“强致癌物”甲醛真能从根源被制止吗？科学家给出新答案

一个 C、两个 H、一个 O，通过化学反应，便形成了一种对人体有害的物质——甲醛（Formaldehyde）。

图｜甲醛的结构

生活中，无论是在刚装修完的住宅中，还是在公共会议室内的各个角落，以及大到地毯、小到卫生纸表面，甲醛几乎无处不在；工业上，甲醛也是纺织品、油漆、汽车制造的重要化合物。

作为一种无色、无味的刺激性气体，甲醛被证明是一种强致癌物，即便是较低的暴露水平也与某些类型的癌症和白血病有关。

面对这种人类已知的致癌物，人们往往谈“甲醛”色变。有没有一种方法可以抑制甲醛的产生？有没有一种方法能够把产生的甲醛全部清除掉？

图｜三夹板（胶合板）装修建材中含有大量甲醛，是甲醛室内来源之一。（来源：维基百科）

近日，由马萨诸塞大学阿默斯特分校（University of Massachusetts Amherst）和北德克萨斯大学（University of North Texas）联合领导的一项新研究，促进了人们对“家中和办公室的木材如何释放出超过一定健康限度的甲醛”的理解。

研究团队表示，这一研究结果有望促进公众健康，他们的解决方案是通过使用一种有效、低成本的方式来减轻甲醛造成的损害。同时，研究团队也已经为此申请了专利。

相关研究论文以“Formaldehyde emission from wood promoted by lignin in the presence of iron residues”为题，已发表在科学期刊《绿色化学》（Green Chemistry）上。北德克萨斯大学教学研究员 Yu Fu 为论文的第一作者。

一种无处不在的致癌物

从刨花板到窗帘和地毯，某些人工制造的家居产品会向生活空间中释放甲醛，木材本身也会释放出甲醛，高温木材加工更会释放出大量的甲醛。

然而，事实证明，木材——包括我们家里的木制家具和其他木制品——即使在室温下也会释放少量的甲醛。

“人们知道木材在低温下也会释放甲醛，但没有人真正知道这些甲醛是如何产生的，”Barry Goodell 说，他是马萨诸塞大学阿默斯特分校的微生物学教授，也是该论文的通讯作者之一。

那么，这是为什么呢？关键在于一种特殊的化学现象，研究团队将其描述为“木****质素介导的芬顿反应”（lignin-mediated Fenton reaction）。

以木材为例，反应原理是这样的：

木材的“木质化”（硬度和刚度）是由一种名为“木质素”的物质赋予的，木质素可以产生坚硬的细胞壁。由于树木生长在土壤中，它们会不断吸收微量的铁元素（地球上最丰富的元素之一），而这些铁元素则会留存在树木中。

之后，当树木被砍伐并被锯、刨床等含铁元素的工具制成木材时，更多的铁元素进入木材表面。然后，木质素通过与铁反应，会形成一种高活性铁。当这种高活性铁与空气接触时，会形成一种腐蚀性的氧自由基，最终与木质素结合形成甲醛。

而形成的甲醛从木材中逸出，进入空气中，甚至人们的肺部内。

这一发现表明，人们在“甲醛是如何在室温下从木材和木材表面产生的”这一科学问题有了新的理解。

有望从源头消灭

对于研究团队而言，仅仅知道甲醛产生的原因并不够，他们还希望基于这一研究成果来抑制甲醛的产生。

“一旦我们知道了木质素介导的芬顿反应是如何发生的，以及它是如何在木材中进行的，”Goodell 说，“我们就有了一些关于如何防止反应发生的猜测。”

Goodell 猜测，抗氧化剂（Antioxidant）或许可以阻止氧自由基的产生，而简单的“螯合剂”（chelator）也可以把束缚铁元素，从而阻断铁元素与周围环境发生反应。

（来源：Pixabay）

为了验证他们的猜测，Goodell 团队进行了一系列实验。他们发现，通过简单地将这些抗氧化剂和螯合剂与木材混合，或者在某些情况下将它们喷洒在木材表面，甲醛的释放水平得到了减轻，并降到了安全水平。此外，他们在商业木质产品上也看到了甲醛的减少。

“这一发明简单，成本低，可以很容易地与现有的木材加工生产线相结合，从而生产出高质量、环保的木材产品，” 论文通讯作者之一、北德克萨斯大学机械工程教授 Sheldon Q. Shi，“我们开发的甲醛控制方法在家中也应该是安全的，人们可以轻松地使用室内系统来改善空气质量。”

未来，研究团队将致力于开发出可用于家庭和工作场所的产品，以降低在这些环境中木质产品释放的甲醛水平。

关于甲醛的一些真相

当前，甲醛是最常见的室内空气污染毒物之一，约有 3000 多种不同建筑材料均含有甲醛，主要来源为纤维板、三夹板、隔音板、保丽龙等装潢材料。

甲醛对皮肤及黏膜有刺激性作用，比如咽喉和眼睛鼻腔等，造成这些位置水肿，发炎、溃烂，甚至最后导致鼻咽癌等严重病变；接触过甲醛的皮肤可能出现过敏现象，严重者甚至会导致肝炎、肺炎及肾脏损害；甲醛对婴幼儿的孕妇危害更加严重，可导致未出生的胎儿停止生长发育，心脑发育不全，甚至胎儿畸形和孕妇流产等。

因此，人们往往谈“甲醛”色变，但不知道的一个真相是，只有长时间接触高浓度的甲醛才会表现出显著的致癌效果。（不过，在日常生活中接触的甲醛浓度，还是越低越安全。）

此外，通过闻气味的方式并不能判断周围甲醛是否超标，甲醛是一种无色无味的刺激性气体，但甲醛的气味阈值（也就是人们能够闻到的最小浓度）基本上小于大多数人能闻到的气味最小浓度。

而且，基本上不存在不释放甲醛的家具，几乎每一个家具都包括板材、粘合剂等，这些部分都可能释放甲醛，一些木材本身也会含甲醛。

另一个真相是，绿植吸收甲醛的效果或许很有限，尽管植物叶片可以吸收甲醛，但小小的绿植并不能完全将大空间内的甲醛全部吸附掉。

无论如何，在日常生活中，还是要远离高浓度甲醛。

参考资料：

https://ersp.lib.whu.edu.cn/s/org/rsc/pubs/G.https/en/content/articlelanding/2022/gc/d2gc02632e

https://en.wikipedia.org/wiki/Formaldehyde

https://www.piyao.org.cn/2020-09/18/c_1210805932.htm