普渡大学的一项研究表明，日常护发程序会使人接触到有害化学物质，尤其是D5硅氧烷，许多护发产品中都含有这种化学物质。这种接触造成未知的长期健康风险，并造成环境污染，特别是在城市地区。该研究建议避免使用这些产品或使用通风设备来减少接触，强调需要进一步研究和潜在的监管。
普渡大学(Purdue University)的研究人员称，许多美国人每天早上都会吸入几毫克可能有害的化学物质。
莱尔斯土木工程学院助理教授Nusrat Jung在美国化学学会(ACS)期刊《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)上新发表的一篇论文中发现，几种化学物质，尤其是在护发产品中普遍存在的环挥发性甲基硅氧烷，在使用后会残留在空气中。荣格的研究小组报告称，平均而言，一个人在家里的一次护发过程中，可以累计吸入1-17毫克的潜在有害化学物质。
“我们发现结果非常令人担忧，”荣格说。“我们没想到，在许多人每天进行的典型护发程序中，现成的护发产品会释放出如此多的挥发性化学混合物。”
罪魁祸首:D5硅氧烷
荣格说，通常吸入的最大、也是最令人担忧的化学物质是十甲基环戊硅氧烷(又名D5硅氧烷)。它是一种有机硅化合物，在许多护发产品的成分表中通常列在第一或第二，这表明它可能是最丰富的成分之一。在过去的几十年里，由于其低表面张力、惰性、高热稳定性和光滑的质地，它已成为许多个人护理产品的常见成分。
“D5硅氧烷已被发现会对实验动物的呼吸道、肝脏和神经系统产生不良影响，”Jung说。“因此，欧盟已经限制了在水洗化妆品中使用这种化学物质。其中许多产品也有香味，用于制造这些香水的一些化学物质吸入也有潜在的危险。”
在一个住宅建筑工程实验室里，普渡大学的研究人员研究了各种护发产品在使用后是如何释放出残留在空气中的化学物质的。图片来源:普渡大学(Purdue University
根据欧洲化学品管理局，D5硅氧烷被归类为“非常持久，非常具有生物蓄积性”。Jung说，虽然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很少。
荣格说:“对此还没有深入的研究，所以我们真的不知道这些化学物质在长期吸入时会造成多大程度的威胁。”“有针对洗发水等‘洗掉’产品的测试，但几乎没有针对发胶、发油、面霜、发蜡和喷雾等‘留下’产品的测试。”
荣格的研究还指出，对这些化学物质施加高温，比如通过卷发器和直发器，会进一步将这些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增加了50%到310%。
广泛的城市影响
Jung说，更糟糕的是，这些空气中的化学物质不仅仅停留在一个房间里，甚至不仅仅停留在家里。
“家庭通风可能是室内到室外硅氧烷运输的主要途径，”Jung说。“在城市环境中，这一点尤为重要，因为在人们早上准备上班和上学的很短时间内，你将有数百甚至数千个家庭向城市大气中排放潜在的有害化学物质。然后，这些化学物质再次通过通风系统集体输送回建筑物。因此，即使使用含有有害化学物质的产品不是你护发的一部分，你仍然会受到城市环境的影响。”
荣格的研究报告称，对不同人群的调查显示，16%至70%的参与者使用免洗护发或美发产品。考虑到护发产品的平均使用频率为每周2 - 5次，根据护发产品使用模式的调查，假设10%的免洗护发产品是硅氧烷类的，那么在美国，每年室内到室外的D5总排放量可能达到0.4 - 6公吨
那么，人们如何保护自己不吸入这些化学物质呢?
普渡大学土木工程助理教授努斯拉特·荣格(Nusrat Jung)回顾了使用美发工具释放到空气中的化学物质的数据。图片来源:普渡大学(Purdue University
“最好的解决办法就是不使用这些产品，”钟彬娴说。“我自己过去也用过类似的产品来拉直头发，但在我们分析了数据之后，我立刻明白，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、研究员姜景林(Jinglin Jiang，音译)说，如果一定要使用这些产品，那么最好的办法就是开一个排气扇，以尽量减少吸入的化学物质。
蒋教授说:“在室内护发过程中，通风是减少硅氧烷暴露的有效方法。”“我们的模型显示，打开浴室的排气扇可以减少吸入D5的90%以上。”
然而，这进一步加剧了其对环境的影响。郑教授的研究结果显示，一直关闭排气扇的室内到室外的累积D5排放量在3小时内达到710毫克，而一直打开排气扇的室内到室外的累积D5排放量在1小时内达到900毫克。
钟彬娴说:“在世界上的某些地区，这些化学物质被限制用于免洗护发产品是有充分理由的。”“对人类和地球的影响需要进一步研究，需要采取监管行动。”
收集数据
Jung的实验研究是在她设计的住宅建筑工程实验室进行的:普渡大学零能耗设计指导工程师(zEDGE)小房子。
zEDGE是一个机械通风的单区住宅建筑，内部有空调。Jung实验室最先进的质子转移反应飞行时间质谱仪(PTR-TOF-MS)被用来实时、每秒地测量室内空气中的D5硅氧烷和其他挥发性化学物质。
护发常规排放实验是在zEDGE的一个为期几个月的测量活动中进行的，包括三种实验类型:真实的护发实验，在家庭环境中复制真实的护发程序;热板排放实验，探索护发工具的温度与挥发性有机化合物排放之间的关系;表面积排放实验，研究头发表面积如何影响护发过程中挥发性有机化合物的排放。
在真实的护发程序发射实验中，参与者被要求携带自己的护发产品和发型工具，在zEDGE中复制他们的程序。在每次实验之前，参与者被要求将他们的头发分成四部分。每个参与者的头发长度被分为长发(肩膀以下)和短发(肩膀以上)。每个实验的顺序包括四个阶段，以复制现实生活中的常规。
在完成发型设计后，参与者有两分钟的时间收集工具并离开zEDGE;随后是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。实验和随后的分析集中在室内挥发性有机化合物的浓度和排放期间和主动护发常规期间之后。
参考文献:《建筑物中护发产品使用过程中的硅氧烷排放和暴露》，作者:蒋靖林、丁晓苏、Satya S. Patra、Jordan N. Cross、黄春徐、Vinay Kumar、Paige Price、Emily K. Reidy、Antonios Tasoglou、Heinz Huber、Philip S. Stevens、Brandon E. Boor和Nusrat Jung, 2023年11月16日，《环境科学与技术》。DOI: 10.1021 / acs.est.3c05156
这项研究是由普渡大学、Alfred P. Sloan基金会和国家科学基金会资助和支持的。Jung的团队计划调查在这些实验中检测到的许多其他化学物质，这些化学物质在这项研究中没有报道。
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