每天早上，数以百万计的美国人在上班或上学前都会使用个人护理产品。但这些产品并不会永久附着在我们的身体上。在一天之中，除臭剂、乳液、发胶和香水中的化合物会从皮肤蒸发，最终飘散到户外。现在有新的证据表明，这些产品是城市地区空气污染的主要来源。
几十年来，机动车一直被认为是美国大城市空气污染物的主要来源。汽车尾气中含有多种污染物，这些污染物会恶化空气质量，包括氮氧化物、颗粒物和挥发性有机化合物（VOCs）——一类会促成烟雾形成的活性气体。
得益于催化转化器的技术进步和燃油经济性的提高，汽车的综合常见污染物排放量自20世纪70年代以来下降了65%。在洛杉矶等城市地区，空气污染仍是一个问题，但其中只有一小部分可归因于车辆。如今，科学家发现，包括家用日化产品在内的其他非燃烧源也是重要的污染来源。
独特的“指纹”
在与美国和加拿大同事合作的一项最新研究中，我们实验室发现，这些来源可能包括个人护理产品。我们分析了两座城市的城市空气：科罗拉多州博尔德和加拿大安大略省多伦多。
在博尔德，我们实验室近期投入了新的仪器设备，我们希望利用它来测量冬季月份木炭炉的排放。连续五周，我们从美国国家海洋和大气管理局（NOAA）David Skaggs研究中心的屋顶采集空气样本，希望测量受住宅木炭炉烟雾污染的空气团。令人意外的是，我们注意到一个信号在所有其他数据中格外突出。我们将这种化合物鉴定为十甲基环五硅氧烷（即D5硅氧烷），它含有硅元素，这与我们通常检测到的有机化合物有着独特的区别。
通过查阅科学文献，我们了解到纯D5硅氧烷主要用作除臭剂和护发产品的添加剂。平均而言，人们每天使用的产品中总共含有约100至200毫克D5——大约相当于半片阿司匹林的重量。这些产品中有一部分会在我们淋浴时随水流入下水道，但残留在身体上的大部分会进入大气。D5还可以在许多其他地方中发现，包括土壤、海洋以及鱼类和人体组织中
许多实验室都研究过D5在环境中的归宿，但从我们的角度来看，它特别有用，因为它像一个“指纹”。如果我们在大气中检测到D5，就可以确定我们所测量的气团受到了个人护理产品排放的影响。通过将大气中D5的含量与其他“指纹”标志物（例如汽车尾气中存在的化合物）进行比较，我们就可以估算出，相对于人们更为了解的排放源，个人护理产品作为排放源的重要程度。
早高峰时段排放激增
在博尔德和多伦多，我们发现城市空气中的D5质量浓度与以下物质相当：苯，苯是汽车尾气的标志性化学物质。（苯是已知的致癌物，也存在于工业排放和香烟烟雾中。）
D5浓度在早晨最高——这一时段正是大多数人淋浴、使用个人护理产品，然后离家通勤上班的时间。我们还观察到早晨苯排放出现峰值，即人们开车上班的时候。在早高峰期间，我们发现D5和苯的排放量几乎相当。
换言之，在这一时段，人们排放的有机化合物羽流在质量上与其车辆排放的有机化合物羽流相当。关于这些化学物质如何在大气中发生反应形成烟雾，研究人员仍有许多需要了解的内容，因此这些早间排放对空气质量的影响仍不明确。
随着人们在城市中开车出行，苯排放全天都保持在较高水平，而随着个人护理产品从使用者皮肤上挥发，D5排放最终逐渐减少。我们估计，平均而言，博尔德市全体居民每天排放3至5千克（6至11磅）D5，其汽车尾气排放约15千克苯。
来自药柜的挥发性有机化合物排放
虽然这些数字可能看起来高得出人意料，但我们的研究结果与本研究合著者Brian McDonald近期开展的模拟研究相吻合。该研究表明，洛杉矶个人护理产品的VOCs排放量如今已可与汽油和柴油尾气的VOCs排放量相媲美。综合来看，这两项研究表明，我们的城市空气与几十年前相比已发生了显著变化。如今的汽车排放的促烟雾有机化合物减少了，而其他来源正日益成为空气污染的重要贡献者。
D5只是个人护理产品排放物中的一种成分，许多其他化合物可能与之一同排放。要全面评估这些排放可能对环境和人类健康造成多大影响，研究人员还需回答许多更深入的问题。在我们使用个人护理产品后，还有哪些其他化合物会进入大气？一旦进入大气，它们会发生什么变化？它们是否有可能促成烟雾的形成？我们实验室及全国其他机构目前正在探讨这些问题，以期增进我们对城市空气污染的理解。
