SVOCs(半挥发性有机化合物)、VOCs(挥发性有机化合物)以及体育设施中的微生物污染——人们到底会接触到哪些有害物质呢?

《Science of The Total Environment》:SVOCs, VOCs and microbiological contamination in sports facilities, what are people exposed to?

【字体: 时间:2026年01月21日 来源:Science of The Total Environment 8

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  该研究分析了法国10个不同类型体育设施室内空气质量,检测到53种VOCs、44种SVOCs及7类微生物指标。结果显示,SVOCs如EHDPP、TPP、苯酚等在灰尘中的浓度显著高于家居环境,且两个场馆总细菌数超过WHO标准。尽管未发现SARS-CoV-2,但运动时的高吸入量和皮肤接触可能增加暴露风险,需建立运动相关暴露参数。

  
阿卜杜勒哈克·赛义德·阿布巴卡尔·马纳齐莱 | 加埃勒·拉菲 | 皮埃尔·勒坎 | 纳塔莉·科斯塔拉莫内 | 赫尔韦·普莱桑斯 | 菲利普·格洛伦内克 | 瓦莱丽·德索齐耶 | 巴巴拉·勒博特
雷恩大学、法国国家健康与医学研究院(Inserm)、法国公共卫生与流行病学学院(EHESP)、IRSET(健康、环境与工作研究机构) - UMR_S 1085,法国雷恩市F-35000

摘要

本研究调查了法国不同类型体育设施(健身房、道场、运动技能训练室、体育活动场所)的室内空气质量。共检测了53种挥发性有机化合物(VOCs)、44种半挥发性有机化合物(SVOCs)以及7种微生物参数,这些指标来自空气或沉降灰尘。空气中的VOCs和SVOCs浓度与学校和家庭环境中的浓度相当,未检测到SARS-CoV-2病毒。在两个体育设施中观察到总细菌浓度较高,超过了欧洲指令和世界卫生组织的室内空气质量标准。室内灰尘中的SVOCs浓度范围为0.05 μg/g至274 μg/g,其中5种SVOCs的中位浓度高于家庭、日托中心或学校的平均水平:2-乙基己基二苯磷酸酯(EHDPP)、三苯磷酸酯(TPP)、苯甲酮、4-叔丁基酚(4tBP)和4-叔辛基酚(4tOP)。鉴于所检测化合物的毒性,似乎有必要对运动员和儿童在健身房中的健康状况进行风险评估,但目前尚缺乏关于体育活动相关暴露参数(如灰尘摄入量、吸入速率和皮肤接触情况)的数据。

引言

体育活动对健康、身体和心理有显著益处,有助于预防和管理非传染性疾病,如心血管疾病、癌症和糖尿病。世界卫生组织(WHO)建议成年人每周至少进行150至300分钟的中等强度有氧运动(WHO指南,2020年)。由于使用者数量的增加,近几十年来室内健身设施的数量急剧增长。德勤公司发布的“2020年体育零售研究”报告显示,近65%的欧洲人至少参与一项体育运动,每周投入8.6小时进行体育活动(德勤报告,2020年)。尽管进行体育活动、全职或兼职工作或参加体育赛事的人数不断增加,但关于体育设施室内空气质量(IAQ)及各种污染物暴露的研究却很少(Szulc等人,2023a;Salonen等人,2020年)。现有的少数研究主要针对学校体育馆,且仅评估了总挥发性有机化合物(TVOCs)(Alves等人,2013年;Ramos等人,2014年)。在法国,体育设施的IAQ情况知之甚少,相关研究远少于住房(Mandin等人,2016年;Blanchard等人,2014年)或其他公共场所(如学校,Raffy等人,2017年)的研究。有一项研究在雅典地区的体育馆进行,主要关注室外污染物向室内的转移(NO2、CO、BTEX、超细颗粒物)以及室内醛类物质的来源(Stathopoulou等人,2008年)。除了室内污染水平可能高于室外外,体育设施中的高强度体育活动还会增加暴露风险(Andrade和Dominski,2018年)。在污染环境中锻炼时,使用者可能面临更高的暴露风险:i) 通风量增加会相应增加吸入的污染物数量;ii) 大部分空气通过口腔吸入,绕过了鼻腔过滤大颗粒物的正常机制;iii) 增加的气流速度会将气态污染物带入呼吸道更深处(Ramos等人,2014年;Buonanno等人,2012年);iv) 体育活动期间皮肤温度升高,使皮肤更容易吸收某些污染物(如VOCs),从而可能增加运动员的暴露风险(Wang等人,2025年)。在污染空气中锻炼还会加剧刺激和过敏反应、引发急性及慢性呼吸系统疾病以及肺功能障碍(Alves等人,2013年;Bralewska等人,2022年;Carlisle和Sharp,2001年)。
体育设施的布局和管理方式以及清洁产品的使用可能会降低IAQ。例如,高使用率和不良的通风条件(Ramos等人,2014年)都会影响空气质量。体育设施的IAQ还受温度、湿度、气流速度、颗粒物(PM)浓度、生物气溶胶、二氧化碳(CO?)及其他气体和挥发性有机化合物(VOCs)的影响(Wyon,2004年;Salonen等人,2024年)。此外,特定于房间类型的材料和设备(如合成地板覆盖物、技术材料等)可能是化学污染物的来源,或促进病原体(包括SARS-CoV2)的滋生和传播。室内VOC的主要来源包括甲醛、己醛、二醇醚、萜烯、苯并噻唑等,这些物质可能与建筑材料(墙壁、地板)、体育器材(橡胶垫、健身器械)以及清洁活动或化妆品有关(Bralewska等人,2022年;Finewax等人,2021年)。某些VOC(如萜烯)还会参与光化学反应,可能产生有害或有毒化合物(如乙醛和甲醛)。这些物质具有毒性、致癌性、致突变性或神经毒性(Bralewska等人,2022年)。一些由弹性体或回收轮胎制成的合成涂层会释放邻苯二甲酸酯、多环芳烃(PAH)、苯并噻唑和芳香胺(Llompart等人,2013年)。这些在环境中不易被察觉且未受监管的物质属于新兴污染物,主要是半挥发性有机化合物(SVOCs)(Salonen等人,2020年)。由于这些物质在空气的气相和颗粒相、沉降灰尘及表面之间的分布、特定于材料来源的持续排放方式、以及通过不同途径(吸入空气和悬浮颗粒、手口接触沉积的灰尘、皮肤接触气相空气)造成的暴露途径,因此很难对其暴露情况进行评估(Pelletier等人,2017年)。
体育设施中影响人们健康的一个重要IAQ指标是生物气溶胶中的微生物浓度和类型(Szulc等人,2023b)。生物气溶胶是室内空气污染的主要来源,因为它们可能具有致病性或引发过敏反应(Szulc等人,2023a;Zavieh等人,2021年)。高湿度和高使用率会加剧微生物污染(真菌、细菌和病毒),从而导致呼吸系统疾病(如哮喘、慢性阻塞性支气管炎)。多项研究表明,由于湿度过高和空气交换率不足,室内环境中存在大量真菌。人类是健身设施中细菌的主要来源,因为人体表皮上携带约1012个细菌,消化道中携带约101?个细菌(Szulc等人,2023a;Prussin和Marr,2015年)。
QAI-Sport项目通过研究10个体育设施(健身中心、多功能运动场所等),首次探讨了人类对VOCs、SVOCs以及微生物污染物(真菌、细菌和病毒)的暴露情况。该项目旨在测量法国体育设施中的多种IAQ参数。

研究设施与地点的选择标准

本研究在法国雷恩大都会区选取的10个体育设施进行,这些设施靠近法国公共卫生与流行病学学院(EHESP),实验室(Leres)负责采样和化学及微生物分析工作。由于难以联系私人设施,所选的10个设施均为公共设施。
这些体育设施包括2个道场、3个运动技能训练室、3个健身房、1个舞蹈工作室和1个体育馆。

室内体育设施的污染情况与其他研究的比较

测量数据显示,所有研究对象的空气和灰尘中均含有常见的VOCs、SVOCs和微生物污染物。本研究中的化学浓度数据与法国住房(Mandin等人,2016年;Blanchard等人,2014年)、学校(Raffy等人,2017年)、办公室(OQAI,2020年)和日托中心(Mane等人,2024年)以及欧洲多项研究中的数据进行了比较(Cequier等人,

结论

这项关于法国体育设施IAQ的研究揭示了化学和微生物污染情况,10种不同类型的体育设施中均检测到了VOCs、SVOCs和微生物。这些化合物的浓度与其他室内环境(如学校、住房、办公室和日托中心)中的浓度相当。其中EHDPP(5193 ng/g)、TPP(5251 ng/g)、苯甲酮(1494 ng/g)和4tBP(152 ng/g)的浓度尤为突出。

作者贡献声明

阿卜杜勒哈克·赛义德·阿布巴卡尔·马纳齐莱:撰写初稿、数据可视化、方法设计、数据分析。加埃勒·拉菲:撰写初稿、数据可视化、方法设计、概念构思。皮埃尔·勒坎:审稿与编辑、方法设计。纳塔莉·科斯塔拉莫内:数据可视化、方法设计、调查工作、数据分析。赫尔韦·普莱桑斯:审稿与编辑、项目监督、资金筹措、数据分析、概念构思。菲利普·格洛伦内克:审稿与

资金支持

作者感谢ADEME(法国生态转型署)对QAI-Sport项目的财政支持(项目编号:2162D0018)。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究结果的财务利益冲突或个人关系。

致谢

作者感谢该项目协调方IMT Mines Alès以及合作伙伴EHESP的支持。特别感谢IMT Mines Alés IPREM和EHESP Leres的所有工作人员,尤其是参与QAI-Sport研究的人员,包括空气质量技术员、现场工作人员以及质量控制和数据管理方面的工作人员。作者特别感谢Ga?lle Saramito、Camille Duguépéroux、Julien Sinquin、Quentin Goyat、Anne Gérard、Sophie Payet和Sylvie的辛勤工作。
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