见且最令人担忧的吸入化学物质是十甲基环五硅氧烷(又名 D5 硅氧烷)。它是一种有机硅化合物，经常在许多护发产品的成分列表中列为第一或第二位，这表明它可能是最丰富的成分之一。由于其低表面张力、惰性、高热稳定性和光滑的质地，它在过去几十年中已成为许多个人护理产品中的常见成分。
“已发现 D5 硅氧烷会对实验动物的呼吸道、肝脏和神经系统产生不利影响，”Jung 说。“因此，欧盟已限制该化学物质在洗掉型化妆品中的使用。其中许多产品也带有香味，用于制造这些香水的一些化学物质吸入也有潜在危险。”
根据欧洲化学品管理局的说法，D5 硅氧烷被归类为“非常持久、非常具有生物累积性”。荣格说，虽然对实验动物的测试结果已经令人担忧，但关于其对人类影响的信息却很少。
“对此还没有太多深入的研究，所以我们真的不知道这些化学物质在长时间吸入时会造成多大的威胁，”荣格说。“已经对洗发水等‘洗去型’产品进行了测试，但几乎没有对发胶、发油、面霜、发蜡和喷雾等‘免洗型’产品进行过测试。”
荣格的研究还指出，对这些化学物质施加高温(例如使用卷发棒和直发器)可以进一步将化学物质释放到空气中。研究人员发现，当温度达到 210 摄氏度时，护发产品的化学物质排放量会增加 50% 至 310%。
荣格说，更糟糕的是，这些空气中的化学物质不仅留在一个房间里，甚至不仅仅留在家里。
“家庭通风可能是硅氧烷从室内到室外运输的主要途径，”荣格说。“在城市环境中，这一点尤其重要，因为当人们早上准备上班和上学时，数百甚至数千个家庭会在短时间内将潜在有害的化学物质排放到城市大气中。然后，这些化学物质再次通过通风系统集中输送回建筑物。因此，即使使用含有有害化学物质的产品不是您日常护发的一部分，您仍然会受到城市环境的影响。”
Jung 的研究报告称，针对不同人群的调查表明，16% 至 70% 的参与者使用免洗护发或美发定型产品。根据对护发产品使用模式的调查，考虑到护发产品的平均使用频率为每周 2 至 5 次，并假设 10% 的免洗型护发产品是基于硅氧烷的，则室内到在，D5 的室外排放量每年可能达到 0.4 至 6 吨
那么，人们如何保护自己不吸入这些化学物质呢?
“最好的解决方案就是不使用这些产品，”荣格说。“我自己曾经使用类似的产品来拉直头发，但在我们分析数据后，我立即意识到，为了保护自己的健康，我能做的最好的事情就是停止使用它们。”
普渡大学土木工程博士生兼研究员Jinglin Jiang表示，如果必须使用这些产品，那么最好的办法就是运行排气扇，以尽量减少吸入的化学物质量。
“在室内护发过程中，通风是减少硅氧烷暴露的有效方法，”Jiang 说。“我们的模型表明，打开浴室排气扇可以减少 90% 以上的 D5 吸入暴露。”
然而，这进一步加剧了其对环境的影响。Jung的研究报告显示，排气扇常闭的情况下，三小时内室内到室外的D5累积排放量达到710毫克，而排气扇常开的情况下，仅一小时内室内到室外的D5排放量就达到900毫克。
“在世界某些地区，这些化学物质被限制用于洗去型护发产品，这是有充分理由的，”荣格说。“需要进一步研究对人类和地球的影响，并采取监管行动。”
收集数据
荣格的实验研究是在她设计的住宅建筑工程实验室中进行的 ：普渡大学工程师零能耗设计指南(zEDGE)微型房屋。
zEDGE 是一座机械通风、单区住宅楼，内部装有空调。Jung 实验室最先进的质子转移反应飞行时间质谱仪 (PTR-TOF-MS) 用于实时测量室内空气中的 D5 硅氧烷和其他挥发性化学物质，然后逐秒。
护发常规发射实验是在 zEDGE 的测量活动中进行的，历时数月，包括三种实验类型：在家庭环境中复制实际护发常规的真实护发实验、探索两者之间关系的热板发射实验。护发工具的温度和挥发性有机化合物的排放，以及研究头发表面积在护发活动期间如何影响挥发性有机化合物排放的表面积排放实验。
对于真实的护发常规发射实验，参与者被要求携带自己的护发产品和发型设计工具，以在 zEDGE 中复制他们的常规。在每次实验之前，参与者被要求将头发分成四部分。每个参与者的头发长度被分为长发(肩部以下)和短发(肩部以上)。每个实验的顺序由四个阶段组成，以复制现实生活中的常规。
发型设计完成后，参与者有两分钟的时间收集工具并离开 zEDGE;接下来是 60 分钟的浓度衰减期，在此期间 zEDGE 未被占用，高分辨率 PTR-TOF-MS 监测室内挥发性有机化合物浓度的衰减。实验和随后的分析重点关注主动护发期间和之后的室内挥发性有机化合物浓度和排放量。
这项研究由普渡大学、阿尔弗雷德·P·斯隆基金会和国家科学基金会资助和支持。荣格的团队计划调查这些实验中检测到的许多其他化学物质，这些化学物质在本研究中没有报告。
